采油系统的制作方法

文档序号:30230204发布日期:2022-06-01 04:45阅读:102来源:国知局
采油系统的制作方法

1.本发明涉及油田开采设备技术领域,具体而言,涉及一种采油系统。


背景技术:

2.油田开发过程中存在如下两种现象:一是集输管线中管道摩阻的存在,导致采油井井口“回压”对井下泵况的影响降低了实际产量;二是部分油井转抽(或检泵)时,由于油层高压低渗或原油粘度大,导致排液时间较长,从而影响作业进度,进而降低有效生产时率,影响产量。
3.目前,针对这两种影响产量的现象还没有一个实质性的解决方案。主要是采取摆单罐的生产方式来解决,将系统生产改为单罐生产,虽能降低系统阻力,缩短排液了的时间,但一些单井排液时间仍然长达好几天甚至几个月,且单罐排液需要用罐车和收油泵车配合收油,增加作业成本。而且当采油设备停电或者螺杆泵故障停机时,容易造成井口憋压,造成安全隐患。
4.也就是说,现有技术中的采油过程存在安全性差的问题。


技术实现要素:

5.本发明的主要目的在于提供一种采油系统,以解决现有技术中的采油过程存在安全性差的问题。
6.为了实现上述目的,本发明提供了一种采油系统,包括采油管路、增压排液装置和出油管路,采油管路的一端与待采井口连通,采油管路的另一端与增压排液装置的油品进口连通,出油管路与增压排液装置的出口连通,其中,增压排液装置包括:油管,油管的侧壁具有夹腔以作为防憋压通道,防憋压通道沿油管的长度方向延伸并连通至采油管路和出油管路,出油管路和/或采油管路上设置有用于控制防憋压通道开启或关闭的开关阀;螺杆泵定子;电机;螺杆泵转子,至少螺杆泵转子可旋转地设置在油管内,且电机通过螺杆泵定子驱动螺杆泵转子动作,且螺杆泵转子的延伸方向与油管的延伸方向相同,螺杆泵转子的外表面与油管的内壁之间形成多个推送腔,多个推送腔在螺杆泵转子转动的过程中顺次连通,以为油品提供流动通道。
7.进一步地,开关阀为单流阀,单流阀设置在出油管路靠近防憋压通道的一侧。
8.进一步地,防憋压通道为一个,且防憋压通道的截面呈圆形、多边形或椭圆形中的一种。
9.进一步地,防憋压通道为多个,多个防憋压通道绕油管的周向间隔设置。
10.进一步地,防憋压通道为一个,且防憋压通道的截面呈环形并与油管同轴心设置。
11.进一步地,采油管路包括生产阀门,生产阀门设置在采油管路与增压排液装置的连接处。
12.进一步地,增压排液装置还包括油嘴,油嘴可拆卸地设置在油管内靠近生产阀门的一端,油嘴将油管内的空间分隔为第一腔体和第二腔体,螺杆泵转子设置在第二腔体内。
13.进一步地,油嘴的进口的面积小于油嘴的出口的面积,且油嘴的进口的面积小于油管的入口的面积,油嘴的进口的面积与油管的入口的面积的比值大于等于0.2且小于等于0.25,油嘴的进口的外径比螺杆泵定子的通径小2毫米至3毫米。
14.进一步地,采油系统还包括测压管路,测压管路位于增压排液装置的下方,且测压管路的一端与采油管路连接,测压管路的另一端与出油管路连接,测压管路上间隔设置有套管压力表和回压表。
15.进一步地,采油系统还包括回压阀门,回压阀门设置在出油管路上位于测压管路连接至出油管路的连接处下方的管段上。
16.应用本发明的技术方案,采油系统包括采油管路、增压排液装置和出油管路,采油管路的一端与待采井口连通,采油管路的另一端与增压排液装置的油品进口连通,出油管路与增压排液装置的出口连通,其中,增压排液装置包括油管、螺杆泵定子、电机和螺杆泵转子,油管的侧壁具有夹腔以作为防憋压通道,防憋压通道沿油管的长度方向延伸并连通至采油管路和出油管路,出油管路和/或采油管路上设置有用于控制防憋压通道开启或关闭的开关阀;至少螺杆泵转子可旋转地设置在油管内,且电机通过螺杆泵定子驱动螺杆泵转子动作,且螺杆泵转子的延伸方向与油管的延伸方向相同,螺杆泵转子的外表面与油管的内壁之间形成多个推送腔,多个推送腔在螺杆泵转子转动的过程中顺次连通,以为油品提供流动通道。
