CN104265244A - 井下潜油多段举升式抽油系统及配置方法 - Google Patents
井下潜油多段举升式抽油系统及配置方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104265244A CN104265244A CN201410464124.5A CN201410464124A CN104265244A CN 104265244 A CN104265244 A CN 104265244A CN 201410464124 A CN201410464124 A CN 201410464124A CN 104265244 A CN104265244 A CN 104265244A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor
- pump integrated
- integrated device
- oily
- oily formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005086 pumping Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000009189 diving Effects 0.000 claims description 22
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract 4
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 abstract 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 241001515806 Stictis Species 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/14—Obtaining from a multiple-zone well
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
本发明提出一种井下潜油多段举升式抽油系统及配置方法，属于采油设备领域。系统包括地面驱动控制装置、井下电缆、油管、潜油式机泵一体化装置，由分布在井下到井口之间的多台潜油式机泵一体化装置组成抽油举升系统。进行系统的配置安装时，依据油液需要被举升的最大高度、潜油式机泵一体化装置的扬程，综合考虑静载荷和动载荷等因素，计算分配潜油式机泵一体化装置的台数和间隔的油管数。该系统取消了变速箱等机械传动部分，系统效率大大提高、消除了地面噪音，节能环保；采用多段式举升方式，结构简单、制造安装方便，解决了无杆式抽油方法体积受限、功率不足的问题，可进行深井和分层采油，并在一定程度上提高了系统整体可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种井下潜油多段举升式抽油系统及配置方法，属于采油设备领域。
背景技术
目前油田抽油使用的设备大都是用电机带动平衡块、游梁进行往复运动，带动抽油杆提拉抽油泵，完成抽油的全过程，即为俗称的“磕头机”抽油。这种传统的抽油方式地面要设置抽油机，上面安装机械变速箱，油管内要安装抽油杆，承受负荷较大，存在抽油系统效率很低、浪费能源、地面噪音大等问题。
为提高抽油系统效率，多种潜油式无杆举升系统被提出，将电机和泵都安装于井下，取消了抽油杆。但受限于井下狭长空间，安装于井下的电机和泵难以将功率做的足够大，因此对于较深的井无法满足要求。此外，油田为提高产量，还有采用分层采油的抽汲需求，这都是现有抽油系统无法实现的。
发明内容
本发明的目的是针对目前地面抽油方法存在的耗电大、浪费能源、噪音大等问题，提供一种结构简单、体积小巧、效率较高、节约能源的抽油方式；同时，解决无杆式抽油方法中潜油泵体积受限、功率不足，以及分层采油等问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
系统包括地面驱动控制装置（1）、井下电缆（2）、多段油管（3）、多个潜油式机泵一体化装置（4）。由分布在井下到井口之间的多台潜油式机泵一体化装置（4）组成抽油举升系统，相邻两台潜油式机泵一体化装置（4）之间为多段油管（3）。
多台潜油式机泵一体化装置（4）分别与井下电缆（2）相连，井下电缆（2）连接到地面驱动控制装置（1），由地面驱动控制装置（1）对多台潜油式机泵一体化装置（4）进行监测、控制和驱动。
