无杆闭环采油系统技术方案

本发明专利技术为一种无杆闭环采油系统，包括井下开采部分，井下开采部分包括设置于油管底部的潜油螺杆泵，潜油螺杆泵的下方连接有能驱动潜油螺杆泵转动的同步电机，同步电机的下方连接有能采集油井内温度和压力数据的温度压力采集短接，温度压力采集短接的下方连接有能将井下开采部分卡止固定于油井内的锚定器；无杆闭环采油系统还包括闭环控制系统，同步电机通过潜油电缆与闭环控制系统连接，温度压力采集短接与闭环控制系统信号连接。该无杆闭环采油系统克服现有技术中存在的能量损失、抽油杆易损坏、可靠性差、不能智能采油等问题，实现了无杆举升和智能开采，减少修井作业，降低采油作业成本。

Rodless closed loop oil production system

The invention relates to a rodless oil extraction system including closed loop, underground mining, underground mining includes submersible screw pump is arranged in the pipe at the bottom of the bottom of the submersible screw pump is connected with a synchronous motor driven submersible screw pump to rotate, below the synchronous motor is connected with a collection of oil within the temperature and pressure the pressure data acquisition of short circuit, can be connected with the underground mining part fixed on the locking anchor in the well short below the collection temperature pressure; rodless oil production system also includes a closed loop closed loop control system of synchronous motor through the closed-loop control system is connected with the oil submersible cable, temperature and pressure collection joint with a closed-loop control system signal connection. The rodless oil extraction system to overcome the closed-loop energy loss, existing in the prior art of sucker rod is easy to damage and poor reliability, not intelligent production problem, realize non rod lifting and intelligent mining, reduce workover operation, reduce the production cost of operation.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采油机械领域，尤其涉及一种无杆闭环采油系统。
技术介绍
目前，国内油田采油设备主要是有杆举升，包括抽油机和地面驱动螺杆泵，井下泵动力源是地面电机通过上千米的抽油杆传递到井下，这种工况下，不但在动力传递过程中存在能量损失，还会造成抽油杆断脱、抽油杆与油管的磨损等问题，造成修井作业增加，提高了采油成本。现有技术中存在一种低速大排量电动潜油螺杆泵采油系统，其采用了异步电机和减速装置，主要包括潜油电机、减速器、螺杆泵等，该技术的主要不足是减速器装置存在尺寸大、可靠性差的问题；现有技术中还存在一种潜油直驱螺杆泵，去掉了保护器和螺杆泵之间的减速器，采用永磁同步电机直接驱动井下螺杆泵，主要包括永磁同步电机、保护器、柔性轴和螺杆泵同轴连接，自下而上，转速在1-300转/分钟，该技术存在的问题有：完全人工操作，无法根据油井动液面和井底温度调整运行参数，增加故障风险，转速不合适容易造成螺杆泵空抽烧毁或影响油井的产量，不能实现智能采油；无法实现远程数据实时监测与控制；没有反洗功能，卡泵时造成修井作业。