CN111734355A - 一种潜油电机驱动的井下螺旋式梯形密封泵采油装置及工艺 - Google Patents

一种潜油电机驱动的井下螺旋式梯形密封泵采油装置及工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN111734355A
CN111734355A CN202010606809.4A CN202010606809A CN111734355A CN 111734355 A CN111734355 A CN 111734355A CN 202010606809 A CN202010606809 A CN 202010606809A CN 111734355 A CN111734355 A CN 111734355A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oil
oil pipe
submersible
cable
ground
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.)
Pending
Application number
CN202010606809.4A
Other languages
English (en)
Inventor
孙春龙
师国臣
孙延安
李强
钱坤
王羕
雷宇
于波
吴宁
王新民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Petrochina Co Ltd
Daqing Oilfield Co Ltd
Original Assignee
Petrochina Co Ltd
Daqing Oilfield Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Petrochina Co Ltd, Daqing Oilfield Co Ltd filed Critical Petrochina Co Ltd
Priority to CN202010606809.4A priority Critical patent/CN111734355A/zh
Publication of CN111734355A publication Critical patent/CN111734355A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • E21B43/121—Lifting well fluids
    • E21B43/128—Adaptation of pump systems with down-hole electric drives
    • 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
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/10—Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers
    • E21B17/1071—Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers specially adapted for pump rods, e.g. sucker rods
    • 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
    • E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • E21B43/121—Lifting well fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/08—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use
    • F04D13/086—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use the pump and drive motor are both submerged
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/08—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use
    • F04D13/10—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use adapted for use in mining bore holes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D3/00—Axial-flow pumps
    • F04D3/02—Axial-flow pumps of screw type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明涉及油田采油工程技术领域，属于一种潜油电机驱动的井下螺旋式梯形密封泵采油装置及工艺，本发明解决了无杆举升技术在高含气、高含砂、高矿化度及粘稠介质的水驱、聚驱、复合驱油井适应性差的弊端。它由地面中压变频柜（1）、潜油电缆（2）、油管（3）、单流阀（4）、油管变径（5）、螺旋式梯形密封泵（6）、胶囊保护器（7）、潜油电机（8）、信号传输电缆（9）、传感器（10）、油管变径（11）、防转扶正装置（12）、封隔器（13）、地面采油树（14）组成。通过地面中压变频控制系统，调节电机转速，控制油井采出液量，以保障螺旋式梯形密封泵的工作性能。本发明具有适用于中低排量大斜度、大平台的定向井和水平井举升等优点。

