CN113605864B - 一种适用于海上油田智能分层开采装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于海上油田智能分层开采装置，包括，开采管、进气管和进油罩；所述开采管的顶部焊接有连接头，所述进气管的数量为多个，多个所述进气管等距设置在开采管的外壁，所述进油罩套接在开采管的底部外壁，所述进油罩的内壁连通有贯穿开采管内腔的采油管，且采油管的内部设置有增压泵，一种适用于海上油田智能分层开采装置的控制系统，包括信息采集模块、分析预警模块和指令控制模块；所述信息采集模块、分析预警模块和指令控制模块之间依次连接。本发明中，该海上油田智能分层开采装置及控制系统实现了对油井内油气的分层的开采效果，降低了油气的浪费现象，极大的提高了开采装置的运行稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及海上油田分层开采技术领域，尤其涉及一种适用于海上油田智能分层开采装置。
背景技术
随着海上油田开发进入高含水阶段，一些低含水、低渗透油层不能正常开采，为了解决这些问题，需要对油井实施找水、分层测试、堵水、分层开采等措施，海上油田以大斜度井、水平井开发为主，油井采用分层防砂完井，生产方式主要是采用电潜泵举升，分层开采的油井一般是采用Y型管柱，生产层段采用滑套控制，找堵水、分层测试、调层生产时需要通过钢丝或电缆作业，施工繁琐、占井周期长、作业成本高，并且无法有效的降低油气分层开采时天然气的挥发损耗量，导致油气开采的效率不够高，并且也缺少对开采装置进行智能化系统控制的效果，降低了开采装置的运行安全稳定。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种适用于海上油田智能分层开采装置及控制系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种适用于海上油田智能分层开采装置，包括，开采管、进气管和进油罩；
所述开采管的顶部焊接有连接头；
所述进气管的数量为多个，多个所述进气管等距设置在开采管的外壁；
所述进油罩套接在开采管的底部外壁，所述进油罩的内壁连通有贯穿开采管内腔的采油管，且采油管的内部设置有增压泵。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述开采管的底部焊接有金属弹片，且金属弹片的底部弹性连接有压力传感器，所述压力传感器的底部螺栓固定有托板。
作为上述技术方案的进一步描述：
还包括伺服电机；
所述伺服电机螺栓固定在开采管的内壁，所述伺服电机通过输出轴与丝杠传动连接，且丝杠的外壁滚动连接有螺母座；
所述螺母座的外壁焊接有安装板，所述安装板的外壁螺栓固定有电控推杆，且电控推杆的外侧连接有进气嘴，并且进气嘴的出口端连通有采气管。
作为上述技术方案的进一步描述：
还包括密封塞；
所述密封塞嵌设在进气管的开口端内壁；
所述密封塞的两侧对称焊接有连杆，且连杆通过焊接的弹簧与进气管的外壁弹性连接；
所述进气管的外壁设置有油位传感器。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述进气嘴的外壁直径与进气管的内壁直径大小相等，所述进气嘴的长度大于进气管的长度。
一种适用于海上油田智能分层开采装置，包括信息采集模块、分析预警模块和指令控制模块；
所述信息采集模块、分析预警模块和指令控制模块之间依次连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述信息采集模块由压力监测单元和油位监测单元组成，其中，压力监测单元用于监测压力传感器的实时压力数值，油位监测单元用于监测处于不处于石油内的最低处的油位传感器位置。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述分析预警模块由异常报警单元和参数修成单元组成，其中，异常报警单元用于对采集到的异常数据信息进行第一时间的报警处理，参数修成单元用于对采集到的模糊化数据信息进行清晰修成处理。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述指令控制模块由升降控制单元、推动控制单元和增压控制单元组成，其中，升降控制单元用于控制伺服电机的工作状态参数，推动控制单元用于控制电控推杆的工作状态参数，增压控制单元用于控制增压泵的工作状态参数。
