CN1338560A

CN1338560A - 油井抽油装置

Info

Publication number: CN1338560A
Application number: CN 01141452
Authority: CN
Inventors: 王身强; 赵芳忠; 彭富臣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2002-03-06

Abstract

本发明涉及一种油田采油装置。具体地说是一种集油田开采、油井抽油、变速发电加热为一体的组合装置。本发明的目的在于提出一种结构简单,在采油过程中能有效减小原油的稠度及解决原油凝结问题的抽油组合装置。该装置包括:设置在油井套管中的油管中的抽油杆,其在地面动力设备的驱动下做旋转运动,并向井下输送动力;谐波变速器,设置在油井套管中的油管下部并由抽油杆带动;抽油泵,设置在油井套管中的油管下部并由谐波变速器带动;井下发电机,设置在油井套管中的油管下部并由谐波变速器带动;以及井下电加热器,设置在油井套管中的油管下部,通过扁电缆与井下发电机电联接并由井下发电机提供电源。本发明的装置特别适用于稠油、高凝油和稀油等各类油藏的开采。

Description

油井抽油装置

技术领域

本发明涉及一种油田采油装置。具体地说是一种集油田开采、油井抽油、变速发电加热为一体的组合装置。特别适用于稠油、高凝油和稀油等各类油藏的开采。

背景技术

在油井开采过程中，机械采油是油田实现高产稳产的重要手段之一，目前在油田开采中最常见的机械采油工艺是有杆泵和无杆泵，有杆泵又分为管式泵、杆式泵、螺杆泵，无杆泵有电动潜油泵和水力活塞泵，由于上述的机械采油工艺技术在应用于油田的开发过程中，对稠油和高凝油的适应性较差，以至于部分油田区块不能正常的开发，影响到矿产资源的利用，并且上述工艺还存效率低、能耗高、运行操作成本高、工人劳动强度大等问题。为此，工程技术人员进行了多年的潜心努力、研究和攻关，提出了诸如螺杆泵、电热杆加热、蒸汽吞吐等技术方法来解决稠油、高凝油等特殊油藏的开采以及消除油井结蜡的工艺。

但是，螺杆泵由于受本身结构的限制，定子为橡胶制品而转子为金属制品，不能在高压高扬程的条件下工作，并且检泵周期非常短，而在工作环境的温度超过80℃时，定子老化速度加快，严重降低使用寿命。电热杆抽油工艺技术是将空心杆与井下深井泵相联接，空心杆中加入水，在水中设置电热器，电热器由地面配电系统提供电源。在工作时，通过电热器加热空心管中的水，并由水将热能传递给油管中的原油。该技术的问题是，加热方式不合理，能量损失大，油管中原油的受热面积小只有电热杆周围的油被加热，不能有效地解决凝油的问题，另外由于电热器由地面电源提供电力，使得导线及易被损坏而使设备不能工作。蒸汽吞吐采油技术由于设备复杂而投资大，并且适应范围小，仅能用于油层厚度大于3.5米、含水小于10％的油层。

上述采油工艺技术到目前为止因为存在以上问题而无法被广泛应用，在实际开采作业中应用比例相当小。

发明内容

为此，本发明的目的在于提出一种结构简单，在采油过程中能有效减小原油的稠度及解决原油凝结问题的抽油组合装置，以便适应于我国油田的实际状况及生产需要。

为实现上述发明目的，本发明的油井抽油装置包括：

设置在油井套管中的油管中的抽油杆，其在地面动力设备的驱动下做旋转运动，并向井下输送动力；

谐波变速器，设置在油井套管中的油管下部并由抽油杆带动；

抽油泵，设置在油井套管中的油管下部并由谐波变速器带动；

井下发电机，设置在油井套管中的油管下部并由谐波变速器带动；以及

井下电加热器，设置在油井套管中的油管下部，通过扁电缆与井下发电机电联接并由井下发电机提供电源。

进一步地，所述抽油泵可以是多级离心泵或是井下螺杆泵。所述抽油泵下端的中间轴，通过一个联接器与井下发电机相联接。为防止各部件之间因转动产生的不同心，在抽油杆、抽油泵及井下发电机之间的轴端位置上都安装有扶正器，使整套装置能在较好的同心度下运转。

另外，在地面动力设备的控制电路中装有抽吸参数自动监测智能分析控制装置，它能根据油井生产液量多少，进行监测智能分析电流的大少，并且控制输入动力(功率)的大小。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，可以替代现有的地面笨重的抽油机，有利于减少投资和便于地面管理，减轻了工人的劳动强度；其次减少了电潜泵的电缆费用和施工费用并降低了施工的难度，简化了工艺程序；且还解决了稠油、高凝油、稀油等各种类型油藏开采问题，提高了油田的动用程度和采油速度。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明的生产结构示意图；

图2是本发明的抽油装置井下核心部分的结构示意图。

具体实施方式

组成本发明的各个部件：包括谐波变速器、井下发电机、井下加热器和抽油泵本身都是已有技术，在实施过程中，它们位于油井套管内的油管下部，沉没在油层来液中。其中通常市场上可见的谐波变速器结构包括内、外齿圈、动齿圈和引导器，其中内齿圈固定在引导器的主动轴上，外齿圈固定在从动轴上，动齿圈位于内、外齿圈的中间，当动齿圈的外齿与内齿模数不同时，外齿圈与内齿圈的模数也就不同，变速比也不同，通过动齿圈内外齿的模数变化达到变速的目的。目前国内谐波齿轮的变速比可达1∶100。其它部件将在下面的实施例中作具体的说明。

参见图1，在本实施例中地面驱动设备包括地面电动机1和由地面电动机1驱动的地面变速机构2，显然采用其它的驱动设备如发动机及相应的变速器对于所属领域的普通技术人员来说也是显而易见的。在此本发明的油井抽油装置受地面电动机1驱动的地面变速机构2带动穿过井口装置17设置于油管3中间的抽油杆4做旋转运动，该运动动能经插入器5与引导器6带动谐波变速器7，并由谐波变速器7进行增速，再经上保护器8带动处于井下产液层的抽油泵9旋转，抽吸油层18的液体举升到地面。另外，在抽油泵9的下端中间轴，通过联接器10及下保护器11与井下发电机组12相联接，并驱动其发出电能。井下发电机组12通过扁电缆13与井下电加热器14相连接，井下电加热器14使电能转换成热能，对油层产出物进行加热，进而降低采油生产过程中原油的阻力。另外，为防止各部件之间因转动产生的不同心，在抽油杆4、抽油泵9及井下发电机组12之间的轴端位置上都安装有扶正器15使整套装置能在较好的同心度下运转。在地面动力电动机的控制电路中装有抽吸参数自动监测智能分析控制装置，它能根据油井生产液量多少，进行监测智能分析电流的大少，并且控制输入动力(功率)的大小。

在上述实施例中，井下电加热器14，通过与其相连接的扁电缆13可位于油井套管16内的油管3管柱中的任一段位上。另外，抽油泵9与井下发电机组12之间的位置关系也可以根据需要互换。

本发明的一种适用于稠油出砂油藏的实施方式为，抽油泵9采用井下螺杆泵配套发电机12组及井下加热设备14进行油井生产。

本发明的另一种适用于高凝油的开采的实施方式为，抽油泵9采用多级离心泵配套井下发电机组12及井下加热器14的组合方法来实现油井生产。

在稀油、原油物性较好，液体温度较高的油井生产中，本发明的实施方式还可采用仅由谐波增速器7配套多级离心泵的方法来实现油井的正常生产，而不需要发电机组和电加热器。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims

1.一种油井抽油装置，其特征在于包括：

2.根据权利要求1所述的油井抽油装置，其特征在于所述抽油泵是井下螺杆泵。

3.根据权利要求1所述的油井抽油装置，其特征在于所述抽油泵是多级离心泵。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的油井抽油装置，其特征在于在所述抽油杆、抽油泵及井下发电机之间的轴端位置上都安装有扶正器，用以保证整套装置能在较好的同心度下运转。

5.根据权利要求1所述的油井抽油装置，其特征在于在所述地面动力设备的控制电路中装有抽吸参数的监测分析控制装置。