[发明专利]用电动离心泵装置操作油井的方法

说明书

本发明涉及采矿领域，具体涉及一种使用具有变频电机的电动离心泵机装置的采油，用于使用电动离心泵的油井作业全自动化。一种使用电动离心泵装置操作油井的方法，其中通过改变泵轴的转速来调节温度，这是一种新的利用工作温度作为“反馈”来监测离心泵状态的方法。使用本发明可以完全自动化使用电动离心泵装置下水、投入运行模式和监测油井运行的过程，进而提高设备(电动离心泵装置)的整体可靠性。

技术领域

本发明涉及采矿领域，具体地，涉及使用具有变频驱动器的电潜泵(ESP)的采油，并且介绍了一种使用电潜泵对油井作业进行完全机械化的方法。

背景技术

现有专利通过具有变频潜水驱动器的控制站对ESP速率稳定进行部分机械化。

在现有技术中，已知“使用具有变频驱动器的电动泵的边缘井操作方法”(申请号为97110817/03，日期为1997年6月19日)。已知的方法使用间歇循环，包括增加电源频率的泵启动和预设频率的液体泵送。在给定循环内将压力加压到生产管柱中的预设值后，将降低电源频率，直到泵停止运行为止，并进一步保持确保液体从泵不会继续供油的储层中流入的最大频率，在流入过程中当入口压力达到预设值之后，通过将泵切换到更高的频率恢复泵送循环，其区别在于，在当前循环的流入阶段，当停泵和恢复泵送时，泵的电源频率被调制在与流入过程中泵的参数变化相匹配的频率值范围内。

现有技术公开了N.P.库兹米切夫(N.P.Kuzmichev)的方法“使用具有电驱动器的潜水泵进行短期钻井作业的方法”(库兹米切夫的方法)(申请号：2005128382/03，日期为2011年2月4日)。

现有技术还公开了A.A.丘德诺夫斯基(A.A.Chudnovsky)、S.I.扎伊采夫(S.I.Zaitsev)、A.V.达维多夫(A.V.Davydov)和伊斯特万戈茨(IstvanGoczi)的方法“井液生产方法”(RF专利号2190087)。

在已知的类似物中，考虑了间歇泵出井液和等待井液积聚到一定水平。

现有技术还公开了IRZ-512I-400、ELECTON-05F-400、ETALON-CR-400、ORIO-03-400等控制站，在这些控制站中，利用来自ESP入口压力和温度计(遥测系统)的数据进行自动启动和操作。压力参数作为反馈从遥测系统传输到控制站，以便根据“潜水泵-储层流入”调整泵的速度，使其与系统的预设操作一致。例如，每天从储层流入20立方米时，容量为每天35立方米的ESP装置在交流频率为50赫兹的情况下，需要以较低的速度运行。

在所有引用的类似物中，主要的技术缺点是忽略了离心泵的热状态，特别是ESP的温度变化率。在所有引用的类似物中，潜水电机的电流负载作为基础。但是，相同的电流负载可以匹配各种入口压力值，气体含量，含水率，气体因数，泡点压力。这种依赖关系方面的不确定性无法有效应对电流强度的变化。电流强度并不表示ESP的状况。

现有技术公开了“利用交流电动机自动控制ESP的方法”。根据该方法，离心泵以使得第一泵部分中的温度保持恒定的泵速运转。ESP的自动控制使用交流电动机，第一泵部分的温度用作反馈(2012111621/06，2012年11月26日)。但是，没有考虑进口液体的温度，这不能确定由于产生的热量导致泵内的温度升高。

因此，所有这些控制站都是半自动的，用于启动、速率稳定和ESP运行监测，因为：

a)这样，泵入口压力不能用作反馈参数；

b)控制站的维修技术人员无法确定最佳的泵入口压力；

c)忽略ESP条件，因为ESP温度可能会从10到100度变化，这取决于所输送液体中气体的存在。泵的高温可能会由于电缆电动机系统的电阻减小或泵内部结垢而导致ESP发生故障；