进行潜油式机泵一体化装置（4）的配置安装时，首先用油液需要被举升的最大高度除以单台潜油式机泵一体化装置（4）的扬程，得出一个基本数量，然后在考虑动载荷的基础上将该基本数量乘以一个大于1的裕度系数，最后结果加1，取整得到最终需要安装的潜油式机泵一体化装置（4）的数量。这里的裕度系数是为了考虑动载荷因素，由于动载荷是叠加在静载荷基础上的，因此要大于1；而最后的结果加1，则是为了防止万一某台潜油式机泵一体化装置（4）发生故障，仍能保证系统的正常工作而留的裕度；从概率角度看，2台以上同时故障的几率很小，因此只考虑1台故障的可能性即可。
用油液需要被举升的最大高度除以最终需要安装数量，即可得到相邻两台潜油式机泵一体化装置（4）的安装距离；将该距离除以单个油管（3）的安装长度可得到需间隔的油管（3）数量，从井口开始每隔相应的油管（3）数量安装一台潜油式机泵一体化装置（4）。这里进行计算时，严格意义上应扣除潜油式机泵一体化装置（4）本身的长度，不过由于其长度相对井筒长度很小，进行近似计算即可。
井下电缆连接时，可根据需要和投资采用两种方式，一种是多个潜油式机泵一体化装置（4）采用总线方式依次并联到同一组井下电缆（2）上统一供电，此时整个系统只需要一组井下电缆，成本较低、接线方便，但不能对多个潜油式机泵一体化装置（4）分别进行控制或检测。
另一种是多个潜油式机泵一体化装置（4）采用星型接线方式，井下电缆（2）有多组，每组井下电缆（2）分别连接一台潜油式机泵一体化装置（4）；地面驱动控制装置（1）可以对每台潜油式机泵一体化装置（4）进行单独的监测、控制和驱动，以及故障诊断。该方式投资大、安装复杂。
安装于各段的多台潜油式机泵一体化装置（4）同步工作，共同完成逐段举升工作。
潜油式机泵一体化装置（4）为电机与泵一体式结构，且转子中空构成油液通道，从而实现级联举升效果。中空直线柱塞泵或者是电机转子中空的离心泵，均能作为本系统的潜油式机泵一体化装置（4）使用，与单独使用时相比，功率或扬程均可设计的比较小，因此设计和制造的难度也大大降低。
与现有技术相比较，本发明具有如下优点：
采用井下潜油式举升结构，相对地面抽油方法而言，取消了皮带、变速箱等机械传动部分，系统效率大大提高、消除了地面噪音，节能环保；且可方便的进行调速控制，便于提高产量和效率。采用多段式举升方式，结构简单、制造安装方便，解决了无杆式抽油方法体积受限、功率不足的问题，可进行深井和分层采油。将单井的抽油泵由一台分解为多台，在任一台抽油泵发生故障时仍能正常工作，从而在一定程度上提高了系统的可靠性；而且由于井况变化，正常工作时的负载一般都小于额定负载，因此出现两台以上抽油泵发生故障时仍可能正常工作。
附图说明
图1为井下潜油多段举升式抽油系统安装示意图。
图中：1-地面驱动控制装置、2-井下电缆、3-油管、4-潜油式机泵一体化装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
如图1所示，系统包括地面驱动控制装置（1）、井下电缆（2）、多段油管（3）、多个潜油式机泵一体化装置（4）。由分布在井下到井口之间的多台潜油式机泵一体化装置（4）组成抽油举升系统，相邻两台潜油式机泵一体化装置（4）之间为多段油管（3）。
图1中多个潜油式机泵一体化装置（4）采用总线方式依次并联到同一组井下电缆（2）上统一供电，此时整个系统只需要一组井下电缆，成本较低、接线方便，但不能对多个潜油式机泵一体化装置（4）分别进行控制或检测。
地面驱动控制装置（1）可以根据潜油式机泵一体化装置（4）的不同，采用工频或变频器供电，驱动各段的多台潜油式机泵一体化装置（4）同步工作。采用变频器供电时，还可以方便地进行调速、调产量控制。
进行潜油式机泵一体化装置（4）的配置安装时，假设井深为1000米，单台潜油式机泵一体化装置（4）的扬程为100米，则用油液需要被举升的最大高度1000米除以单台潜油式机泵一体化装置（4）的扬程120米，得出基本数量为8.33；裕度系数可根据井况取为1.2，则8.33乘以1.2，然后加1为10.99，取整后得到最终需要安装的潜油式机泵一体化装置（4）的数量为11台。相当于每台潜油式机泵一体化装置（4）实际上承担的负载扬程为1000除以11为90.9米，从电机的负载率-效率关系上看，仍然处于电机运行的高效区间。
油管（3）一般长度为9-10米左右，可设为10米，用相邻两台潜油式机泵一体化装置（4）的安装距离90.9米除以油管（3）长度10米，得到油管（3）安装数量为9.09根，这时就要考虑潜油式机泵一体化装置（4）本身的长度。可以采用外接非标准的短油管方式，也可以将油管（3）数量取整，这时可能会导致相邻两台潜油式机泵一体化装置（4）的安装距离变小，必要时可增加1台潜油式机泵一体化装置（4）。
本系统中，潜油式机泵一体化装置（4）不论是采用直线驱动还是旋转驱动，转子都必须为中空结构，使油液通过中空部分连通，形成整体连续的压力传递关系，从而使液柱负载自动均匀的在各级潜油式机泵一体化装置（4）之间分配。
Claims (5)
1.井下潜油多段举升式抽油系统及配置方法，其特征在于：系统包括地面驱动控制装置（1）、井下电缆（2）、油管（3）、潜油式机泵一体化装置（4），由分布在井下到井口之间的多台潜油式机泵一体化装置（4）组成抽油举升系统，相邻两台潜油式机泵一体化装置（4）之间为多段油管（3）；
