CN110242283A - 一种抽油泵动态漏失检测模拟装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抽油泵动态漏失检测模拟装置及方法，该装置包括：游梁抽油机、抽油杆、抽油泵、油管、供液系统、温度控制系统、检测系统；游梁抽油机通过驴头与抽油杆、抽油泵的柱塞顺次连接；抽油杆可轴向移动地设置在油管中；抽油泵与油管的下端连接；供液系统通过进液管线与油管连接，用于向油管内注入模拟地层液，模拟地层液包括稠油、稀油、地层水；温度控制系统与抽油泵和进液管线连接，用于将抽油泵和进液管线加热至预设温度；检测系统用于对抽油泵泄漏的模拟地层液的液量进行检测。本发明可以实现对抽油泵动态漏失量的模拟检测。

Description

一种抽油泵动态漏失检测模拟装置及方法

技术领域

本发明涉及抽油泵性能检测技术领域，尤其涉及一种抽油泵动态漏失检测模拟装置及方法。

背景技术

抽油泵是有杆抽油系统的核心部件，其主要作用是通过抽汲作用将地层的原油举升到地面。抽油泵泵效的好坏会直接影响油田产量和经济效益，而抽油泵的漏失问题是抽油泵泵效的一个关键因素，因此，提供一种抽油泵漏失量检测装置是十分重要的。

现有技术在进行抽油泵漏失量检测模拟实验时，一般都是在常温下进行的，而且测试介质一般为清水或10号轻柴油。而抽油泵在实际作业时，所处环境为高温、高压，实验环境和井筒中真实环境差距较大，并且，地层中流体复杂，用清水或者10号轻柴油代替地层流体进行实验，难以准确测试地层流体在抽油泵抽汲过程中的漏失状况。此外，现有技术无法在抽油杆作上下往复运动时进行抽油泵漏失量模拟检测。