Description

一种潜油电机驱动的井下螺旋式梯形密封泵采油装置及工艺
技术领域
本发明涉及油田采油工程技术领域，属于一种潜油电机驱动的井下螺旋式梯形密封泵采油装置及工艺。
背景技术
针对有杆泵在特殊井况条件下举升存在的问题研发的潜油离心泵采油技术无法较好适应油井在高含气、高含砂和稠油井况的问题，尤其在中小排量油井的使用过程中易出现电机烧毁、气蚀、结垢及滑脱现象，影响油井的正常生产，降低油田产量、增加维护作为成本。因此，研发了新型潜油电机驱动的井下螺旋式梯形密封泵采油技术，通过定转子的螺旋形线设计，达到泵内流体高速运转下的梯形结构密封，实现大流道、气液混输的举升特点，进而满足水驱、聚驱、复合驱油井高含气、高含砂、高矿化度及稠油井举升的要求。该技术将螺旋混输泵首次应用于采油工程领域，开拓性地扩展了轴流式混输泵的应用范围及使用界限，进一步延长油井检泵周期，降低举升能耗，扩展无杆泵举升技术的应用范围。
发明内容
本发明的目的是有效提升无杆泵采油技术在特殊井况的适用性，实现特殊井况条件下油井采出液的有效举升，适用于水驱、聚驱、复合驱油井高含气、高含砂、高矿化度及粘稠流体介质特殊井况的一种潜油电机驱动的井下螺旋式梯形密封泵采油装置及工艺。
本发明的具体技术内容如下：它由潜油电缆、油管、油管变径、单流阀、螺旋式梯形密封泵、胶囊保护器、潜油电机、信号传输电缆电缆、传感器、防转扶正装置、封隔器。其中封隔器、防转扶正装置装置、油管变径、传感器依次从下至上丝扣连接，传感器、潜油电机、胶囊保护器、螺旋式梯形密封泵依次从下至上螺栓连接，螺旋式梯形密封泵、油管变径、单流阀、油管从下至上依次丝扣连接；信号传输电缆从传感器上端引出至潜油电机上端，潜油电缆从潜油电机上端引出与信号传输电缆被一同固定在潜油电机、胶囊保护器、螺旋式梯形密封泵、油管外壁，二者延伸至地面采油树下端，从地面采油树（14）内部引出至地面中压变频柜。
利用以上装置的潜油电机驱动的井下螺旋式梯形密封泵采油装置及工艺，具体步骤如下：
a、将封隔器13下入到井下预定位置；
b、依次下入防转扶正装置12、油管变径11、传感器10，在井口将信号传输电缆9的一端与传感器10连接，并进行绝缘测试，每下入井下50m-150m测试绝缘一次；
c、在井口将传感器10同潜油电机8相用螺栓连接后进行下井作业；
d、将潜油电机8与潜油电缆2连接后下入井下，下入过程中信号传输电缆9附着于潜油电机8外壁，并进行固定；
e、将潜油电机8与胶囊保护器7的传动轴对中后，通过专用花键套相连接，依次下入井下；
f、依次将胶囊保护器7与螺旋式梯形密封泵6的传动轴对接后下入井下；
g、在井口依次连接螺旋式梯形密封泵6、油管变径5、单流阀4，其中单流阀4位于油管变径5上部，油管变径5位于螺旋式梯形密封泵6上部，各部件连接后依次下入井下；
h、胶囊保护器7、螺旋式梯形密封泵6、油管变径5、单流阀4下入过程中，信号传输电缆9、潜油电缆2附着其外壁上，一同下入井下；
i、在地面将单流阀4与油管3下端进行连接，依次下入油管3至地面采油树14，下入过程中潜油电缆2、信号传输电缆9附着于油管3上，每根油管3安装电缆卡子用于固定潜油电缆2、信号传输电缆9；
j、每下入50m-150m测量信号传输电缆9、潜油电缆2绝缘值及直流电阻；
k、潜油电缆2、信号传输电缆9由地面采油树14引出至地面中压变频柜1；