多台潜油式机泵一体化装置（4）分别与井下电缆（2）相连，井下电缆（2）连接到地面驱动控制装置（1），由地面驱动控制装置（1）对多台潜油式机泵一体化装置（4）进行监测、控制和驱动。
2.根据权利要求1所述的井下潜油多段举升式抽油系统及配置方法，其特征在于：进行潜油式机泵一体化装置（4）的配置安装时，首先用油液需要被举升的最大高度除以单台潜油式机泵一体化装置（4）的扬程，得出一个基本数量，然后在考虑动载荷的基础上将该基本数量乘以一个大于1的裕度系数，最后结果加1，取整得到最终需要安装的潜油式机泵一体化装置（4）的数量；
用油液需要被举升的最大高度除以最终需要安装数量，即可得到相邻两台潜油式机泵一体化装置（4）的安装距离；
将该距离除以单个油管（3）的安装长度可得到需间隔的油管（3）数量，从井口开始每隔相应的油管（3）数量安装一台潜油式机泵一体化装置（4）。
3.根据权利要求1所述的井下潜油多段举升式抽油系统及配置方法，其特征在于：多个潜油式机泵一体化装置（4）采用总线方式依次并联到同一组井下电缆（2）上统一供电；
根据权利要求3所述的井下潜油多段举升式抽油系统及配置方法，其特征在于：多个潜油式机泵一体化装置（4）采用星型接线方式，井下电缆（2）有多组，每组井下电缆（2）分别连接一台潜油式机泵一体化装置（4）；地面驱动控制装置（1）对每台潜油式机泵一体化装置（4）进行单独的监测、控制和驱动，以及故障诊断。
4.根据权利要求1所述的井下潜油多段举升式抽油系统及配置方法，其特征在于：安装于各段的多台潜油式机泵一体化装置（4）同步工作。
5.根据权利要求1所述的井下潜油多段举升式抽油系统及配置方法，其特征在于：潜油式机泵一体化装置（4）为电机与泵一体式结构，且转子中空构成油液通道。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410464124.5A CN104265244B (zh) | 2014-09-14 | 2014-09-14 | 井下潜油多段举升式抽油系统及配置方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410464124.5A CN104265244B (zh) | 2014-09-14 | 2014-09-14 | 井下潜油多段举升式抽油系统及配置方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104265244A true CN104265244A (zh) | 2015-01-07 |
| CN104265244B CN104265244B (zh) | 2016-12-07 |
Family
ID=52156802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410464124.5A Expired - Fee Related CN104265244B (zh) | 2014-09-14 | 2014-09-14 | 井下潜油多段举升式抽油系统及配置方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104265244B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104747136A (zh) * | 2015-01-12 | 2015-07-01 | 成都久井抽前瞻科技有限公司 | 一种采用多级抽油装置的抽油方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2737985Y (zh) * | 2004-08-24 | 2005-11-02 | 中国海洋石油总公司 | 一种多电泵并联系统 |
| CN2903474Y (zh) * | 2006-05-31 | 2007-05-23 | 大庆油田有限责任公司 | 往复式分层合采双抽潜油电泵 |
| US20080264649A1 (en) * | 2007-04-29 | 2008-10-30 | Crawford James D | Modular well servicing combination unit |
| CN103924947A (zh) * | 2014-04-02 | 2014-07-16 | 中国石油天然气股份有限公司 | 空心潜油电动机下置螺杆泵采油装置 |
| CN204060636U (zh) * | 2014-09-14 | 2014-12-31 | 哈尔滨理工大学 | 井下潜油多段举升式抽油系统 |
-
2014
