一种同井注采泵组制造技术

本发明专利技术公开了一种同井注采泵组，包括直线电机抽油泵、直线电机注水泵和设置于所述直线电机抽油泵和所述直线电机注水泵之间的油水分离器，所述直线电机抽油泵设置于所述油水分离器上部，所述直线电机注水泵设置于所述油水分离器下部；本发明专利技术提供的同井注采泵组，能够使同井注采系统用泵高效安全方便可靠，能够实现自动不停井热洗清蜡，以保障同井注采工艺的推广，充分发挥同井注采工艺的经济效益和社会效益。

Injection and production pump set for the same well

The invention discloses a same well injection pump group, including linear motor pump, injection pump and linear motor is arranged on the linear motor oil pump and the oil-water separator between the linear motor pump, the linear motor pump is arranged on the upper part of the oil-water separator, the linear motor pump set in the lower part of the oil-water separator; with wells injection provided by the invention pumping group, can make the same injection well pump is convenient and reliable safe and efficient production system, can realize the automatic stop wells heat wash to protect, promote the same well injection production technology, give full play to the same well injection production technology and economic benefit social benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种同井注采泵组
本专利技术涉及油田开采装置
，特别是涉及一种同井注采泵组。
技术介绍
随着油田进入中高含水期之后，油田生产中暴露出一系列矛盾，主要包括油井因含水上升已接近经济开采极限，造成过早地停产，导致采收率下降；油井高产水导致水处理规模增大，处理设备投入和操作费用不断增加；同时产出水处理过程中的泄漏及排放造成越来越突出的环境保护压力；对于含油、含蜡高的间采、间注井,增大了常规洗井的频次和费用。解决上述问题的有效途径是将现有的油井举升系统进行改造并与井下油水分离技术相结合，形成井下油水分离同井注采系统，用井下抽油泵将分离后的油举出，用井下注水泵将分离后的水回注，该技术可降低高含水油田的采油成本，提高油田综合效益。对于同井注采系统的抽油泵、注水泵而言，最基本的要求是：(1)、能够适应井下参数如产出层压力、含水率、油水分离器效率、特别是产量(对应泵流量)等等的动态变化，并作出及时有效的动态响应；(2)、能充分利用产出层压力能；(3)、高效安全可靠；(4)、便于井下安装布置；(5)、不结蜡。目前用于同井注采系统的抽油泵及注水泵基本上有三种，一是常见的抽油机(磕头机)驱动的2台串联抽油泵来分别完成注水、采油；二是2台串联的井下螺杆泵来分别完成注水、采油；三是2台井下电潜泵来分别完成注水、采油。当然也有抽油泵+井下电潜泵或井下螺杆泵+井下电潜泵的组合来完成注水、采油。用于同井注采系统的抽油泵及注水泵最基本的就是要适应井下参数如产出层压力、含水率、油水分离器效率、特别是产量(对应泵流量)等等的动态变化，并能及时动态响应。比如注水泵流量如果不能够动态调整，要么可能把含油水回注到地下，不仅要堵塞注入层，造成泵压升高，更可怕的是造成不可修复的地下污染。要么就是抽油泵采出原油中含水量过大，形成无效循环，造成极大浪费，没有完全达到同井注采工艺的理想目标。而目前在同井注采系统采用抽油机(磕头机)驱动的2台串联抽油泵来分别完成注水、采油。不仅系统复杂效率低，关键是不能满足产量(对应泵流量)的动态变化。