[发明专利]包括直线电机和双动水泵的潜水泵装置

权利要求书

1.一种潜水泵装置包括在单一壳体内的直线电机，所述直线电机包括填充有介电液体的密封定子形式的固定部分和作为滑块的可动部分，所述介电液体包括安装有温度传感器的三相绕组，其特征在于，所述可动部分包括在定子的圆周方向上间隔开的多个部分，所述多个部分用于相对于所述定子往复运动并且具有与多个泵的柱塞的机械连接；其中的一个泵位于定子的内腔中，第二个泵位于装置的底部中的水力保护器的内腔中；泵缸包括行程结束点的液体阻尼器；多个泵的工作腔是相互关联的并且通过位于定子两侧的多个过滤器和吸气阀与外部相连，并通过止回阀和用于将油井抽油装置连接到油管柱的单元与出口歧管相连；由减摩材料制成的滑动导轨和位置传感器安装在所述定子两侧；安装在底部的遥测系统包括用于井筒流体的压力和温度传感器、振动传感器、倾角计、与安装在电动机定子内的温度传感器连接的测量单元，并且所述遥测系统经由电动机绕组的中性点连接到主表面控制单元。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，磁系统由定子的环形线圈构成，所述环形线圈的间隙放置有滑块的具有永磁体的部分。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，三相定子绕组形成为具有环形绕组的分段线圈，并且位于线圈内部的芯由层压铁制成。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，直线电机的可动部分、滑块包括位于定子的空腔中的若干部分，这些部分在圆周方向上间隔开并且用于相对于定子往复运动，并且与泵的柱塞机械连接。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，由具有润滑特性的固体材料制成的滑动导轨安装在定子的两侧，滑动导轨被一直压靠在滑块部分上，并允许将减摩层转移到滑块部分的工作表面，从而提供最小的摩擦表面的磨损。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，滑块位置传感器通过电动机绕组的中性点与主表面控制单元电连接，绝缘三线电缆和出口变压器的次级绕组的中性点安装在定子的两侧。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，它包括两个柱塞泵，第一个泵位于定子的内腔中，第二个泵位于装置的底部的液压补偿器的内腔中，并且通过柱塞的内腔在工作容积之间互相连通。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，安装在气缸端部的液压阻尼器设置有阀节流装置，并且当达到上下冲程的端点时，能够提供使泵柱塞免受冲击的保护。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置的外管在上部具有进气口，并且形成用于井筒流体沿着定子的外管流动的空腔。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，气体分离器在结构上形成在由所述装置的外管、定子的外管和位于定子两侧的清洁过滤器限定的空腔中。

11.一种从井里提液体的方法，包括:

(a)将泵装置的潜水部分安装到井眼中，其中，柱塞泵通过使柱塞往复运动，利用从直线电机滑块传递来的力，通过气体分离器从井的环形空间吸入井筒流体，并将井筒流体通过双动阀排出到油管柱；

(b)通过主表面控制单元将三相交流电馈送到电动机以在定子中形成行进磁场，并提供滑块的平滑的同步往复运动；

(c)在向上的工作行程期间，通过位于装置底部的吸气阀从井筒的环形空间中摄取井筒流体，当关闭压力阀时，由上柱塞对的柱塞将井筒流体喷射到油管柱中；

(d)在向下的工作行程期间，将井筒流体用下柱塞对的柱塞喷射到油管柱中，当下柱塞对的吸气阀关闭时，通过第二泵的压力阀填充上柱塞对的气缸的工作容积。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在步骤(a)中，当填充下柱塞对的工作容积时，井筒流体通过装置的外管的上部的进气口，并沿着定子的外管流入空腔，从而冷却电动机。