一种井下直线电机双作用往复抽油泵采油装置技术领域
本发明涉及油田采油领域，具体涉及一种井下直线电机双作用往复抽油泵采油装
置。
背景技术
目前国内外采油机械大都采用传统有杆采油方式即通过抽油机、抽油杆、抽油泵
实现采油目的，其缺点是体积大、耗能高、泵效低、调参范围窄，尤其不适合用于中低产量油
井。针对这一情况，出现了一种数控往复式潜油电泵装置（专利号ZL200580033880.1），采用
直线电机和抽油泵结为一体，去除抽油杆，并能实现在线调参，降低能耗。这种方式改变以
往的动力装置和诸多弊病的抽油杆，但对于抽油泵方面仍采用以往的单作用抽油泵，系统
只在上冲程阶段做功，对直线电机的功率要求较高，限制了整体设备的应用范围。
发明内容
本发明的目的就是为了克服现有技术中的不足，提供一种井下直线电机双作用往
复抽油泵采油装置，该装置结构简单、使用方便，能有效提高电机性能和采油装置的使用寿
命。
本发明的目的是通过如下技术措施实现：一种井下直线电机双作用往复抽油泵采
油装置，包括地面控制柜、直线电机、双作用往复抽油泵，所述直线电机外壳通过转接头与
双作用往复抽油泵下端相连，直线电机的内部动子与双作用往复抽油泵的抽油泵柱塞相
连，直线电机与双作用往复抽油泵组合安装后，由普通平式油管下到设计泵深，所述地面控
制柜通过潜油水密电缆与直线电机相连。
进一步的，在上述技术方案中，所述直线电机外壳通过转接头与双作用往复抽油
泵下端的进油筛管相连，进油筛管可以滤除油液中的沙子等异物。
进一步的，在上述技术方案中，当直线电机的内部动子与抽油泵柱塞的长度不匹
配时，可以在直线电机的内部动子端部增设动子延长杆，通过动子延长杆与双作用往复抽
油泵的抽油泵柱塞相连。
进一步的，在上述技术方案中，所述地面控制柜内设有变频模块，外部电源经升压
变压器后接入变频模块，变频模块的输出端通过潜油水密电缆与直线电机相连，通过控制
变频模块调节输出电压的频率和大小，则可实现采油装置冲次与运行模式的调节。
进一步的，在上述技术方案中，所述地面控制柜内设有用于测试控制柜的输出电
压和输出电流的电压传感器和电流传感器，利用电压、电流传感器可以监控控制柜的输出
电压和输出电流，利用直线电机动子碰撞时电流畸变的特点，可在无位置传感器的条件下
有效判断电机的运行状态，自动调整电机运行位置，减少系统碰撞。
本发明井下直线电机双作用往复抽油泵采油装置主要包括直线电机、双作用往复
抽油泵、地面控制柜三部分。直线电机与双作用往复抽油泵连接后，由普通平式油管下到设
计泵深，地面电源通过地面控制柜将交流电经变频后用潜油水密电缆输送到井下直线电
机，当电流进入电机内的定子绕组，产生的磁场通过变频方式实现磁极的交变，和永磁动子
上固定磁场的相互作用，实现永磁动子的运动，驱动抽油泵柱塞做周期往复运动，将油液举
升至地面。
本发明的优点在于采用防砂减载双作用往复抽油泵，大小双径泵串联的结构实现
直线电机减载和双向做功，提高电机性能和使用寿命。同时利用双作用往复抽油泵依靠油
液可以自锁的特点，满足采油设备间歇式的工作性质，通过监控地面控制柜的输出电流，调
整电机运行位置，降低井下设备活动部件发生碰撞的频次，提高系统的使用寿命。
附图说明
图1为本发明装置的整体结构示意图。
图2为本发明中直线电机与双作用往复抽油泵的连接示意图。
其中，1、地面控制柜；2、潜油水密电缆；3、井口；4、平式油管；5、双作用往复抽油
泵；6、进油筛管；7、转接头；8、直线电机；9、抽油泵柱塞；10、动子延长杆；11、直线电机内部
动子。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做具体描述。
如图1、2所示，本发明实施例提供一种井下直线电机双作用往复抽油泵采油装置，
包括地面控制柜1、直线电机8、双作用往复抽油泵5，所述直线电机8外壳通过转接头7与双
作用往复抽油泵5下端的进油筛管6相连，直线电机内部动子11通过动子延长杆10与双作用
往复抽油泵5的抽油泵柱塞9相连，直线电机8与双作用往复抽油泵5组合安装后，由普通平
式油管4下到设计泵深，井下油液由直线电机8带动双作用往复抽油泵5往复运动，油液由进
油筛管6进入，经过油管4到达井口3。所述地面控制柜1通过潜油水密电缆2与直线电机8相
连。所述地面控制柜1内设有变频模块，地面控制柜1输入为三相交流电，外部电源经升压变
压器后接入变频模块，变频模块的输出端通过潜油水密电缆2与直线电机8相连，通过控制
变频模块调节输出电压的频率和大小，则可实现采油装置冲次与运行模式的调节。所述地
面控制柜1内设有用于测试控制柜的输出电压和输出电流的电压传感器和电流传感器，利
用电压、电流传感器可以监控控制柜的输出电压和输出电流，利用直线电机动子碰撞时电
流畸变的特点，可在无位置传感器的条件下有效判断电机的运行状态，自动调整电机运行
位置，减少系统碰撞。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和
原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。