有益效果
本发明提供了一种适用于海上油田智能分层开采装置。具备以下有益效果：
(1)：该海上油田开采装置采用分体式结构的采气管和采油管，可以对海上油田内的石油和天然气起到分层独立的开采效果，防止油气混合开采导致的低效性，也降低了油气的挥发量，避免发生不必要的油气浪费现象。
(2)：该海上油田开采装置通过设置的升降结构的进气嘴，使得进气嘴能够在丝杠上进行线性升降移动，从而根据油气的分离面高度，将位于天然气高度内的进气嘴嵌入到进气管内使其开启，实现了对不同高度天然气全面开采的效果，进而能够将油井内的油气进行全面完善的开采处理。
(3)：该海上油田开采装置的控制系统能够对系统采集到的原始数据信息进行智能化的修正比对处理，使得采集到的参数数据能够直接提供给控制系统进行利用，从而在第一时间检测出开采装置运行过程中的异常信息，并对其进行实时报警处理，最大化的提高了海上油田开采装置的运行安全稳定。
附图说明
图1为本发明提出的一种适用于海上油田智能分层开采装置的整体结构示意图；
图2为本发明中开采管的内部结构示意图；
图3为本发明中进气管的内部结构示意图；
图4为本发明中螺母座连接处的横截面结构示意图；
图5为本发明中控制系统运行流程示意图。
图例说明：
1、连接头；2、开采管；21、采油管；22、增压泵；23、伺服电机；24、丝杠；25、螺母座；251、安装板；252、电控推杆；253、进气嘴；26、采气管；3、进气管；31、密封塞；32、连杆；33、弹簧；34、油位传感器；4、进油罩；5、托板；6、压力传感器；7、金属弹片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1和图2所示，一种适用于海上油田智能分层开采装置，包括，开采管2、进气管3和进油罩4；
开采管2的顶部焊接有连接头1；
进气管3的数量为多个，多个进气管3等距设置在开采管2的外壁；
进油罩4套接在开采管2的底部外壁，进油罩4的内壁连通有贯穿开采管2内腔的采油管21，且采油管21的内部设置有增压泵22。
工作原理：将连接头1外接石油开采驱动设备提供驱动力，使得开采管2能够嵌入到油井内，通过进油罩4和进气管3的不同开采方式，将石油液体和天然气气体分别导入开采管2内，最终向外开采输送，实现对油井分层开采的效果。
如图1所示，开采管2的底部焊接有金属弹片7，且金属弹片7的底部弹性连接有压力传感器6，压力传感器6的底部螺栓固定有托板5，在开采管2过度下移时，托板5会接触到油井的底部，并且随着开采管2的不断下降，金属弹片7会被挤压变形，此时压力传感器6能够实时的监测托板5受到的挤压力大小，从而向外界控制设备进行数据的传输，进而控制开采管2的下降高度。
如图2和图4所示，还包括伺服电机23，伺服电机23螺栓固定在开采管2的内壁，伺服电机23通过输出轴与丝杠24传动连接，且丝杠24的外壁滚动连接有螺母座25，螺母座25的外壁焊接有安装板251，安装板251的外壁螺栓固定有电控推杆252，且电控推杆252的外侧连接有进气嘴253，并且进气嘴253的出口端连通有采气管26，进气嘴253的外壁直径与进气管3的内壁直径大小相等，进气嘴253的长度大于进气管3的长度，伺服电机23启动时，会带动丝杠24进行转动，此时螺母座25会在丝杠24表面进行线性升降移动，改变螺母座25与进气管3的相对高度，之后电控推杆252启动，推动进气嘴253进入到进气管3内，从而实现进气嘴253的采气处理。
如图2和图3所示，还包括密封塞31，密封塞31嵌设在进气管3的开口端内壁，密封塞31的两侧对称焊接有连杆32，且连杆32通过焊接的弹簧33与进气管3的外壁弹性连接，进气管3的外壁设置有油位传感器34，根据开采管2嵌入到油井内的不同深度，使得不同高度的油位传感器34能够处于不同的工作状态，当进气嘴253受到电控推杆252的推动时，进气嘴253会逐渐的嵌入到对应位置处的进气管3内，并且将密封塞31向外推动，此时密封塞31会通过连杆32拉动弹簧33伸展变长，从而开启进气管3的开口，实现对天然气的开采处理，反之，密封塞31不受力时，密封塞31会嵌设在进气管3的内壁，对进气管3起到密封保护的作用。
如图5所示，一种适用于海上油田智能分层开采装置，包括信息采集模块、分析预警模块和指令控制模块；信息采集模块、分析预警模块和指令控制模块之间依次连接。
如图1、图3和图5所示，信息采集模块由压力监测单元和油位监测单元组成，其中，压力监测单元用于监测压力传感器6的实时压力数值，并第一时间向外界控制设备提供检测数据，从而控制开采管2下降的深度，油位监测单元用于监测处于不处于石油内的最低处的油位传感器34位置。
分析预警模块由异常报警单元和参数修成单元组成，其中，异常报警单元用于对采集到的异常数据信息进行第一时间的报警处理，参数修成单元用于对采集到的模糊化数据信息进行清晰修成处理。
指令控制模块由升降控制单元、推动控制单元和增压控制单元组成，其中，升降控制单元用于控制伺服电机23的工作状态参数，推动控制单元用于控制电控推杆252的工作状态参数，增压控制单元用于控制增压泵22的工作状态参数，确保各个用电设备均能够处于最佳的工作状态，从而对油井内的油气进行分层开采的效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种适用于海上油田智能分层开采装置，其特征在于，包括，开采管(2)、进气管(3)和进油罩(4)；所述开采管(2)的顶部焊接有连接头(1)；所述进气管(3)的数量为多个，多个所述进气管(3)等距设置在开采管(2)的外壁；所述进油罩(4)套接在开采管(2)的底部外壁，所述进油罩(4)的内壁连通有贯穿开采管(2)内腔的采油管(21)，且采油管(21)的内部设置有增压泵(22)；还包括伺服电机(23)；所述伺服电机(23)螺栓固定在开采管(2)的内壁，所述伺服电机(23)通过输出轴与丝杠(24)传动连接，且丝杠(24)的外壁滚动连接有螺母座(25)；所述螺母座(25)的外壁焊接有安装板(251)，所述安装板(251)的外壁螺栓固定有电控推杆(252)，且电控推杆(252)的外侧连接有进气嘴(253)，并且进气嘴(253)的出口端连通有采气管(26)；所述进气嘴(253)的外壁直径与进气管(3)的内壁直径大小相等，所述进气嘴(253)的长度大于进气管(3)的长度；还包括密封塞(31)；所述密封塞(31)嵌设在进气管(3)的开口端内壁；所述密封塞(31)的两侧对称焊接有连杆(32)，且连杆(32)通过焊接的弹簧(33)与进气管(3)的外壁弹性连接；所述进气管(3)的外壁设置有油位传感器(34)；
所述开采管(2)的底部焊接有金属弹片(7)，且金属弹片(7)的底部弹性连接有压力传感器(6)，所述压力传感器(6)的底部螺栓固定有托板(5)；
还包括信息采集模块、分析预警模块和指令控制模块；
所述信息采集模块、分析预警模块和指令控制模块之间依次连接；
所述信息采集模块由压力监测单元和油位监测单元组成，其中，压力监测单元用于监测压力传感器(6)的实时压力数值，油位监测单元用于监测不处于石油内的最低处的油位传感器(34)位置。
2.根据权利要求1所述的一种适用于海上油田智能分层开采装置的控制系统，其特征在于，所述指令控制模块由升降控制单元、推动控制单元和增压控制单元组成，其中，升降控制单元用于控制伺服电机(23)的工作状态参数，推动控制单元用于控制电控推杆(252)的工作状态参数，增压控制单元用于控制增压泵(22)的工作状态参数。
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