- 2014-09-14 CN CN201410464124.5A patent/CN104265244B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2737985Y (zh) * | 2004-08-24 | 2005-11-02 | 中国海洋石油总公司 | 一种多电泵并联系统 |
| CN2903474Y (zh) * | 2006-05-31 | 2007-05-23 | 大庆油田有限责任公司 | 往复式分层合采双抽潜油电泵 |
| US20080264649A1 (en) * | 2007-04-29 | 2008-10-30 | Crawford James D | Modular well servicing combination unit |
| CN103924947A (zh) * | 2014-04-02 | 2014-07-16 | 中国石油天然气股份有限公司 | 空心潜油电动机下置螺杆泵采油装置 |
| CN204060636U (zh) * | 2014-09-14 | 2014-12-31 | 哈尔滨理工大学 | 井下潜油多段举升式抽油系统 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104747136A (zh) * | 2015-01-12 | 2015-07-01 | 成都久井抽前瞻科技有限公司 | 一种采用多级抽油装置的抽油方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104265244B (zh) | 2016-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11959533B2 (en) | Multi-plunger pumps and associated drive systems | |
| CN106762584B (zh) | 一种油井间抽控制系统及方法 | |
| US9175554B1 (en) | Artificial lift fluid system | |
| CN204060636U (zh) | 井下潜油多段举升式抽油系统 | |
| CN108798612A (zh) | 一种无杆油井举升系统的智能控制方法 | |
| US20150060055A1 (en) | Systems and Methods for Artificial Lift Via a Downhole Positive Displacement Pump | |
| CN201461429U (zh) | 一种新型潜油直驱螺杆泵 | |
| CN206377007U (zh) | 一种油井间抽控制系统 | |
| CN101673093A (zh) | 抽油机智能变频控制系统 | |
| RU159811U1 (ru) | Погружная насосная установка с повышенным коэффициентом мощности | |
| US9759051B2 (en) | Progressing cavity pump system with fluid coupling | |
| CN101162018A (zh) | 一种无减速器的潜油螺杆泵 | |
| CN104265244A (zh) | 井下潜油多段举升式抽油系统及配置方法 | |
| CN108278248A (zh) | 液压石油举升装置智能控制系统 | |
| CN205297492U (zh) | 直线电机驱动液压传动式采油用抽油机 | |
| CN202023738U (zh) | 一种潜油螺杆泵转速智能控制系统 | |
| CN204126864U (zh) | 一种带井下驱动转换装置的潜没式抽油泵机组 | |
| CN103982161A (zh) | 智能双速采油控制装置 | |
| CN203939795U (zh) | 液压动力装置 | |
| CN103790528A (zh) | 基于fpga的海底泥浆举升泵控制技术 | |
| CN203847340U (zh) | 液压驱动式吸排泥浆装置 | |
| CN103939319B (zh) | 三管式直线电机抽油泵 | |
| CN102094797A (zh) | 无杆电潜液力驱动柱塞式深井抽油泵 | |
| CN1195148C (zh) | 丛式多井互动自平衡机电一体化智能抽油机 | |
| CN105114295B (zh) | 一种电潜泵智能生产控制系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20161207 Termination date: 20200914 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |