低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置及撈油方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置，包括依次固定設(shè)置在油井一側(cè)的地面上的油管、支架、排絲裝置和繞絲裝置，油管位于油井內(nèi)部；油管內(nèi)部的十字擋塊與油管底端螺紋連接，撓性抽子與油管內(nèi)壁配合，且下端與配重通過(guò)螺紋連接，其上端固定連接有鋼絲繩，油管上部外壁固定設(shè)置有一個(gè)音標(biāo)，油管上端螺紋固定在井口轉(zhuǎn)接裝置上；井口轉(zhuǎn)接裝置上安裝有動(dòng)液面檢測(cè)裝置。本發(fā)明還公開了利用該撈油裝置進(jìn)行的撈油方法，首先對(duì)低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置的安裝及測(cè)試，完成系統(tǒng)設(shè)置和初始化后進(jìn)行試撈，之后開始進(jìn)行自動(dòng)撈油，本發(fā)明的裝置和方法克服了低滲透、特低滲透油藏開采時(shí)，特別是低產(chǎn)井采油時(shí)“三抽”系統(tǒng)效率低、耗能高、油井利用率低的問題。
【專利說(shuō)明】低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置及撈油方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油開采【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置，本發(fā)明還涉及利用該低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置的撈油方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油需求量的越來(lái)越大,低滲透、特低滲透油藏的勘探、開發(fā)得到越來(lái)越多的重視，大量此類油藏進(jìn)入開采階段。由于低滲透、特低滲透油藏本身的特性，決定了開采油井產(chǎn)能低、單井產(chǎn)量小；而且在低滲透、特低滲透油藏開采時(shí)主要采用抽油機(jī)、抽油桿、抽油泵組成的“三抽”系統(tǒng)；導(dǎo)致機(jī)采系統(tǒng)效率低，國(guó)內(nèi)一般地區(qū)平均只有12%?23%，個(gè)別高產(chǎn)油田也不到30%，而陜北地區(qū)部分機(jī)采系統(tǒng)效率不足10% ;所以在低滲透、特低滲透油藏開采時(shí)能源浪費(fèi)嚴(yán)重，原油開采成本高。甚至部分油井由于單井產(chǎn)量低，采用“三抽”系統(tǒng)開采已經(jīng)沒有利潤(rùn)，導(dǎo)致油井關(guān)井，造成油井利用率下降。所以設(shè)計(jì)開發(fā)新的開采工藝，滿足低產(chǎn)井生產(chǎn)需求，對(duì)油田節(jié)能降耗、提升油井利用率、降低生產(chǎn)成本具有重大意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置，克服了低滲透、特低滲透油藏開采時(shí)，特別是低產(chǎn)井采油時(shí)“三抽”系統(tǒng)效率低、耗能高、油井利用率低的問題。
[0004]本發(fā)明的另一目的是提供利用該撈油裝置實(shí)施的低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油方法。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置，包括依次設(shè)置的油管、支架、排絲裝置和繞絲裝置，支架、排絲裝置、繞絲裝置和控制系統(tǒng)依次固定設(shè)置在油井一側(cè)的地面上，油管位于油井內(nèi)部；油管內(nèi)部設(shè)置有十字擋塊、配重和撓性抽子；十字擋塊與油管底端螺紋連接，撓性抽子與油管內(nèi)壁配合，撓性抽子的下端與配重通過(guò)螺紋連接，撓性抽子的上端固定連接有鋼絲繩，油管上部外壁固定設(shè)置有一個(gè)音標(biāo)，油管上端螺紋固定在井口轉(zhuǎn)接裝置上；井口轉(zhuǎn)接裝置上安裝有動(dòng)液面檢測(cè)裝置。
[0006]本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，