发明内容

本发明实施例提供一种抽油泵动态漏失检测模拟装置，用以模拟检测抽油泵的动态漏失量，该装置包括：

游梁抽油机、抽油杆、抽油泵、油管、供液系统、温度控制系统、检测系统；

所述游梁抽油机通过驴头与所述抽油杆、所述抽油泵的柱塞顺次连接；

所述抽油杆可轴向移动地设置在所述油管中；

所述抽油泵与所述油管的下端连接；

所述供液系统通过进液管线与所述油管连接，用于向所述油管内注入模拟地层液，所述模拟地层液包括稠油、稀油、地层水；

所述温度控制系统与所述抽油泵和所述进液管线连接，用于将所述抽油泵和所述进液管线加热至预设温度；

所述检测系统用于对所述抽油泵泄漏的所述模拟地层液的液量进行检测。

在一种可能的设计中，所述供液系统包括：稠油罐、稀油罐、地层水罐；

所述稠油罐、所述稀油罐、所述地层水罐均通过所述进液管线与所述油管的上端连接，且所述稠油罐、所述稀油罐、所述地层水罐的出口管线上均设置有出口阀。

在一种可能的设计中，所述温度控制系统包括：沿液流方向顺次设置在所述进液管线上的保温件、温度传感器，以及与所述保温件和所述温度传感器电连接的配电箱；

所述抽油泵的外部设置有保温层，所述配电箱通过电缆与所述保温层电连接。

在一种可能的设计中，所述装置还包括：增压泵，设置在所述保温件上游的所述进液管线上。

在一种可能的设计中，所述装置还包括：地轮、第一天轮、钢丝绳、支撑架；

所述地轮和所述支撑架设置在地面上；

所述第一天轮设置在所述支撑架上；

所述钢丝绳的一端与所述游梁抽油机的驴头连接，另一端顺次通过所述地轮、所述第一天轮后与所述抽油杆的上端连接。

在一种可能的设计中，所述装置还包括：支架、第二天轮、滑轮、与所述滑轮相适配的滑轨；

所述第二天轮设置在所述支架的上端，用于沿所述钢丝绳滚动；

所述滑轨铺设于地面上；

所述滑轮可滑动地设置在所述滑轨上；

所述支架上设置有用于沿所述支撑架上下滚动的滚轮，且所述支架套设于所述油管的外部，用于通过所述第二天轮、所述滑轮、所述滚轮带动所述油管发生倾斜。

在一种可能的设计中，所述装置还包括：储气罐和进气管线；

所述储气罐通过所述进气管线与所述油管的上端连接。

在一种可能的设计中，所述进气管线上设置有流量计。

在一种可能的设计中，所述检测系统包括：计量件、出液管线、以及设置在所述出液管线上的阀门；

所述计量件通过所述出液管线与所述抽油泵的下端连接。

本发明实施例还提供一种抽油泵动态漏失检测模拟方法，用以模拟检测抽油泵的动态漏失量，该方法包括：

利用温度控制系统将抽油泵和进液管线加热至预设温度；

利用供液系统向所述油管内注入模拟地层液，所述模拟地层液包括稠油、稀油、地层水；

利用检测系统对抽油泵泄漏的所述模拟地层液的液量进行检测；

在此过程中，利用游梁抽油机带动抽油杆作上、下往复运动。

本发明实施例提供的抽油泵动态漏失检测模拟装置，通过设置供液系统，并使供液系统向油管内注入模拟地层液，实现了对地层复杂流体的模拟。通过设置抽油杆、抽油泵、油管和温度控制系统，并使抽油杆可轴向移动地设置在油管中，抽油泵与油管的下端连接，温度控制系统与抽油泵和进液管线连接，可以将抽油泵和进液管线加热至预设温度，保证了模拟地层液在进入抽油泵的过程中，和进入抽油泵以后都能真实模拟实际作业现场的温度。通过设置游梁抽油机和检测系统，并使游梁抽油机带动抽油杆作上、下往复运动，可以实现对抽油泵动态漏失量的检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本发明实施例中抽油泵动态漏失检测模拟装置的结构示意图。

附图标记如下：

1 游梁抽油机，

2 抽油杆，

3 抽油泵，

4 油管，

5 供液系统，

501 稠油罐，

502 稀油罐，

503 地层水罐，

6 进液管线，

7 出口阀，

8 保温件，

9 温度传感器，

10 配电箱，

11 地轮，

12 第一天轮，

13 钢丝绳，

14 支撑架，

15 支架，

16 第二天轮，

17 滑轮，

18 滑轨，

19 增压泵，

20 滚轮，

21 储气罐，

22 进气管线，

23 流量计，

24 计量件，

25 出液管线，

26 阀门。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

一方面，本发明实施例提供了一种抽油泵动态漏失检测模拟装置，如附图1所示，该装置包括：游梁抽油机1、抽油杆2、抽油泵3、油管4、供液系统5、温度控制系统、检测系统。其中，游梁抽油机1通过驴头与抽油杆2、抽油泵3的柱塞顺次连接。抽油杆2可轴向移动地设置在油管4中。抽油泵3与油管4的下端连接。供液系统5通过进液管线6与油管4连接，用于向油管4内注入模拟地层液，模拟地层液包括稠油、稀油、地层水。温度控制系统与抽油泵3和进液管线6连接，用于将抽油泵3和进液管线6加热至预设温度。检测系统用于对抽油泵3泄漏的模拟地层液的液量进行检测。

本发明实施例提供的抽油泵动态漏失检测模拟装置的工作原理如下所述：

利用温度控制系统将抽油泵3和进液管线6加热至预设温度，并利用供液系统5向油管4内注入模拟地层液，该模拟地层液包括稠油、稀油、地层水；利用检测系统对抽油泵3泄漏的所述模拟地层液的液量进行检测；在此过程中，利用游梁抽油机1带动抽油杆2作上、下往复运动。

本发明实施例提供的抽油泵动态漏失检测模拟装置，通过设置供液系统5，并使供液系统5向油管4内注入模拟地层液，实现了对地层复杂流体的模拟。通过设置抽油杆2、抽油泵3、油管4和温度控制系统，并使抽油杆2可轴向移动地设置在油管4中，抽油泵3与油管4的下端连接，温度控制系统与抽油泵3和进液管线6连接，可以将抽油泵3和进液管线6加热至预设温度，保证了模拟地层液在进入抽油泵3的过程中，和进入抽油泵3以后都能真实模拟实际作业现场的温度。通过设置游梁抽油机1和检测系统，并使游梁抽油机1带动抽油杆2作上、下往复运动，可以实现对抽油泵3动态漏失量的检测。

其中，抽油杆2位于油管4的中央。游梁抽油机1可实现的往复范围为1m-8m，冲次为2-7min^-1。进液管线6具有耐高温、耐高压等特性。

在本发明实施例中，如附图1所示，该供液系统5包括：稠油罐501、稀油罐502、地层水罐503。其中，稠油罐501、稀油罐502、地层水罐503均通过进液管线6与油管4的上端连接，且稠油罐501、稀油罐502、地层水罐503的出口管线上均设置有出口阀7。

