一种复合材料连续管智能采油系统技术方案

本发明专利技术涉及一种复合材料连续管智能采油系统，包括井口接头、复合材料连续管和井下接头，复合材料连续管包括光缆和电缆，复合材料连续管为整根连续管，在套管的内部使用，顶部与井口工具通过井口接头连接，底部与采油泵通过井下接头连接，光缆和电缆都嵌入在复合材料连续管的内部，光缆的顶部与信号解调仪连接，电缆的顶部与电控柜连接，电缆的底部与采油泵连接。本发明专利技术的有益效果是无管杆磨损、节能、节省作业时间、减低作业强度、降低维护费用、延长维护周期和智能化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采油系统装备领域，尤其是一种无管杆磨损、节能、降低维护费用、节省作业时间、减低作业强度和智能化的复合材料连续管智能采油系统。
技术介绍
油田采油系统包括有杆采油系统和无杆采油系统，有杆采油系统包括游梁式抽油机驱动、皮带式抽油机驱动、链条式抽油机驱动和异型抽油机驱动等，但有杆采油系统存在冲程损失、偏磨损和作业成本高等问题；随着石油工业的发展，采油系统逐渐出现了无杆采油系统，包括潜油电泵和水力活塞泵等，但这种无杆采油系统存在系统效率低和电能消耗高等问题；这两种采油系统的采油管是采用一节一节续接的方式，这种传统的采油管存在作业时间较长和作业强度高等问题。另外传统的井下数据采集和井下抽油控制是传输光缆和动力电缆随油管下井，存在线缆磨损，易造成传输中断或测量不准确等问题。随着智能控技术的发展，特别是包含了主要包括井下检测系统、井下智能生成控制系统、井下数据传输系统和地面数据收集、分析和反馈系统等部分的智能控制技术（柜）出现，采油系统正在进入信息化、智能化、自动化阶段，并呈现快速发展的趋势。但是，由于海上油气资源的扩大开发，以及陆上复杂油气田和难采油气田的数量和比例正在不断增加，虽然通过实时测井、自动化控制等实现了局部的智能化，但远未达到整个油田系统的智能化采油要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决现有采油系统存在管杆磨损、作业强度高、能耗高、维护工作量大、系统效率低、以及传输光缆和动力电缆随油管下井造成线缆磨损、传输中断或测量不准确的问题，提供一种无管杆磨损、节能、系统效率高、作业强度低、测量精确、无线缆磨损和智能化的复合材料连续管智能采油系统。本专利技术所述的复合材料连续管智能采油系统，包括电控柜、采油树3、油管和采油泵、井口接头4、井下接头9，其中：所述的油管为整根连续的复合材料连续管5，复合材料连续管5内嵌光缆6和电缆7，复合材料连续管5上端通过井口接头4与采油树3连接，复合材料连续管5下端通过井下接头9与采油泵连接；所述的电控柜2为包括信号解调仪1的智能控制柜2；所述的采油泵包括旋转电机驱动的潜油电泵12或者是直线电机驱动的柱塞泵10；复合材料连续管5内嵌光缆6连接在井下传感器和地面信号解调仪1之间；所述电缆7至少为3根，并连接在井下采油泵与地面智能控制柜2之间。上述方案还包括：所述复合材料连续管5包括内管承压密封层51、增强层52、外保护层53、电缆6和光缆7；其中：增强层52采用编织方式缠绕在内管承压密封层51的外部，外保护层53整体包覆在增强层52的外部，电缆7和光缆6内嵌外保护层53或内管承压密封层51的内部；所述的内管承压密封层51、增强层52和外保护层53整体结合为整根连续管，所述电缆7和光缆6均为连续的整根线。所述内管承压密封层51和外保护层53采用具有抗原油酸碱腐蚀特性的热塑性树脂材料；优选热塑性树脂体系PVDF或者交联聚乙烯材料。所述增强层52采用热塑性或热固性树脂纤维材料，或者采用热塑性或热固性树脂纤维与金属纤维或芳纶纤维复合材料。所述电缆由铜线编织而成；所述光缆6采用DTS光缆、DAS光缆、DPS光缆三种光缆中的一种或几种，且光缆5中至少包括一根多模光缆。上述技术方案的进一步说明：DTS ( Distributed Temperature Sensing )光缆是光纤分布式温度监测光缆，依据光时域反射原理和拉曼散射效应对温度的敏感从而实现温度监测；DAS ( Distributed Acoustic Sensing )光缆是光纤分布式声音监测光缆，利用先进信号处理技术和反射光来实现对声音的实时监测；DPS ( Distributed Pressure Sensing )光缆是光纤分布式压力监测光缆，利用干涉原理、偏振测定原理和布里渊散射来实现对压力的监测。光缆可连续均匀检测整个复合材料连续管不同位置处的温度。光缆可以通过实时检测进而实现判断复合材料连续管的内部是否发生结蜡现象。电缆可以通过自身电阻加热除去复合材料连续管内部的结蜡。直线电机是一种通过将封闭式磁场展开为开放式磁场，将电能转化为直线运动的机械能，而不需要任何中间转化机构的传动装置。以直线电机做动力源，通过直线电机上下往复运动，推动柱塞泵上下往复运动，将油液一下、一下举升到地面管道中。电潜泵主要用于机械采油，是一种在井下工作的多级离心泵，用油管下入井内，地面电源通过潜油泵专用电缆输入井下潜油电机，使电机带动多级离心泵旋转产生离心力，将井中的原油举升到地面。潜油电机为三相异步电动机，通过定子绕组来产生旋转磁场。井口接头为管-管压缩滑动连接器，井下接头为一端可以连接油管，另一端装有法兰的压缩滑动连接器。本专利技术的有益效果是无管杆磨损、节能、节省作业时间、减低作业强度、降低维护费用、延长维护周期和智能化。附图说明图1为直线电机智能采油系统的结构图。图2为电潜泵智能采油系统的结构图。图3为一种复合材料连续管的结构图图中标记：1. 信号解调仪， 2. 电控柜（智能控制柜），3. 采油树，4. 井口接头，5.复合材料连续管，6.光缆，7. 电缆，8. 套管，9. 井下接头，10. 柱塞泵，11. 直线电机，12. 电潜泵，51.内管承压密封层，52.增强层，53.外保护层。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细描述。    实施例1：参照附图1，本专利技术所述的复合材料连续管智能采油系统，包括信号解调仪1、电控柜2、井口工具3、套管8、柱塞泵10和直线电机11，还包括井口接头4、复合材料连续管5和井下接头9，复合材料连续管5包括光缆6和电缆7，光缆6和电缆7都嵌入在复合材料连续管5的内部，复合材料连续管5为整根连续管，在套管8内用复合材料连续管5下入电潜泵12，复合材料连续管5的顶部与井口工具3通过井口接头4连接，复合材料连续管5的底部与电潜泵12通过井下接头9连接。光缆6的顶部与信号解调仪1连接，电缆7的顶部与电控柜2连接，电缆7的底部与电潜泵12连接。电潜泵是由旋转电机驱动的潜油电泵。光缆6可以采用DTS和DPS光缆。电控柜（智能控制柜）2采用了现有成熟技术，主要包括井下检测系统、井下智能生成控制系统、井下数据传输系统和地面数据收集、分析和反馈系统等部分。信号解调仪1集成在电控柜2的内部，光缆6为多模数据光纤，可连续均匀检测整个复合材料连续管不同位置处的温度，并通过实时检测进而实现判断复合材料连续管的内部是否发生结蜡现象。井口接头4为管-管压缩滑动连接器，井下接头9为一端可以连接油管，另一端装有法兰的压缩滑动连接器。实施例2：参照图2，在实施例1的基础上，采油泵由电潜泵12替换为直线电机11和柱塞泵10。复合材料连续管5的底部与柱塞泵12通过井下接头9连接，电缆7的底部与直线电机11连接，直线电机11安装在柱塞泵10的底部，驱动柱塞泵12工作。实施例3：参照图3，本专利技术中所涉及的复合材料连续管5，包括内管承压密封层51、树脂纤维增强层52、外保护层53、电缆7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料连续管智能采油系统，包括电控柜、采油树（3）、油管和采油泵、井口接头（4）、井下接头（9），其特征在于：所述的油管为整根连续的复合材料连续管（5），复合材料连续管（5）内嵌光缆（6）和电缆（7），复合材料连续管（5）上端通过井口接头（4）与采油树（3）连接，复合材料连续管（5）下端通过井下接头（9）与采油泵连接；所述的电控柜（2）为包括信号解调仪（1）的智能控制柜（2）；所述的采油泵包括旋转电机驱动的潜油电泵（12）或者是直线电机驱动的柱塞泵（10）；复合材料连续管（5）内嵌光缆（6）连接在井下传感器和地面信号解调仪（1）之间；所述电缆（7）至少为3根，并连接在井下采油泵与地面智能控制柜（2）之间。

