专利名称：一种抽油装置及其制作方法
技术领域：
本发明涉及的是抽油泵及制作方法，具体涉及的是多个直线电机泵相组合 的一种抽油装置及制作方法。
背景技术：
目前油田抽油使用的设备大都是用电机做为驱动，进而使平衡块、游梁做 往复运动，带动抽油杆提拉抽油泵，完成汲油的全过程，即俗称"磕头泵"抽 油。这种传统的抽油方式最大的弊病是效率低，白白耗掉大量的能源，因为采 用这种方法抽油地面上要设有抽油机，油管内装有抽油杆，通常油管又很长， 无疑负荷较大，这意味着有相当的能量变成无用功。
为降低能耗，现已有利用直线电机的抽油泵，这种抽油方法无需抽油机和 抽油杆，大大减少了无用功。但这种抽油方式受到油井管柱空间的限制，使得 直线电机的体积必须在控制范围内，即若直线电机体积太大直线电机泵无法下 沉到油井管柱中，为适应油井管柱的空间直线电机体积不能太大，这又导致直 线电机功率小，不能很好满足汲油的需求，这是实际工作中经常遇到的难以解 决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对目前抽油方法存在耗电大，浪费能源、设备较多、投 资大的问题，而提供一种结构简单、体积小巧、效率高、节约能源的一种抽油 装置及其制作方法。
采用的技术方案是
一种抽油装置，包括套管和装设在套管中的多个直线电机泵、多段油管和 多个单向阀；所述直线电机泵的下部设有泵筒、中部为活塞、上部为直线电机 动子和定子；泵筒底部侧面上设有进油口；泵筒内位于进油口的上面设有第一 单向阀，第一单向阀与泵筒内壁固定连接；上述活塞位于泵筒的上部，活塞设 置为中空结构，活塞的底口设置有第二单向阀，第二单向阀与活塞的底端固定 连接；活塞的上口设置有第三单向阀，第三单向阀与活塞的上端固定连接；活 塞的上端与直线电机动子固定连接，第三单向阀位于活塞和直线电机动子之间； 直线电机动子设置为中空结构，直线电机动子与活塞为同一轴心线；直线电机动子设置为中空结构，直线电机动子的上部位于定子内，直线电机动子与定子
为滑动密封连接；泵筒、第一单向阀、第二单向阀、活塞中空部位、第三单向 阀、直线电机动子的中空部位和定子构成了油通道的结构；
上述多个直线电机泵泵筒的前端通过油管与前一个定子的后端相连接，多 个直线电机泵定子的后端通过油管与后一个直线电机泵泵筒的前端相连接；构 成多个直线电机泵通过油管相互首尾相联的串接式结构；
上述一种抽油装置的制作方法包括多个泵体组合装配和整机安装两个工 序；组合装配工序是依据油井具体情况设计采用多个直线电机泵，并准备多段 相应长度的油管，将多个直线电机泵依次排列为一号直线电机泵、二号直线电 机泵、三号直线电机泵……，多段油管依次排列为第一段油管、第二段油管、 第三段油管……；首先将多个直线电机泵的活塞和直线电机动子加工设置为中 空结构，并对多个直线电机泵分别进行组装；随后将一号直线电机泵的定子的 末端与第一段油管的一端紧密固定连接，第一段油管的另一端与二号直线电机 泵的泵筒前端紧密固定连接，如法炮制，二号直线电机泵的定子的末端与第二 段油管的一端紧密固定连接，第二段油管的另一端与三号直线电机泵的泵筒前 端紧密固定连接……；直至多个直线电机泵与多段油管组合装配连接完毕；
整机安装工序是依据油井具体情况敷设一条电源电缆，并依次将多个直线 电机泵的电源接线并接在电源电缆上；最后将已组合装配成一体的多个直线电 机泵和多段油管以及一条电源电缆一并装设在套管中。
上述多个直线电机泵的电源线并接在电源电缆上。
本发明的特点
1、 本发明为多段式汲油，每段之间采用单向阀隔开，形成相对独立的空间， 这意味着每个泵所抽汲的油的负荷，仅是下面那一个抽油泵抽送上来的，被单 向阀阻隔开来的那一段油管中的油，也就是说，油的抽汲分成几段，每个直线 电机泵只抽汲靠近"自己"下面一段油管中的油，形同递进、"接力"式抽油 方式，从而降低每段直线电机泵的负荷，减少了能耗，提高了效率。