需要说明的是，稠油罐501、稀油罐502、地层水罐503中分别容纳有稠油、稀油、地层水。稠油罐501、稀油罐502、地层水罐503上均连接有出口管线，且每个出口管线上均设置有出口阀7。

通过设置稠油罐501、稀油罐502、地层水罐503，并在稠油罐501、稀油罐502、地层水罐503的出口管线上均设置出口阀7，保证了稠油、稀油、地层水可以根据检测需要单独或同时排入油管4中，提高了对抽油泵3漏失量检测的准确性。

为了能够准确地控制进液管线6及抽油泵3的温度，如附图1所示，温度控制系统6包括：沿液流方向顺次设置在进液管线6上的保温件8、温度传感器9，以及与保温件8和温度传感器9电连接的配电箱10；抽油泵3的外部设置有保温层，配电箱10通过电缆与保温层电连接。

应用时，工作人员根据温度传感器9反馈的温度信号实时通过配电箱对进液管线6上的保温件8和抽油泵3外部的保温层进行加热即可。

此外，配电箱10与保温层电连接所用的电缆位于管线内，且管线上还设置有温度传感器。

其中，保温件8和保温层均可以设置为本领域常用的管道加热套。

进一步地，为了提高液体的传输压力，如附图1所示，该装置还包括：增压泵19。该增压泵19设置在保温件8上游的进液管线6上。

在本发明实施例中，为了缩小作业空间，便于工作人员操作，如附图1所示，该装置还包括：地轮11、第一天轮12、钢丝绳13、支撑架14。地轮11和支撑架14设置在地面上。其中，第一天轮12设置在支撑架14上。钢丝绳13的一端与游梁抽油机1的驴头连接，另一端顺次通过地轮11、第一天轮12后与抽油杆2的上端连接。

作业时，游梁抽油机1的驴头通过钢丝绳13通过地轮11和第一天轮12带动抽油杆2进行上、下往复运动。在此过程中，钢丝绳13卡入地轮11和第一天轮12的轮体外壁内。

在本发明实施例中，如附图1所示，该装置还包括：支架15、第二天轮16、滑轮17、与滑轮17相适配的滑轨18。第二天轮16设置在支架15的上端，用于沿钢丝绳13滚动。滑轨18铺设于地面上。滑轮17可滑动地设置在滑轨18上；支架15上设置有用于沿支撑架14上下滚动的滚轮20，且支架15套设于油管4的外部，用于通过第二天轮16、滑轮17、滚轮20带动油管4发生倾斜。

当需要调整测量角度时，只需滚动滚轮20，使其沿支撑架14进行上下滚动，同时使滑轮17在滑轨18上水平滑动即可。

通过设置支架15、第二天轮16、滑轮17、与滑轮17相适配的滑轨18、滚轮20，可以实现抽油泵3漏失量的多角度测量，即可测量抽油泵3在直井、斜井以及水平井中的漏失量。通过设置滚轮20，可以保证钢丝绳13和抽油杆2在同一条直线上运动，确保抽油杆2不会与油管4的内壁发生偏磨。