【技术特征摘要】
1.一种复合材料连续管智能采油系统，包括电控柜、采油树（3）、油管和采油泵、井口接头（4）、井下接头（9），其特征在于：所述的油管为整根连续的复合材料连续管（5），复合材料连续管（5）内嵌光缆（6）和电缆（7），复合材料连续管（5）上端通过井口接头（4）与采油树（3）连接，复合材料连续管（5）下端通过井下接头（9）与采油泵连接；所述的电控柜（2）为包括信号解调仪（1）的智能控制柜（2）；所述的采油泵包括旋转电机驱动的潜油电泵（12）或者是直线电机驱动的柱塞泵（10）；复合材料连续管（5）内嵌光缆（6）连接在井下传感器和地面信号解调仪（1）之间；所述电缆（7）至少为3根，并连接在井下采油泵与地面智能控制柜（2）之间。
2.根据权利要求1所述的复合材料连续管智能采油系统，其特征在于：所述复合材料连续管（5）包括内管承压密封层（51）、增强层（52）、外保护层（53）、电缆（6）和光缆（7）；其中：增强层（52）采用编织方式缠绕在内管承压密封层（51）的外部，外保护层（5...

【专利技术属性】
技术研发人员：安庆宝，夏小军，尹文波，吴致力，王新峰，冯国竟，曲刚，曾飞舟，高煜，李亚伟，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11