[0007]排絲裝置的底座A固定在地面上，底座A上設(shè)置有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的兩端固定在底座上，限位開關(guān)固定在導(dǎo)軌上，螺母絲杠副固定在導(dǎo)軌上，雙排滾珠導(dǎo)絲器固定在螺母絲杠福上，螺母絲杠副通過(guò)第一聯(lián)軸器與第一步進(jìn)電機(jī)相連。
[0008]繞絲裝置包括底座B和設(shè)置在底座B上的繞絲筒，繞絲筒的一端通過(guò)第二聯(lián)軸器與第二步進(jìn)電機(jī)連接，繞絲筒的另一端與編碼器連接。
[0009]鋼絲繩的另一端通過(guò)井口轉(zhuǎn)接裝置，繞過(guò)井口支架上的滑輪，然后穿過(guò)排絲裝置中的雙排滾柱導(dǎo)絲器后纏繞在繞絲裝置的繞絲筒上。
[0010]動(dòng)液面檢測(cè)裝置通過(guò)導(dǎo)線和控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)還和繞絲裝置以及排絲裝置通過(guò)導(dǎo)線連接。
[0011]本發(fā)明的另一技術(shù)方案是，利用低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置，進(jìn)行的低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油方法，具體按照以下步驟實(shí)施:[0012]步驟1，低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置的安裝及測(cè)試，
[0013]步驟1.1，根據(jù)完井、射孔資料，確定油管下入深度，油管下入深度為射孔段底界以下50米，然后根據(jù)油管下入深度，確定鋼絲繩長(zhǎng)度，鋼絲繩長(zhǎng)度大于油管下入深度100米?200 米；
[0014]步驟1.2，進(jìn)行低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置的安裝和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。
[0015]步驟2，對(duì)步驟I安裝和測(cè)試完成的低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置及初始化，
[0016]步驟2.1，將各項(xiàng)參數(shù)輸入控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)中，參數(shù)包括油管下入深度、油管內(nèi)徑、鋼絲繩直徑、鋼絲繩抗拉強(qiáng)度、射孔段底界、液面檢測(cè)時(shí)間間隔，歷史產(chǎn)液量；
[0017]步驟2.2，根據(jù)鋼絲繩抗拉強(qiáng)度及鋼絲繩直徑計(jì)算最大撈油量，并將其作為控制系統(tǒng)中的撈油量上限值；
[0018]步驟2.3，根據(jù)油井歷史產(chǎn)液量及油管直徑計(jì)算歷史產(chǎn)液量在油管中的對(duì)應(yīng)的液柱高度值，并把該液柱高度值的0.8倍設(shè)置為撈油量下限值，所述的對(duì)應(yīng)的液柱高度值和撈油量下限值的單位均為m，
[0019]步驟2.4，在控制系統(tǒng)中設(shè)置每次的撈油量，使其處于步驟2.2撈油量上限值與步驟2.3中設(shè)置的撈油量下限值之間。
[0020]步驟3，進(jìn)行手動(dòng)試撈，
[0021]步驟3.1，打開動(dòng)液面檢測(cè)裝置檢測(cè)液面，動(dòng)液面檢測(cè)裝置將檢測(cè)到的液面數(shù)據(jù)傳回控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)根據(jù)液面高度值計(jì)算出可撈量，其中，可撈量指液面高度與油管下入深度之差；
[0022]步驟3.2，將步驟3.1中計(jì)算出的可撈量與步驟2中設(shè)置的撈油量上限值和撈油量下限值進(jìn)行對(duì)比，從而確定此次的撈油量，對(duì)比的結(jié)果有如下三種情況:
[0023]當(dāng)可撈量大于撈油量上限值，以上限值為此次撈油量；
[0024]當(dāng)可撈量小于撈油量上限值大于撈油量下限值，以步驟2中設(shè)置的撈油量為此次撈油量；
[0025]當(dāng)可撈量小于撈油量下限值，不進(jìn)行撈油；
[0026]步驟3.3，按下開始按鈕，控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)根據(jù)步驟3.2中確定的撈油量和液面高度計(jì)算鋼絲繩下入長(zhǎng)度，并控制繞絲裝置及排絲裝置運(yùn)動(dòng)，完成一次撈油，