17.在单井开采的后期,由于采油系统中的油品粘度大,使得油品在采油系统中的流动阻力增大,易造成单井的产量下降。通过将采油管路的一端与待采井口连通,采油管路的另一端与增压排液装置的油品进口连通,出油管路与增压排液装置的出口连通,使得增压排液装置对采油管路输送过来的油品起到了增压和排液的作用,克服了采油系统中的管道摩阻,降低了井口回压对实际产量的影响,有效缩短了转抽或检泵作业前的排油时间,提高了油井有效生产时率,提高了单井产量,减少了生产管理成本。
18.具体的,防憋压通道沿油管的长度方向延伸并连通至采油管路和出油管路,出油管路和/或采油管路上设置有用于控制防憋压通道开启或关闭的开关阀。在采油系统正常工作过程中,增压排液装置的油品进口与增压排液装置的出口处的压力处于平衡的状态,此时开关阀处于关闭的状态,当检测到油品进口处的压力超过设定的压力值时,开关阀打开,使得油品进口处的油品能够进入防憋压通道,从而实现泄压的功能,进而将油品输送到出油管路,保证采油系统能够稳定运行。这样就避免了在采油系统停电或增压排液装置故障停机时待采井口处憋压的情况发生,保证了油品生产过程的安全性。而且,防憋压通道的设置能够使在采油系统停电或增压排液装置故障停机时实现油品的输送,不会影响采油系统的生产,保证产量,进而保证采油系统工作的稳定性。
19.至少螺杆泵转子可旋转地设置在油管内,且电机通过螺杆泵定子驱动螺杆泵转子动作,且螺杆泵转子的延伸方向与油管的延伸方向相同,螺杆泵转子的外表面与油管的内壁之间形成多个推送腔,多个推送腔在螺杆泵转子转动的过程中顺次连通,以为油品提供流动通道。这样就实现了增压排液装置的抽吸功能,有效增加了待采井口的抽吸力,提高了采油系统中油品的流动动力,缩短了转抽或检泵前排液的占产时间,增加了单井产量。
附图说明
20.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
21.图1示出了本发明的一个可选地实施例的采油系统的结构示意图;
22.图2示出了图1中的增压排液装置的结构示意图;
23.图3示出了图2中的增压排液装置的仰视图;
24.图4示出了图2中的增压排液装置的左视图。
25.其中,上述附图包括以下附图标记:
26.10、采油管路;11、生产阀门;12、第一管路;13、第二管路;14、第三管路;15、阀门;20、增压排液装置;21、防憋压通道;22、螺杆泵定子;23、螺杆泵转子;24、电机;30、出油管路;31、回压阀门;40、测压管路;41、套管压力表;42、回压表。
具体实施方式
27.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
28.需要指出的是,除非另有指明,本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
29.在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的,或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的;同样地,为便于理解和描述,“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外,但上述方位词并不用于限制本发明。
30.为了解决现有技术中的采油过程存在安全性差的问题,本发明提供了一种采油系统。
31.如图1至图4所示,采油系统包括采油管路10、增压排液装置20和出油管路30,采油管路10的一端与待采井口连通,采油管路10的另一端与增压排液装置20的油品进口连通,出油管路30与增压排液装置20的出口连通,其中,增压排液装置20包括油管、螺杆泵定子22、电机24和螺杆泵转子23,油管的侧壁具有夹腔以作为防憋压通道21,防憋压通道21沿油管的长度方向延伸并连通至采油管路10和出油管路30,出油管路30和/或采油管路10上设置有用于控制防憋压通道21开启或关闭的开关阀;至少螺杆泵转子23可旋转地设置在油管内,且电机24通过螺杆泵定子22驱动螺杆泵转子23动作,且螺杆泵转子23的延伸方向与油管的延伸方向相同,螺杆泵转子23的外表面与油管的内壁之间形成多个推送腔,多个推送腔在螺杆泵转子23转动的过程中顺次连通,以为油品提供流动通道。