l、安装完后，启动潜油电机8，油管内部采出液从螺旋式梯形密封泵6入口进入泵体内部，经螺旋式转子增压后从泵出口流出，依次流经油管变径5、单流阀4、油管3、地面采油树14直至地面管线流程，完成采出液的举升过程。
本发明与已有技术相比具有如下优点：
1）采用高电压小电流的潜油电机和中压变频装置结合，降低电缆及电机的电压传输损失，实现旋转轴的变频启动，控制油井的采出液量，降低启停过程中的冲击电流，保护潜油电缆、电机，实现油井采出液低中高排量的全覆盖；
2）泵体定转子由螺旋形线确定形状，流体在泵体内部呈现螺旋形轴向上升，转速越高，泵体密封越好，漏失量越低，举升扬程越高；泵的转子为完全旋转体，同轴度高，振动、噪音小，可靠性强。
3）定、转子间隙配合，不易卡泵，过流通道宽，易于输送粘稠液体；流体在泵内处于湍流状态，携气能力增强，不易气堵、气缚
附图说明：图1为本发明工艺管柱示意图。
具体实施方式：以下结合附图对本发明的作进一步说明，一种潜油电机驱动的井下螺旋式梯形密封泵采油装置，它由中压变频柜1、潜油电缆2、油管3、单流阀4、油管变径5、螺旋式梯形密封泵6、胶囊保护器7、潜油电机8、信号电缆9、油管变径10、传感器11、防转扶正装置12、封隔器13、地面采油树14。其中封隔器13上端、防转扶正装置12装置、油管变径11、传感器10依次从下至上丝扣连接，传感器10、潜油电机8、胶囊保护器7、螺旋式梯形密封泵6依次从下至上螺栓连接，螺旋式梯形密封泵6、油管变径5、单流阀4、油管3从下至上依次丝扣连接；信号传输电缆9从传感器10上端引出至潜油电机8上端，潜油电缆2从潜油电机8上端引出与信号传输电缆9被一同固定在潜油电机8、胶囊保护器7、螺旋式梯形密封泵6、油管3外壁，二者延伸至地面采油树14下端，从地面采油树14内部引出至地面中压变频柜1。
利用一种潜油电机驱动的井下螺旋式梯形密封泵采油装置的采油工艺，具体步骤如下：
a、将封隔器13下入到井下预定位置；
b、依次下入防转扶正装置12、油管变径11、传感器10，在井口将信号传输电缆9的一端与传感器10连接，并进行绝缘测试，每下入井下50m-150m测试绝缘一次；
c、在井口将传感器10同潜油电机8相用螺栓连接后进行下井作业；
d、将潜油电机8与潜油电缆2连接后下入井下，下入过程中信号传输电缆9附着于潜油电机8外壁，并进行固定；
e、将潜油电机8与胶囊保护器7的传动轴对中后，通过专用花键套相连接，依次下入井下；
f、依次将胶囊保护器7与螺旋式梯形密封泵6的传动轴对接后下入井下；
g、在井口依次连接螺旋式梯形密封泵6、油管变径5、单流阀4，其中单流阀4位于油管变径5上部，油管变径5位于螺旋式梯形密封泵6上部，各部件连接后依次下入井下；
h、胶囊保护器7、螺旋式梯形密封泵6、油管变径5、单流阀4下入过程中，信号传输电缆9、潜油电缆2附着其外壁上，一同下入井下；
i、在地面将单流阀4与油管3下端进行连接，依次下入油管3至地面采油树14，下入过程中潜油电缆2、信号传输电缆9附着于油管3上，每根油管3安装电缆卡子用于固定潜油电缆2、信号传输电缆9；
j、每下入50m-150m测量信号传输电缆9、潜油电缆2绝缘值及直流电阻；
k、潜油电缆2、信号传输电缆9由地面采油树14引出至地面中压变频柜1；
l、安装完后，启动潜油电机8，油管内部采出液从螺旋式梯形密封泵6入口进入泵体内部，经螺旋式转子增压后从泵出口流出，依次流经油管变径5、单流阀4、油管3、地面采油树14直至地面管线流程，完成采出液的举升过程。