由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种无杆闭环采油系统，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无杆闭环采油系统，克服现有技术中存在的能量损失、抽油杆易损坏、可靠性差、不能智能采油等问题，该无杆闭环采油系统实现无杆举升和智能开采，减少修井作业，降低采油作业成本。本专利技术的另一目的在于提供一种无杆闭环采油系统，油管堵塞时使用反洗短接完成洗井作业，减少修井，降低作业成本。本专利技术的目的是这样实现的，一种无杆闭环采油系统,所述无杆闭环采油系统包括井下开采部分，所述井下开采部分包括设置于油管底部的潜油螺杆泵，所述潜油螺杆泵的下方连接有能驱动所述潜油螺杆泵转动的同步电机，所述同步电机的下方连接有能采集油井内温度和压力数据的温度压力采集短接，所述温度压力采集短接的下方连接有能将所述井下开采部分卡止固定于油井内的锚定器；所述潜油螺杆泵的上方设置有能允许油井内流体单向进入所述油管中、且能防止流体自上而下流向所述潜油螺杆泵的反洗短接；所述无杆闭环采油系统还包括闭环控制系统，所述同步电机通过潜油电缆与所述闭环控制系统连接，所述温度压力采集短接与所述闭环控制系统信号连接。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述反洗短接的侧壁上设置有能允许油井内流体单向进入油管中的反洗阀，所述反洗短接的底部设置有防止流体自上而下流向所述潜油螺杆泵的单向阀。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述温度压力采集短接包括一短接，所述短接上设置有温度传感器和压力传感器。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述同步电机为永磁同步低速电机。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述温度压力采集短接与所述同步电机集成设置，所述温度压力采集短接通过电机星点将采集的数据信号传递给所述闭环控制系统。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述潜油螺杆泵的下方连接有一能传递电机扭矩的、且能吸收所述同步电机的转子的轴向力的柔性止推结构，所述柔性止推结构的下方连接有能传递电机扭矩、且能保持所述同步电机的内外压力平衡的电机保护器，所述电机保护器的下方连通设置所述同步电机。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述闭环控制系统包括处理器、变频器和远程控制上位机，所述处理器，设置于地面控制柜中，用于接收所述温度压力采集短接采集的压力和温度信号，所述处理器分析且处理所述压力和温度信号，并向所述变频器发出电机转速调整信号，所述处理器向所述远程控制上位机发出所述压力和温度信号和所述电机转速调整信号；所述变频器，设置于地面控制柜中，根据所述处理器发出的所述电机转速调整信号，对所述同步电机的转速进行调整；所述远程控制上位机，设置于远程控制室中，接收所述处理器发出的所述压力和温度信号和所述电机转速调整信号，通过监控所述压力和温度信号和所述电机转速调整信号来远程监控所述井下开采部分的开采情况。由上所述，本专利技术提供的无杆闭环采油系统具有如下有益效果：(1)本专利技术提供的无杆闭环采油系统采用直驱的潜油螺杆泵，实现无杆举升，从根本上解决了地面驱动螺杆泵偏磨和潜油螺杆泵减速器易损的问题，延长了机组的使用寿命，有效的降低了能耗；(2)本专利技术提供的无杆闭环采油系统中设置闭环控制系统，闭环控制系统对无杆闭环采油系统的运行状态进行监测，使无杆闭环采油系统运行于最佳的工作状态；闭环控制系统可以将油井数据实时传递到办公场所，使操作者可以远程对无杆闭环采油系统的运行状况进行监测和控制，实现无杆闭环采油系统的远程启停和电机转速调整，实现了智能开采，减少了人员的参与，降低了人力成本；(3)本专利技术提供的无杆闭环采油系统中设置永磁同步低速电机，永磁同步低速电机作为整个系统的动力源，采用变频器来对电机进行直接控制，省去了减速装置，增强了无杆闭环采油系统的可靠性；(4)本专利技术提供的无杆闭环采油系统中设置反洗短接，油管堵塞时使用反洗短接完成洗井作业，减少修井，降低作业成本；(5)本专利技术提供的无杆闭环采油系统井口占地面积小、噪声小、不会产生抽油杆反转的情况，提高了安全性，适用于大斜度井和水平井。