其中，支架15的结构可以为多种，举例来说，其可以为筒状结构，矩形结构等，只要能够套设在油管4的外部即可。

在作业过程中，为了使抽油泵3入口压力达到预设压力值，如附图1所示，该装置还包括：储气罐21和进气管线22。其中，储气罐21通过进气管线22与油管4的上端连接。

使用时，只需将储气罐21内的气体经进气管线22排入油管4中即可。

进一步地，为了便于对流经进气管线22的气体流量进行控制，可以在进气管线22上设置流量计23，参见附图1。

其中，流量计23可以为气体流量计。

在本发明实施例中，如附图1所示，检测系统包括：计量件24、出液管线25、以及设置在出液管线25上的阀门26。计量件24通过出液管线25与抽油泵3的下端连接。

在进行漏失量检测时，自抽油泵3内泄漏的液体会经出液管线25流至计量件24中，利用计量件24对该液体的量进行检测即可。

其中，计量件24可以为液体流量计。

另一方面，本发明实施例提供了利用上述装置进行抽油泵动态漏失检测的方法，该方法包括：

利用温度控制系统将抽油泵3和进液管线6加热至预设温度。

利用供液系统5向油管4内注入模拟地层液，模拟地层液包括稠油、稀油、地层水。

利用检测系统对抽油泵3泄漏的所述模拟地层液的液量进行检测。

在此过程中，利用游梁抽油机1带动抽油杆2作上、下往复运动。

利用上述方法，可以将抽油泵3和进液管线6加热至预设温度，保证了模拟地层液在进入抽油泵3的过程中，和进入抽油泵3以后都能真实模拟实际作业现场的温度。通过使游梁抽油机1带动抽油杆2作上、下往复运动，可以实现对抽油泵动态漏失量的检测。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抽油泵动态漏失检测模拟装置，其特征在于，包括：游梁抽油机(1)、抽油杆(2)、抽油泵(3)、油管(4)、供液系统(5)、温度控制系统、检测系统；

所述游梁抽油机(1)通过驴头与所述抽油杆(2)、所述抽油泵(3)的柱塞顺次连接；

所述抽油杆(2)可轴向移动地设置在所述油管(4)中；

所述抽油泵(3)与所述油管(4)的下端连接；

所述供液系统(5)通过进液管线(6)与所述油管(4)连接，用于向所述油管(4)内注入模拟地层液，所述模拟地层液包括稠油、稀油、地层水；

所述温度控制系统与所述抽油泵(3)和所述进液管线(6)连接，用于将所述抽油泵(3)和所述进液管线(6)加热至预设温度；

所述检测系统用于对所述抽油泵(3)泄漏的所述模拟地层液的液量进行检测。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述供液系统(5)包括：稠油罐(501)、稀油罐(502)、地层水罐(503)；

所述稠油罐(501)、所述稀油罐(502)、所述地层水罐(503)均通过所述进液管线(6)与所述油管(4)的上端连接，且所述稠油罐(501)、所述稀油罐(502)、所述地层水罐(503)的出口管线上均设置有出口阀(7)。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度控制系统(6)包括：沿液流方向顺次设置在所述进液管线(6)上的保温件(8)、温度传感器(9)，以及与所述保温件(8)和所述温度传感器(9)电连接的配电箱(10)；

所述抽油泵(3)的外部设置有保温层，所述配电箱(10)通过电缆与所述保温层电连接。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：增压泵(19)，设置在所述保温件(8)上游的所述进液管线(6)上。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：地轮(11)、第一天轮(12)、钢丝绳(13)、支撑架(14)；

所述地轮(11)和所述支撑架(14)设置在地面上；

所述第一天轮(12)设置在所述支撑架(14)上；

所述钢丝绳(13)的一端与所述游梁抽油机(1)的驴头连接，另一端顺次通过所述地轮(11)、所述第一天轮(12)后与所述抽油杆(2)的上端连接。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：支架(15)、第二天轮(16)、滑轮(17)、与所述滑轮(17)相适配的滑轨(18)；

所述第二天轮(16)设置在所述支架(15)的上端，用于沿所述钢丝绳(13)滚动；

所述滑轨(18)铺设于地面上；

所述滑轮(17)可滑动地设置在所述滑轨(18)上；

所述支架(15)上设置有用于沿所述支撑架(14)上下滚动的滚轮(20)，且所述支架(15)套设于所述油管(4)的外部，用于通过所述第二天轮(16)、所述滑轮(17)、所述滚轮(20)带动所述油管(4)发生倾斜。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：储气罐(21)和进气管线(22)；

所述储气罐(21)通过所述进气管线(22)与所述油管(4)的上端连接。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述进气管线(22)上设置有流量计(23)。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测系统包括：计量件(24)、出液管线(25)、以及设置在所述出液管线(25)上的阀门(26)；

所述计量件(24)通过所述出液管线(25)与所述抽油泵(3)的下端连接。

10.利用权利要求1-9任一项所述抽油泵动态漏失检测模拟装置进行抽油泵动态漏失检测的方法，其特征在于，所述方法包括：

利用温度控制系统将抽油泵(3)和进液管线(6)加热至预设温度；

利用供液系统(5)向所述油管(4)内注入模拟地层液，所述模拟地层液包括稠油、稀油、地层水；

利用检测系统对抽油泵(3)泄漏的所述模拟地层液的液量进行检测；

在此过程中，利用游梁抽油机(1)带动抽油杆(2)作上、下往复运动。