[0027]步驟3.4，重復(fù)步驟3.1?3.3，直到步驟3.1中計(jì)算出的可撈量小于撈油量下限值。
[0028]步驟4，自動(dòng)數(shù)控?fù)朴停?br> [0029]步驟4.1，在試撈完成后，按下自動(dòng)撈油按鈕，控制系統(tǒng)控制本發(fā)明的低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置進(jìn)入自動(dòng)數(shù)控?fù)朴湍Ｊ剑?br> [0030]步驟4.2，在自動(dòng)撈油模式下，動(dòng)液面檢測(cè)裝置每隔Ih?3h對(duì)動(dòng)液面進(jìn)行檢測(cè)，并實(shí)時(shí)的把檢測(cè)結(jié)果發(fā)送到控制系統(tǒng)；
[0031]步驟4.3，控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)根據(jù)動(dòng)液面檢測(cè)結(jié)果計(jì)算油井產(chǎn)液量，并根據(jù)產(chǎn)液量確定是否撈油；
[0032]步驟4.4，當(dāng)確定需要撈油后，控制系統(tǒng)根據(jù)可撈量及動(dòng)液面高度確定出鋼絲繩下井長(zhǎng)度[0033]步驟4.5，并根據(jù)步驟4.4中確定的鋼絲繩下井長(zhǎng)度，進(jìn)行運(yùn)算后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)和控制信號(hào)，進(jìn)而控制繞絲裝置和排絲裝置運(yùn)動(dòng)，完成一次撈油。
[0034]步驟4.6，重復(fù)步驟4.2?4.5，即實(shí)現(xiàn)自動(dòng)數(shù)控?fù)朴汀?br> [0035]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明涉及的低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置及撈油方法適合直井、定向井甚至水平井的撈油，能根據(jù)油井產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)智能控制，完成自動(dòng)撈油，達(dá)到節(jié)能降耗、減少成本的目的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0036]圖1是本發(fā)明低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖2是本發(fā)明低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置中排絲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖3是本發(fā)明低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置中繞絲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖中，1.十字擋塊，2.油管，3.配重，4.撓性抽子，5.鋼絲繩，6.音標(biāo)，7.動(dòng)液面檢測(cè)裝置，8.井口轉(zhuǎn)接裝置，9.支架，10.排絲裝置，11.繞絲裝置，12.控制系統(tǒng)，13.第一步進(jìn)電機(jī)，14.第一聯(lián)軸器，15.限位開關(guān)，16.螺母絲杠副，17.導(dǎo)軌，18.雙排滾柱導(dǎo)絲器，19.底座A，20.第二步進(jìn)電機(jī)，21.第二聯(lián)軸器，22.底座B，23.繞絲筒，24.編碼器，25.滑輪。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0041]包括依次設(shè)置的油管2、支架9、排絲裝置10和繞絲裝置11，支架9、排絲裝置10、繞絲裝置11和控制系統(tǒng)12依次固定設(shè)置在油井一側(cè)的地面上，油管2位于油井內(nèi)部；油管2內(nèi)部設(shè)置有十字擋塊1、配重3和撓性抽子4 ;十字擋塊I與油管2底端螺紋連接，撓性抽子3與油管2內(nèi)壁配合，撓性抽子4的下端與配重3通過(guò)螺紋連接，撓性抽子4的上端固定連接有鋼絲繩5，油管2上部外壁固定設(shè)置有一個(gè)音標(biāo)6。油管上端螺紋固定在井口轉(zhuǎn)接裝置8上；井口轉(zhuǎn)接裝置8上安裝有動(dòng)液面檢測(cè)裝置7。