虽然中国专利201611167280.0公开的《一种可调节有效冲程的抽油泵》通过在地面人为机械调整抽油泵柱塞与泵筒相对位置，也就是改变有效容积的办法来改变泵流量，但这种办法是滞后的非动态的不及时的，不能满足井下油水动态变化要求，并且需要停机调整。同时泵工作时要做一部分无用功，不节能。采用2台串联的井下螺杆泵来分别完成注水、采油，虽然可以通过调速的办法改变泵的流量，但用于注水、采油的两台泵是同一电机驱动，流量是同时变大或变小，也不能满足井下油水的动态变化要求。井下螺杆泵注水时产出层压力对螺杆旋转时轴向力的反作用力也很大，有可能对泵产生危害。中国专利201420407147.8《一种用于同井注采系统的螺杆泵保护装置》就是为了减小产出层压力对螺杆泵的影响而研制的，不能利用产出层压力能却反受其害。采用2台井下电潜泵来分别完成注水、采油，可以通过调速的办法调整流量。但井下电潜泵是多级离心泵，先不说高压小流量离心泵效率很低，关键是泵流量变化时泵的扬程(泵压)是同时变化的，如果泵的扬程(泵压)不能满足注水、采油的要求，那么泵就自行调整在更低泵效下运行，电机就可能发烧甚至损坏，可靠性难以保证。同时产出层压力对井下电潜泵的影响也很大。中国专利201420361109.3公开的《适用于同井注采的倒置多级离心泵》就是利用止推器克服产出层压力对泵轴向力的影响，但多级离心泵一旦设计定型，它所对应的轴向力是一定的，很难适应地层压力变化的影响，也是不能利用产出层压力能却反受其害。当然用三种泵分别组合使用，同样存在上述问题。按理说，直线电机抽油泵以它独有的优势如井下安装方便、流量调节简单、高效安全等，本应在同井注采系统得到应用。但实际上直线电机抽油泵的应用实例却存在诸多缺陷，如出油管中液柱重力对直线电机动子受力的影响，同时现有直线电机抽油泵也没有完全解决如何充分利用产出层压力的问题，还有就是在同井注采系统安装布置不方便，等等。中国专利201410176744.9《三管式直线电机抽油泵》采用动子单边驱动柱塞往复运动，存在着不能充分利用产出层压力能，也存在着出油管中液柱重力对直线电机动子受力影响的问题，同时执行电机单边驱动，不利用同井注采井下管柱布置安装。中国专利201620132423.3《一种直线电机抽油泵及泵体》特殊的泵体结构在利用产出层压力，消除出油管中液柱重力对直线电机载荷影响方面确实有效。但由于动子单边驱动柱塞往复运动在井下不好安装布置，泵体流道结构复杂影响泵效和可靠性。中国专利201310482601.6《一种磁悬浮机泵一体化井下采油装置》虽然很方便井下安装布置，也充分利用了产出层压力能，但没有消除出油管中液柱重力对直线电机下行载荷的影响。最大的问题是用直线电机定子内护套作为泵筒、直线电机动子连接柱塞，而直线电机定子内护套实际上是厚度1mm左右的薄壁细长管，加工难度很大、耐磨性不好，其安全可靠性很难保证，最严重的是出油管内的液柱重力在下行程时对电机动子的惯性力很大，完全有可能造成电机损坏、危害井下设备等事故。同时，上述三种直线电机抽油泵专利均是电机动子与柱塞连接，无形中增加了泵的长度，也就加大了井下安装的难度。井下直线电机注水泵目前还没有应用资料。井下过流部件结蜡是必然的，除蜡是必须的。与采用什么样的井下泵无关，但对于同井注采工艺来说，特别是三采后的同井注采工艺来说，结蜡问题将更加严重。因为原油经油水分离器分离后，抽油泵所举升的油浓度大大提高，油中含蜡、含胶质物浓度就高，油泵过流部件(阀组、密封、泵筒、柱塞、管路等)就很容易结蜡。同时由于井下油水分离器的分离效果有限，回注水中的成分复杂(如含聚污水)也会造成注水泵过流部件更容易结蜡；还有就是为了提高井下泵的可靠性，特别是容积泵，通常都是低泵速运行，低泵速运行，液体流速低、悬浮物容易沉淀，也会造成泵过流部件更容易结蜡等。结蜡后对井下泵的影响是本专业人员所周知的。目前行之有效的办法是停井热洗，也就是从地面向井下注入高温高压水进行冲洗。热洗耗时长、费用高、影响生产。如何能够发挥井下直线电机抽油泵安装方便、流量调节简单、能充分利用产出层压力能、高效安全可靠的优势，研发出同井注采系统泵，解决过流部件结蜡的问题，是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种同井注采泵组，以解决上述现有技术存在的问题，使同井注采系统用泵高效安全方便可靠，能够实现自动不停井热洗清蜡，以保障同井注采工艺的推广，充分发挥同井注采工艺的经济效益和社会效益。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种同井注采泵组，包括直线电机抽油泵、直线电机注水泵和设置于所述直线电机抽油泵和所述直线电机注水泵之间的油水分离器，所述直线电机抽油泵设置于所述油水分离器上部，所述直线电机注水泵设置于所述油水分离器下部；所述直线电机抽油泵包括第一直线电机定子、第一直线电机动子、第一缸套、第一固定阀和第一游动阀，所述第一直线电机定子两端依次连接有所述第一缸套和所述第一固定阀，所述第一缸套两端分别与所述第一直线电机定子和所述第一固定阀的一端内孔连接，所述第一缸套的内孔与所述第一直线电机定子和所述第一固定阀的内孔相通，所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同井注采泵组，其特征在于：包括直线电机抽油泵、直线电机注水泵和设置于所述直线电机抽油泵和所述直线电机注水泵之间的油水分离器，所述直线电机抽油泵设置于所述油水分离器上部，所述直线电机注水泵设置于所述油水分离器下部；所述直线电机抽油泵包括第一直线电机定子、第一直线电机动子、第一缸套、第一固定阀和第一游动阀，所述第一直线电机定子两端依次连接有所述第一缸套和所述第一固定阀，所述第一缸套两端分别与所述第一直线电机定子和所述第一固定阀的一端内孔连接，所述第一缸套的内孔与所述第一直线电机定子和所述第一固定阀的内孔相通，所述第一直线电机动子为一内部带有第一油水通路的圆管结构，所述第一游动阀设置于所述第一直线电机动子底部，所述第一直线电机动子设置于所述第一直线电机定子和所述第一直线电机定子两端的所述第一缸套的通孔内，所述第一直线电机动子的外壁两端与所述第一缸套之间设置有第一密封组件，所述第一游动阀的阀座位于阀球底部，所述第一固定阀的阀座位于阀球底部；所述直线电机注水泵包括第二直线电机定子、第二直线电机动子、第二缸套、第二固定阀和第二游动阀，所述第二直线电机定子两端依次连接有所述第二缸套和所述第二固定阀，所述第二缸套两端分别与所述第二直线电机定子和所述第二固定阀的一端内孔连接，所述第二缸套的内孔与所述第二直线电机定子和所述第二固定阀的内孔相通，所述第二直线电机动子为一内部带有第二油水通路的圆管结构，所述第二游动阀设置于所述第二直线电机动子底部，所述第二直线电机动子设置于所述第二直线电机定子和所述第二直线电机定子两端的所述第二缸套的通孔内，所述第二直线电机动子的外壁两端与所述第二缸套之间设置有第二密封组件，所述第二游动阀的阀座位于阀球顶部，所述第二固定阀的阀座位于阀球顶部。...

【技术特征摘要】
1.一种同井注采泵组，其特征在于：包括直线电机抽油泵、直线电机注水泵和设置于所述直线电机抽油泵和所述直线电机注水泵之间的油水分离器，所述直线电机抽油泵设置于所述油水分离器上部，所述直线电机注水泵设置于所述油水分离器下部；所述直线电机抽油泵包括第一直线电机定子、第一直线电机动子、第一缸套、第一固定阀和第一游动阀，所述第一直线电机定子两端依次连接有所述第一缸套和所述第一固定阀，所述第一缸套两端分别与所述第一直线电机定子和所述第一固定阀的一端内孔连接，所述第一缸套的内孔与所述第一直线电机定子和所述第一固定阀的内孔相通，所述第一直线电机动子为一内部带有第一油水通路的圆管结构，所述第一游动阀设置于所述第一直线电机动子底部，所述第一直线电机动子设置于所述第一直线电机定子和所述第一直线电机定子两端的所述第一缸套的通孔内，所述第一直线电机动子的外壁两端与所述第一缸套之间设置有第一密封组件，所述第一游动阀的阀座位于阀球底部，所述第一固定阀的阀座位于阀球底部；所述直线电机注水泵包括第二直线电机定子、第二直线电机动子、第二缸套、第二固定阀和第二游动阀，所述第二直线电机定子两端依次连接有所述第二缸套和所述第二固定阀，所述第二缸套两端分别与所述第二直线电机定子和所述第二固定阀的一端内孔连接，所述第二缸套的内孔与所述第二直线电机定子和所述第二固定阀的内孔相通，所述第二直线电机动子为一内部带有第二油水通路的圆管结构，所述第二游动阀设置于所述第二直线电机动子底部，所述第二直线电机动子设置于所述第二直线电机定子和所述第二直线电机定子两端的所述第二缸套的通孔内，所述第二直线电机动子的外壁两端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：马远志，于修海，
申请(专利权)人：宁波修远机电有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33