32.在单井开采的后期,由于采油系统中的油品粘度大,使得油品在采油系统中的流动阻力增大,易造成单井的产量下降。通过将采油管路10的一端与待采井口连通,采油管路10的另一端与增压排液装置20的油品进口连通,出油管路30与增压排液装置20的出口连通,使得增压排液装置20对采油管路10输送过来的油品起到了增压和排液的作用,克服了采油系统中的管道摩阻,降低了井口回压对实际产量的影响,有效缩短了转抽或检泵作业前的排油时间,提高了油井有效生产时率,提高了单井产量,减少了生产管理成本。
33.具体的,防憋压通道21沿油管的长度方向延伸并连通至采油管路10和出油管路
30,出油管路30和/或采油管路10上设置有用于控制防憋压通道21开启或关闭的开关阀。在采油系统正常工作过程中,增压排液装置20的油品进口与增压排液装置20的出口处的压力处于平衡的状态,此时开关阀处于关闭的状态,当检测到油品进口处的压力超过设定的压力值时,开关阀打开,使得油品进口处的油品能够进入防憋压通道21,从而实现泄压的功能,进而将油品输送到出油管路30,保证采油系统能够稳定运行。这样就避免了在采油系统停电或增压排液装置20故障停机时待采井口处憋压的情况发生,保证了油品生产过程的安全性。而且,防憋压通道21的设置能够使在采油系统停电或增压排液装置20故障停机时实现油品的输送,不会影响采油系统的生产,保证产量,进而保证采油系统工作的稳定性。
34.至少螺杆泵转子23可旋转地设置在油管内,且电机24通过螺杆泵定子22驱动螺杆泵转子23动作,且螺杆泵转子23的延伸方向与油管的延伸方向相同,螺杆泵转子23的外表面与油管的内壁之间形成多个推送腔,多个推送腔在螺杆泵转子23转动的过程中顺次连通,以为油品提供流动通道。这样就实现了增压排液装置20的抽吸功能,有效增加了待采井口的抽吸力,提高了采油系统中油品的流动动力,缩短了转抽或检泵前排液的占产时间,增加了单井产量。
35.需要说明的是,上述增压排液装置20能够提供1-1.5mpa的抽吸动力,能够有效提高油井的产量,大大缩短了排液占产时间,提升了油井开采效率。而且本发明的增压排液装置20具有易于安装、操作方便、安全性高和便于维护检修的特点,应用范围十分广泛,大大降低了操作维护人员的工作量,减轻了劳动强度,避免了环境污染,减少了经济损失。
36.需要说明的是,上述油品进口处设定的压力值可以调节,通用性强。
37.需要说明的是,上述采油管路10包括第一管路12、第二管路13和第三管路14。其中,第一管路12立置在采油系统中且与出口管路呈平行关系,第一管路12的一端与待采井口连通。第二管路13和第三管路14设置在第一管路12上且与第一管路12呈垂直关系,第三管路14设置在第二管路13的上方且二者之间呈平行关系。第二管路13靠近出油管路30的一端与测压管路40连接,第三管路14靠近出油管路30的一端与增压排液装置20连通。
38.需要说明的是,上述采油管路10还包括多个阀门15,多个阀门15间隔设置在采油管路10上。其中,第二管路13与第三管路14之间的第一管路12上设置有一个阀门15,第一管路12远离第三管路14的一端设置有一个阀门15,第二管路13的两端分别设置有一个阀门15,第三管路14远离第一管路12的一端设置有一个阀门15。
39.具体的,开关阀为单流阀。单流阀设置在出油管路30靠近防憋压通道21的一侧。这样设置便于单流阀对防憋压通道21的控制,保证了防憋压通道21的泄压功能,以维持采油系统正常生产。还能够避免正常工作过程中,出油管路30回流对采油系统的影响,保证了采油系统工作的稳定性和安全性。
40.具体的,防憋压通道21为一个,且防憋压通道21的截面呈圆形、多边形或椭圆形中的一种。
41.需要说明的是,上述防憋压通道21设置在螺杆泵转子23下方的油管侧壁中,且防憋压通道21的截面呈四边形,也可根据实际情况设置不同的形状。
42.如图1所示,采油管路10包括生产阀门11,生产阀门11设置在采油管路10与增压排液装置20的连接处。这样设置便于生产阀门11控制采油系统的工作,同时便于增压排液装置20的维护检修,仅需关闭生产阀门11就可以对增压排液装置20进行拆卸检修,降低了增
