[发明专利]一种高温稠油井潜油直线电机及其滑动导套

说明书

本发明公开了一种高温稠油井潜油直线电机的滑动导套，包括滑动导套本体、套装于滑动导套本体外侧的导套座、套装于导套座和滑动导套本体之间的导套护环，导套护环的热膨胀系数小于导套座的热膨胀系数且大于滑动导套本体的热膨胀系数，导套护环的弹性模量小于滑动导套本体的弹性模量以及导套座的弹性模量，导套座与导套护环之间以及导套护环与滑动导套本体之间均为过盈配合。该滑动导套可以适用于高温稠油井，可避免滑动导套在高温环境下失去固定、限位作用，并避免其内应力过大，减小碎裂风险。本发明还公开了一种包括上述滑动导套的高温稠油井潜油直线电机，其有益效果与滑动导套的有益效果相同。

技术领域

本发明涉及直线电机技术领域，特别是涉及一种滑动导套。此外，本发明还涉及一种包括上述滑动导套的高温稠油井潜油直线电机。

背景技术

稠油是未来重要接替能源之一，具有黏度高、储量大，开采难度高的特点。目前的一种开采方法是向井下注入高温高压水蒸气，保持一端时间，称为“闷井”，让稠油在高温下黏度降低，之后对稠油进行开采。高温水蒸气温度非常高，最高可以达到370℃，对采油设备提出了非常大的挑战。

现有技术中，一种往复式潜油电泵改变了原油开采的举升方式，具有结构简单、节能降耗、操作方便、在线调参等特点，彻底解决国内外长期困扰机械采油的抽油杆脱、断和管杆偏磨的难题。该产品不仅可替代原有的采油方式，还非常适用于水平井、定向井、低渗透油层井的开采。目前往复式潜油电泵已经广泛使用于各大油田的常温井。然而面对稠油井，往复式潜油电泵仍然存在很多技术上的难题。

往复式潜油电泵的动力设备是潜油直线电机，是一种圆筒形直线电机，动子位于圆筒中心，沿着圆筒的轴向往复运动，定子是圆环形，外套于动子。为了确保动子运动不会磨损定子，在定子上装有滑动导套，对动子径向限位。

综上，目前的常温井潜油直线电机滑动导套一般采用硬质合金制作，与导套座之间小过盈配合，从而实现固定。常温井中这种结构已经得到成熟地应用，然而在高温井中，这种结构存在不可解决的问题：

硬质合金是一种脆性材料，且自身热膨胀系数非常小；导套座一般采用不锈钢，热膨胀系数较大；高温井中，由于环境温度与地面温度相差较大，若导套座与滑动导套之间过盈量小，则井下导套座与滑动导套之间会存在较大间隙，滑动导套失去固定，且对动子的径向限位效果减弱；若导套座与滑动导套之间过盈量大，滑动导套内应力太大，容易碎裂。

目前没有适用于高温稠油井的潜油电泵。

综上所述，如何开发一种适用于高温稠油井的潜油电泵等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种滑动导套，该滑动导套可以适用于高温稠油井，可避免滑动导套在高温环境下失去固定、限位作用，并避免其内应力过大，减小碎裂风险；本发明的另一目的是提供一种包括上述滑动导套的高温稠油井潜油直线电机，其有益效果与滑动导套的有益效果相同。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种高温稠油井潜油直线电机的滑动导套，包括滑动导套本体、套装于所述滑动导套本体外侧的导套座、套装于所述导套座和所述滑动导套本体之间的导套护环，所述导套护环的热膨胀系数小于所述导套座的热膨胀系数且大于所述滑动导套本体的热膨胀系数，所述导套护环的弹性模量小于所述滑动导套本体的弹性模量以及所述导套座的弹性模量，所述导套座与所述导套护环之间以及所述导套护环与所述滑动导套本体之间均为过盈配合。

可选地，所述导套座与所述导套护环之间为大过盈配合，所述导套护环与所述滑动导套本体之间为小过盈配合。

可选地，所述导套护环包括多层依次过盈套装配合的导套分护环。

可选地，所述导套座和所述滑动导套本体的材质分别为不锈钢和硬质合金，所述导套护环的材质为钛合金。