[发明专利]井下直驱螺杆泵的智能控制装置及其操作方法有效

专利信息
申请号: 201310654821.2 申请日: 2013-12-06
公开(公告)号: CN104696215A 公开(公告)日: 2015-06-10
发明(设计)人: 张磊;辛宏;李明;甘庆明;杨海涛;韩二涛;李楼楼 申请(专利权)人: 中国石油天然气股份有限公司
主分类号: F04C14/06 分类号: F04C14/06;F04C14/08
代理公司: 北京市中实友知识产权代理有限责任公司 11013 代理人: 杜伊芳
地址: 100007 北京市*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 井下 螺杆 智能 控制 装置 及其 操作方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种井下直驱螺杆泵的智能控制装置及其操作方法,属于石油天然气工业采油技术领域。

背景技术

井下直驱螺杆泵采油技术是近年来迅速发展和应用的一种工艺,适用于一般油井和高粘度、高含砂油井的生产,无需抽油杆,不存在油管杆偏磨的问题。由于低渗透或处于中后期开发的油藏的地层供液能力不足、油井产液量低、动液面深和沉没度小,若使用潜油驱螺杆泵,在动液面降到泵吸入口以下时,泵抽不到液,会使泵内部的定子和转子干磨,损坏螺杆泵,甚至烧坏电机。现有的电流保护等装置只是待发生干磨后才启动保护,不能提前预知保护。

发明内容

本发明的目的在于提供一种井下直驱螺杆泵的智能控制装置及其操作方法,以实现对螺杆泵的智能控制,提高生产效率。

井下直驱螺杆泵的智能控制装置的技术内容如下:

本装置的螺杆泵吸入口下方连接压力传感器,传感器下方依次连接保护器和井下直驱电机,信号电缆下端连接井下直驱电机,上端连接井口压力传感器和地面控制柜内的智能控制装置,该控制装置设有自动和手动两档。

井下直驱螺杆泵的智能控制装置的操作方法如下:

1)在井口油压处安装井口压力传感器,在螺杆泵的泵吸入口下方安装压力传感器;将信号电缆线随电机的电缆一起连接至智能控制装置(7),以读取电机输入输出的电流、电压和功率,显示油藏的压力值、动液面深度和沉没度等;

2)选手动挡可进行人工启停、调转速和调排量;

3)选自动挡前,先将螺杆泵的下入深度、日产液量和含水率等基本参数输入智能控制装置,再依据油井生产的最大、最小合理压差范围设置螺杆泵的最小沉没压力值和重启压力值;

4)在油井生产中,依据实时采集的井口油压、泵吸入口的压力值和油井基本参数,先通过智能控制装置得到油藏的动液面深度、沉没度和泵吸入口上方的总液量,再通过自动智能控制调整电机转速和泵的排量;当泵吸入口压力值降到泵最小沉没压力值时,智能停机保护,待吸入口压力值恢复到重启压力值时,智能启动开机;冬季运行时,为保证连续平稳的生产,可根据日产液量保守设置转速,并将重启压力设定值降低20%,以缩短启停保护时间间隔,防止管线冻堵。

本发明能保护螺杆泵和直驱电机不被损坏,减少修井作业次数,提高生产效率,节能降耗,降低运行成本,实现智能采油。

附图说明

图1为井下直驱螺杆泵的智能控制装置结构示意图。

图2为井下直驱螺杆泵的智能控制装置工作流程图。

具体实施方式

实施例:

参照图1和2对本发明的实施例进一步说明:

本装置主要包括井下直驱电机1、保护器2、压力传感器3、螺杆泵5、井口压力传感器6、智能控制装置7和信号电缆8;

螺杆泵5下端的泵吸入口4下方连接压力传感器3,传感器下方依次连接保护器2和井下直驱电机1,信号电缆8下端连接井下直驱电机1,上端连接井口压力传感器6和地面控制柜内的智能控制装置7,该控制装置设有自动和手动两档。

本装置的具体操作方法如下:

1.在井口油压处安装井口压力传感器6,在螺杆泵5的泵吸入口4下方安装压力传感器3。将信号电缆线8随电机的电缆一起连接至智能控制装置7,以读取电机输入输出的电流、电压和功率,显示油藏的压力值、动液面深度和沉没度等。

2.选手动挡可进行人工启停、调转速和调排量。

3.选自动挡前,先将螺杆泵5的下入深度、日产液量和含水率等基本参数输入智能控制装置7,再依据油井生产的最大、最小合理压差范围设置螺杆泵5的最小沉没压力值和重启压力值。

4.在油井生产中,依据实时采集的井口油压、泵吸入口4的压力值和油井基本参数,先通过智能控制装置7得到油藏的动液面深度、沉没度和泵吸入口4上方的总液量,再通过自动智能控制调整电机转速和泵的排量。当泵吸入口4压力值降到泵最小沉没压力值时,智能停机保护,待吸入口4压力值恢复到重启压力值时,智能启动开机。冬季运行时,为保证连续平稳的生产,可根据日产液量保守设置转速,并将重启压力设定值降低20%,以缩短启停保护时间间隔,防止管线冻堵。

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