Claims (2)

1.一种潜油电机驱动的井下螺旋式梯形密封泵采油装置，其特征在于：它由地面中压变频柜（1）、潜油电缆（2）、油管（3）、单流阀（4）、油管变径（5）、螺旋式梯形密封泵（6）、胶囊保护器（7）、潜油电机（8）、信号传输电缆（9）、传感器（10）、油管变径（11）、防转扶正装置（12）、封隔器（13）、地面采油树（14）组成。其中封隔器（13）上端、防转扶正装置（12）、油管变径（11）、传感器（10）依次从下至上丝扣连接，传感器（10）、潜油电机（8）、胶囊保护器（7）、螺旋式梯形密封泵（6）依次从下至上螺栓连接，螺旋式梯形密封泵（6）、油管变径（5）、单流阀（4）、油管（3）、地面采油树（14）从下至上依次丝扣连接；信号传输电缆（9）从传感器（10）上端引出至潜油电机（8）上端，潜油电缆（2）从潜油电机（8）上端引出与信号传输电缆（9）被一同固定在潜油电机（8）、胶囊保护器（7）、螺旋式梯形密封泵（6）、油管（3）外壁上，二者延伸至地面采油树（14）下端，从地面采油树（14）内部引出至地面中压变频柜（1）。
2.利用一种潜油电机驱动的井下螺旋式梯形密封泵采油装置的采油工艺，其特征在于：具体步骤如下:
a、将封隔器（13）下入到井下预定位置；
b、依次下入防转扶正装置（12）、油管变径（11）、传感器（10），在井口将信号传输电缆（9）的一端与传感器（10）连接，并进行绝缘测试，每下入井下50m-150m测试绝缘一次；
c、在井口将传感器（10）同潜油电机（8）相用螺栓连接后进行下井作业；
d、将潜油电机（8）与潜油电缆（2）连接后下入井下，下入过程中信号传输电缆（9）附着于潜油电机（8）外壁，并进行固定；
e、将潜油电机（8）与胶囊保护器（7）的传动轴对中后，通过专用花键套相连接，依次下入井下；
f、依次将胶囊保护器（7）与螺旋式梯形密封泵（6）的传动轴对接后下入井下；
g、在井口依次连接螺旋式梯形密封泵（6）、油管变径（5）、单流阀（4），其中单流阀（4）位于油管变径（5）上部，油管变径（5）位于螺旋式梯形密封泵（6）上部，各部件连接后依次下入井下；
h、胶囊保护器（7）、螺旋式梯形密封泵（6）、油管变径（5）、单流阀（4）下入过程中，信号传输电缆（9）、潜油电缆（2）附着其外壁上，一同下入井下；
i、在地面将单流阀（4）与油管（3）下端进行连接，依次下入油管（3）至地面采油树（14），下入过程中潜油电缆（2）、信号传输电缆（9）附着于油管（3）上，每根油管（3）安装电缆卡子用于固定潜油电缆（2）、信号传输电缆（9）；
j、每下入50m-150m测量信号传输电缆（9）、潜油电缆（2）绝缘值及直流电阻；
k、潜油电缆（2）、信号传输电缆（9）由地面采油树（14）引出至地面中压变频柜（1）；
l、安装完后，启动潜油电机（8），油管内部采出液从螺旋式梯形密封泵（6）入口进入泵体内部，经螺旋式转子增压后从泵出口流出，依次流经油管变径（5）、单流阀（4）、油管（3）、地面采油树（14）直至地面管线流程，完成采出液的举升过程。
CN202010606809.4A 2020-06-29 2020-06-29 一种潜油电机驱动的井下螺旋式梯形密封泵采油装置及工艺 Pending CN111734355A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010606809.4A CN111734355A (zh) 2020-06-29 2020-06-29 一种潜油电机驱动的井下螺旋式梯形密封泵采油装置及工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010606809.4A CN111734355A (zh) 2020-06-29 2020-06-29 一种潜油电机驱动的井下螺旋式梯形密封泵采油装置及工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111734355A true CN111734355A (zh) 2020-10-02

Family

ID=72652233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010606809.4A Pending CN111734355A (zh) 2020-06-29 2020-06-29 一种潜油电机驱动的井下螺旋式梯形密封泵采油装置及工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111734355A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112855085A (zh) * 2021-01-20 2021-05-28 西南石油大学 一种适用于海上低产井的潜油直驱螺杆泵加气举复合举升工艺
CN112983841A (zh) * 2021-04-16 2021-06-18 中国矿业大学(北京) 用于多层非常规天然气同井道合采两级压差式高效潜水泵
CN114876819A (zh) * 2022-05-26 2022-08-09 杜凤修 一种高稳定性防垢潜油电泵