2、 因为直线电机泵的负荷减小，可以减小直线电机的体积，且又能满足汲 油的要求，在制作成本上大大降低，同时大大节约了能耗。
3、 这种抽油方式稳定可靠，虽然是多个直线电机泵首尾相接的串联，然而 中间一个或几个直线电机泵临时性出现故障，不会影响整个抽油工作，下面的 直线电机泵将油经油管和停运的直线电机泵中轴的油通道逆升上去，不会造成 停机状态。本发明设计科学、合理、富有创意，整体结构紧凑、成本低廉，性能稳定、 可靠，实用性较强，具有较好的发展前景，适应于油井抽油使用。
图l是本发明连接结构示意图。
图2是本发明的直线电机泵示意图。
具体实施例方式
一种抽油装置，包括套管1和装设在套管1中的三个直线电机泵、三段油
管和多个单向阀；所述直线电机泵的下部设有泵筒9、中部为活塞13、上部为
直线电机动子10和定子11;泵筒9底部侧面上设有进油口 8;泵筒9内位于进 油口 8的上面设有第一单向阀15，第一单向阀15与泵筒9内壁固定连接；上述 活塞13位于泵筒9的上部，活塞13设置为中空结构，活塞13的底口设置有第 二单向阀14，第二单向阔14与活塞13的底端固定连接；活塞13的上口设置有 第三单向阀12，第三单向阀12与活塞13的上端固定连接；活塞13的上端与直 线电机动子10固定连接，第三单向阀12位于活塞13和直线电机动子IO之间； 直线电机动子10设置为中空结构，直线电机动子10与活塞13为同一轴心线； 直线电机动子10设置为中空结构，直线电机动子10的上部位于定子11内，直 线电机动子10与定子11为滑动密封连接；泵筒9、第一单向阀15、第二单向 阀14、活塞13中空部位、第三单向阀12、直线电机动子10的中空部位和定子 ll构成了油通道的结构；
一号直线电机泵2的定子的末端与第一段油管3的一端紧密固定连接，第 一段油管3的另一端与二号直线电机泵4的泵筒前端紧密固定连接，二号直线 电机泵4的定子的末端与第二段油管5的一端紧密固定连接，第二段油管5的 另一端与三号直线电机泵6的泵筒前端紧密固定连接；三个直线电机泵的电源 线并接在电源电缆16上。
构成多个直线电机泵通过油管相互首尾相联的串接式结构。 上述一种抽油装置的制作方法包括三个泵体组合装配和整机安装两个工 序；组合装配工序是依据油井具体情况设计采用三个直线电机泵，并准备三段 相应长度的油管。一口 1500米的油井，不记抽吸的负压和摩擦液柱的重量也为 15吨，如果只设一个直线电机泵，它的举升力就必须要超过15吨；如果将管柱 分成3段，每段设一个电机，每个管柱空间相互隔开，这时每段直线电机承受 的负荷只有15/3=5吨，这就大大降低了电机的负荷，也就是可以设计较小的电 机来完成油井的采油。将三个直线电机泵依次排列为一号直线电机泵2、 二号直线电机泵4、三号 直线电机泵6，三段油管依次排列为第一段油管3、第二段油管5、第三段油管 7;首先将三个直线电机泵的活塞13和直线电机动子10加工设置为中空结构， 并对三个直线电机泵分别进行组装；随后将一号直线电机泵2的定子的末端与 第一段油管3的一端紧密固定连接，第一段油管3的另一端与二号直线电机泵4 的泵筒前端紧密固定连接，二号直线电机泵4的定子的末端与第二段油管5的 一端紧密固定连接，第二段油管5的另一端与三号直线电机泵6的泵筒前端紧 密固定连接；三号直线电机泵6的定子的末端与第三段油管7的一端紧密固定 连接；
整机安装工序是依据油井具体情况敷设一条1500米长的电源电缆16，并依 次将多个直线电机泵的电源接线并接在电源电缆16上；最后将已组合装配成一 体的三个直线电机泵和三段油管以及一条电源电缆16—并装设在套管1中；
第三段油管7的另一端与地面的储油池入口相连；便完成了一种抽油装置 的制作。
权利要求
1、一种抽油装置，包括套管(1)和装设在套管(1)中的多个直线电机泵、多段油管和多个单向阀；其特征在于所述直线电机泵的下部设有泵筒(9)、中部为活塞(13)、上部为直线电机动子(10)和定子(11)；泵筒(9)底部侧面上设有进油口(8)；泵筒(9)内位于进油口(8)的上面设有第一单向阀(15)，第一单向阀(15)与泵筒(9)内壁固定连接；上述活塞(13)位于泵筒(9)的上部，活塞(13)设置为中空结构，活塞(13)的底口设置有第二单向阀(14)，第二单向阀(14)与活塞(13)的底端固定连接；活塞(13)的上口设置有第三单向阀(12)，第三单向阀(12)与活塞(13)的上端固定连接；活塞(13)的上端与直线电机动子(10)固定连接，第三单向阀(12)位于活塞(13)和直线电机动子(10)之间；直线电机动子(10)设置为中空结构，直线电机动子(10)与活塞(13)为同一轴心线；直线电机动子(10)的上部位于定子(11)内，直线电机动子(10)与定子(11)为滑动密封连接；泵筒(9)、第一单向阀(15)、第二单向阀(14)、活塞(13)中空部位、第三单向阀(12)、直线电机动子(10)的中空部位和定子(11)构成了油通道的结构；上述多个直线电机泵泵筒(9)的前端通过油管与前一个定子(11)的后端相连接，多个直线电机泵定子(11)的后端通过油管与后一个直线电机泵的泵筒(9)的前端相连接；构成多个直线电机泵通过油管相互首尾相联的串接式结构；上述一种抽油装置的制作方法，包括多个泵体组合装配和整机安装两个工序；组合装配工序是依据油井具体情况设计采用多个直线电机泵，并准备多段相应长度的油管；将多个直线电机泵依次排列为一号直线电机泵(2)、二号直线电机泵(4)、三号直线电机泵(6)……，多段油管依次排列为第一段油管(3)、第二段油管(5)、第三段油管(7)……；首先将多个直线电机泵的活塞(13)和直线电机动子(10)加工设置为中空结构，并对多个直线电机泵分别进行组装；随后将一号直线电机泵(2)的定子的末端与第一段油管(3)的一端紧密固定连接，第一段油管(3)的另一端与二号直线电机泵(4)的泵筒前端紧密固定连接，二号直线电机泵(4)的定子的末端与第二段油管(5)的一端紧密固定连接，第二段油管(5)的另一端与三号直线电机泵(6)的泵筒前端紧密固定连接；三号直线电机泵(6)的定子的末端与第三段油管(7)的一端紧密固定连接……；直至多个直线电机泵与多段油管组合装配连接完毕；整机安装工序是依据油井具体情况敷设一条电源电缆(16)，并依次将多个直线电机泵的电源接线并接在电源电缆(16)上；最后将已组合装配成一体的多个直线电机泵和多段油管以及一条电源电缆(16)一并装设在套管(1)中。
2、根据权利要求1所述的一种抽油装置及其制作方法，其特征在于上述多个直线电机泵的电源线并接在电源电缆(16)上。
全文摘要
一种抽油装置及其制作方法，在套管中装设多个直线电机泵和多段油管；直线电机泵的泵筒、第一单向阀、第二单向阀、活塞中空部位、第三单向阀、直线电机动子的中空部位和定子构成了油通道的结构；多个直线电机泵的前端通过油管与前一个定子的后端连接，多个定子的后端通过油管与后一个直线电机泵泵筒进油口的前端相连接；构成多个直线电机泵通过油管相互首尾相联的串接式结构。制作方法包括多个泵体组合装配和整机安装两个工序；多个泵体分别连接与多段油管连接后装设在套管中。本发明设计科学，整体结构紧凑、成本低廉，性能稳定，实用性较强，适应于油井抽油使用。
文档编号E21B43/00GK101575961SQ20091001195
公开日2009年11月11日 申请日期2009年6月11日 优先权日2009年6月11日
发明者樊红海 申请人:樊红海