压排液装置20的维护检修难度,节省了检修时间。
43.具体的,增压排液装置20还包括油嘴,油嘴可拆卸地设置在油管内靠近生产阀门11的一端,油嘴将油管内的空间分隔为第一腔体和第二腔体,螺杆泵转子23设置在第二腔体内。这样设置使得油嘴起到了限流的作用,以在油井开采前期,油品较为充足时,实现对油井产量的控制,保证油品生产的稳定性,进而保证采油系统工作的稳定性。
44.需要说明的是,在油井开采前期储层油品较为充足时或者试采过程中,可通过安装油嘴来实现对单井产量的控制。在后期需要转抽或检泵时,卸下油嘴,直接安装上螺杆泵转子23和电机24,即可实现增压和排液的功能,以克服油品在采油系统中的流动阻力,从而加快油品开采的进度,保证油井的产量。
45.具体的,油嘴的进口的面积小于油嘴的出口的面积,且油嘴的进口的面积小于油管的入口的面积,油嘴的进口的面积与油管的入口的面积的比值大于等于0.2且小于等于0.25。若油嘴的进口的面积与油管的入口的面积的比值小于0.2,使得油嘴的进口的面积与油管的入口的面积的比值过小,使得油嘴的进口的面积过小,不利于粘度大的油品的通过,容易降低油井的产量。若油嘴的进口的面积与油管的入口的面积的比值大于0.25,使得油嘴的进口的面积与油管的入口的面积的比值过大,使得油嘴的进口的面积过大,不利于油嘴的限流作用。将油嘴的进口的面积与油管的入口的面积的比值限制在0.2到0.25的范围内,有利于保证油井产量的稳定性,同时保证油嘴的限流功能。
46.需要说明的是,本发明的采油系统可根据实际情况选取不同尺寸的油嘴,以控制和调节油井的产量。
47.需要说明的是,上述油嘴的进口的外径比螺杆泵定子22的通径小2毫米至3毫米。
48.如图1所示,采油系统还包括测压管路40,测压管路40位于增压排液装置20的下方,且测压管路40的一端与采油管路10连接,测压管路40的另一端与出油管路30连接,测压管路40上间隔设置有套管压力表41和回压表42。套管压力表41用于检测采油系统中管线顶部的压力大小及天然气从油品中分离出来的多少。在采油过程中,当温度升高,压力降低时,溶解在原油中的天然气溢出聚集在采油管线中,当套管压力表41示数较高时,易使采油系统的管路中的油品液面下降,从而影响泵效,影响油品生产。利用套管压力表41来实时监测采油系统中的油品状态,从而保证油品生产的稳定性。
49.另外,回压表42用于检测采油系统中各管路中的油品的流动阻力,可用于监测增压排液装置20的工况和监测系统流程是否畅通。当回压表42示数较高时,则表示油品粘度高或油品中含蜡较多,蜡析出后附着在了管壁上,阻碍了油品的流动。
50.具体的,采油系统还包括回压阀门31,回压阀门31设置在出油管路30上位于测压管路40连接至出油管路30的连接处下方的管段上。当检测到回压表42示数超过设定值时,回压阀门31打开,以加快采油系统中管线内的油品的流动速度,保证油品输送的稳定性,进而保证油井生产的稳定性,保证产量。
51.实施例二
52.与实施例一的区别是,防憋压通道21的设置方式不同。
53.具体的,防憋压通道21为多个,多个防憋压通道21绕油管的周向间隔设置。
54.实施例三
55.与实施例一的区别是,防憋压通道21的设置方式不同。
56.具体的,防憋压通道21为一个,且防憋压通道21的截面呈环形并与油管同轴心设置。
57.显然,上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
58.需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
59.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
60.以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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