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2284303Y (zh) * 1996-12-27 1998-06-17 西安交通大学 双螺杆式油气两相混输泵螺杆
US6105671A (en) * 1997-09-23 2000-08-22 Texaco Inc. Method and apparatus for minimizing emulsion formation in a pumped oil well
CN201461429U (zh) * 2009-05-22 2010-05-12 新乡市夏烽电器有限公司 一种新型潜油直驱螺杆泵
CN202250927U (zh) * 2011-10-24 2012-05-30 刘竹旺 一种带密封护管的液下泵
CN110043227A (zh) * 2019-04-19 2019-07-23 中国石油天然气股份有限公司 潜油空心转子螺杆泵采油装置
CN111287701A (zh) * 2020-01-09 2020-06-16 黑龙江瑞鑫永磁电机制造有限公司 一种潜油螺杆泵成套驱控装置
CN210829231U (zh) * 2019-07-22 2020-06-23 中国石油化工股份有限公司 一种海上油田井下电泵工况测试管柱及测试装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2284303Y (zh) * 1996-12-27 1998-06-17 西安交通大学 双螺杆式油气两相混输泵螺杆
US6105671A (en) * 1997-09-23 2000-08-22 Texaco Inc. Method and apparatus for minimizing emulsion formation in a pumped oil well
CN201461429U (zh) * 2009-05-22 2010-05-12 新乡市夏烽电器有限公司 一种新型潜油直驱螺杆泵
CN202250927U (zh) * 2011-10-24 2012-05-30 刘竹旺 一种带密封护管的液下泵
CN110043227A (zh) * 2019-04-19 2019-07-23 中国石油天然气股份有限公司 潜油空心转子螺杆泵采油装置
CN210829231U (zh) * 2019-07-22 2020-06-23 中国石油化工股份有限公司 一种海上油田井下电泵工况测试管柱及测试装置
CN111287701A (zh) * 2020-01-09 2020-06-16 黑龙江瑞鑫永磁电机制造有限公司 一种潜油螺杆泵成套驱控装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112855085A (zh) * 2021-01-20 2021-05-28 西南石油大学 一种适用于海上低产井的潜油直驱螺杆泵加气举复合举升工艺
CN112983841A (zh) * 2021-04-16 2021-06-18 中国矿业大学(北京) 用于多层非常规天然气同井道合采两级压差式高效潜水泵
CN112983841B (zh) * 2021-04-16 2021-10-12 中国矿业大学(北京) 用于多层非常规天然气同井道合采两级压差式高效潜水泵
CN114876819A (zh) * 2022-05-26 2022-08-09 杜凤修 一种高稳定性防垢潜油电泵

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111734355A (zh) 一种潜油电机驱动的井下螺旋式梯形密封泵采油装置及工艺
WO2017190484A1 (zh) 双管负压排水采气设备
WO2003031815A2 (en) Downhole well pump
CN112761583A (zh) 一种井下水力举升原位防砂除砂采油采气系统及方法
CN208152966U (zh) 一种钻井系统
CN108119100B (zh) 油井举升系统及其抽油方法
CN103924947A (zh) 空心潜油电动机下置螺杆泵采油装置
CN201218066Y (zh) 井下降压工具
CN109869105A (zh) 一种钻井系统及其钻井方法
CN203783910U (zh) 一种水力潜油泵
CN206636547U (zh) 一种深井及高回注压力井用的螺杆泵井下油水分离装置
CN206647087U (zh) 一种新型的石油滤砂管
CN112855085A (zh) 一种适用于海上低产井的潜油直驱螺杆泵加气举复合举升工艺
CN109209900A (zh) 一种悬挂式潜油螺杆泵采油装置
CN201943926U (zh) 一种新型电动潜油升举柱塞抽油泵
CN209875142U (zh) 一种机抽用采注一体式泵井下油水分离系统
CN205841240U (zh) 具有中空结构的潜油直驱螺杆泵及其采油装置
CN212454380U (zh) 分抽混出潜油电动螺杆泵抽油装置
CN100395427C (zh) 一种无杆采油方法和采油系统
CN101725543B (zh) 井下环空抽吸涡轮泵
CN107476785A (zh) 一种油气井串联双潜油电泵密闭生产管柱
CN203783533U (zh) 一种水力潜油泵采油系统
CN2477823Y (zh) 具有双管柱及叶片泵的采油装置
RU2724712C1 (ru) Установка для одновременно-раздельной добычи и закачки
CN201582226U (zh) 扶正式井下环空抽吸涡轮泵

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201002

RJ01 Rejection of invention patent application after publication