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：图1：为本专利技术的无杆闭环采油系统的结构示意图。图2：为本专利技术的温度压力采集短接的结构示意图。图中：100、无杆闭环采油系统；1、潜油螺杆泵；2、同步电机；21、电机保护器；3、温度压力采集短接；30、短接；31、温度传感器；32、压力传感器；4、锚定器；5、闭环控制系统；51、远程控制上位机；6、潜油电缆；7、反洗短接；8、柔性止推结构；91、套管；92、油管；93、环空。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，本专利技术提供一种无杆闭环采油系统100,包括井下开采部分，井下开采部分包括设置于油管92底部的潜油螺杆泵1，潜油螺杆泵1的下方连接有能驱动所述潜油螺杆泵转动的同步电机2，在本实施方式中，同步电机2为永磁同步低速电机；同步电机2的下方连接有能采集油井内温度和压力数据的温度压力采集短接3，温度压力采集短接3的下方连接有能将井下开采部分卡止固定于油井内的锚定器4(在本专利技术的一具体实施例中，锚定器4将井下开采部分固定于套管91内)，锚定器4防止倒扣且起到固定作用；无杆闭环采油系统100还包括闭环控制系统5，同步电机2通过潜油电缆6与闭环控制系统5连接，温度压力采集短接3与闭环控制系统5信号连接。本专利技术提供的无杆闭环采油系统100采用直驱的潜油螺杆泵1，实现无杆举升，从根本上解决了地面驱动螺杆泵偏磨和潜油螺杆泵减速器易损的问题，延长了机组的使用寿命，有效的降低了能耗；无杆闭环采油系统100中设置闭环控制系统5，闭环控制系统5对无杆闭环采油系统100的运行状态进行监测，使无杆闭环采油系统100运行于最佳的工作状态；闭环控制系统5可以将油井数据实时传递到办公场所，使操作者可以远程对无杆闭环采油系统100的运行状况进行监测和控制，实现无杆闭环采油系统100的远程启停和电机转速调整，实现了智能开采，减少了人员的参与，降低了人力成本；无杆闭环采油系统100中设置同步电机2，同步电机作为整个系统的动力源，直接驱动潜油螺杆泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无杆闭环采油系统,其特征在于，所述无杆闭环采油系统包括井下开采部分，所述井下开采部分包括设置于油管底部的潜油螺杆泵，所述潜油螺杆泵的下方连接有能驱动所述潜油螺杆泵转动的同步电机，所述同步电机的下方连接有能采集油井内温度和压力数据的温度压力采集短接，所述温度压力采集短接的下方连接有能将所述井下开采部分卡止固定于油井内的锚定器；所述潜油螺杆泵的上方设置有能允许油井内流体单向进入所述油管中、且能防止流体自上而下流向所述潜油螺杆泵的反洗短接；所述无杆闭环采油系统还包括闭环控制系统，所述同步电机通过潜油电缆与所述闭环控制系统连接，所述温度压力采集短接与所述闭环控制系统信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种无杆闭环采油系统,其特征在于，所述无杆闭环采油系统包括井下开采部分，所述井下开采部分包括设置于油管底部的潜油螺杆泵，所述潜油螺杆泵的下方连接有能驱动所述潜油螺杆泵转动的同步电机，所述同步电机的下方连接有能采集油井内温度和压力数据的温度压力采集短接，所述温度压力采集短接的下方连接有能将所述井下开采部分卡止固定于油井内的锚定器；所述潜油螺杆泵的上方设置有能允许油井内流体单向进入所述油管中、且能防止流体自上而下流向所述潜油螺杆泵的反洗短接；所述无杆闭环采油系统还包括闭环控制系统，所述同步电机通过潜油电缆与所述闭环控制系统连接，所述温度压力采集短接与所述闭环控制系统信号连接。2.如权利要求1所述的无杆闭环采油系统，其特征在于，所述反洗短接的侧壁上设置有能允许油井内流体单向进入油管中的反洗阀，所述反洗短接的底部设置有防止流体自上而下流向所述潜油螺杆泵的单向阀。3.如权利要求1所述的无杆闭环采油系统，其特征在于，所述温度压力采集短接包括一短接，所述短接上设置有温度传感器和压力传感器。4.如权利要求1所述的无杆闭环采油系统，其特征在于，所述同步电机为永磁同步低速电机。5.如权利要求1所述的无杆闭环采油系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘合，裴晓含，郝忠献，朱世佳，王全宾，张立新，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11