[0042]排絲裝置10的底座A19固定在地面上，底座A19上設(shè)置有導(dǎo)軌17，導(dǎo)軌17的兩端固定在底座上，限位開關(guān)15固定在導(dǎo)軌17上，螺母絲杠副16固定在導(dǎo)軌17上，雙排滾珠導(dǎo)絲器18固定在螺母絲杠福16上，螺母絲杠副16通過(guò)第一聯(lián)軸器14與第一步進(jìn)電機(jī)13相連。
[0043]繞絲裝置11包括底座B20和設(shè)置在底座B20上的繞絲筒23，繞絲筒23的一端通過(guò)第二聯(lián)軸器21與第二步進(jìn)電機(jī)20連接，繞絲筒23的另一端與編碼器24連接。
[0044]鋼絲繩5的另一端通過(guò)井口轉(zhuǎn)接裝置8，繞過(guò)井口支架9上的滑輪25，然后穿過(guò)排絲裝置10中的雙排滾柱導(dǎo)絲器18后纏繞在繞絲裝置11的繞絲筒23上。
[0045]動(dòng)液面檢測(cè)裝置7通過(guò)導(dǎo)線和控制系統(tǒng)12連接，控制系統(tǒng)12還和繞絲裝置11以及排絲裝置10通過(guò)導(dǎo)線連接。
[0046]本發(fā)明的低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置的工作原理為:動(dòng)液面檢測(cè)裝置7實(shí)時(shí)檢測(cè)油井動(dòng)液面，并把檢測(cè)結(jié)果傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)12，控制系統(tǒng)12根據(jù)檢測(cè)值實(shí)時(shí)計(jì)算出油井的可撈油量，當(dāng)油井可撈油量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)12將產(chǎn)生撈油指令，并控制繞絲裝置11和排絲裝置10聯(lián)動(dòng)，通過(guò)鋼絲繩5帶著撓性抽子4在油管2中上下運(yùn)動(dòng)，下行時(shí)液體從撓性抽子4上的油道進(jìn)入到抽子上方，上行時(shí)靠摩擦抽子上油道自行密封，撓性抽子4上方的液體被帶到井口，從排液口排出，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撈油。
[0047]利用低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置，進(jìn)行的低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油方法，具體按照以下步驟實(shí)施:
[0048]步驟1，低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置的安裝及測(cè)試，
[0049]步驟1.1，根據(jù)完井、射孔資料，確定油管下入深度，油管下入深度為射孔段底界以下50米，然后根據(jù)油管下入深度，確定鋼絲繩長(zhǎng)度，鋼絲繩長(zhǎng)度大于油管下入深度100米?200 米；
[0050]步驟1.2，進(jìn)行低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置的安裝和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。
[0051]步驟2，對(duì)步驟I安裝和測(cè)試完成的低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置及初始化，
[0052]步驟2.1，將各項(xiàng)參數(shù)輸入控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)中，參數(shù)包括油管下入深度、油管內(nèi)徑、鋼絲繩直徑、鋼絲繩抗拉強(qiáng)度、射孔段底界、液面檢測(cè)時(shí)間間隔，歷史產(chǎn)液量；
[0053]步驟2.2，根據(jù)鋼絲繩抗拉強(qiáng)度及鋼絲繩直徑計(jì)算最大撈油量，并將其作為控制系統(tǒng)中的撈油量上限值；
[0054]步驟2.3，根據(jù)油井歷史產(chǎn)液量及油管直徑計(jì)算歷史產(chǎn)液量在油管中對(duì)應(yīng)的液柱高度值，并把該液柱高度值的0.8倍設(shè)置為撈油量下限值，所述的對(duì)應(yīng)的設(shè)定系統(tǒng)撈油量下限值為50m和撈油量下限值的單位均為m，
[0055]步驟2.4，在控制系統(tǒng)中設(shè)置每次的撈油量，使其處于步驟2.2撈油量上限值與步驟2.3中設(shè)置的撈油量下限值之間。
[0056]步驟3，進(jìn)行手動(dòng)試撈，
[0057]步驟3.1，打開動(dòng)液面檢測(cè)裝置檢測(cè)液面，動(dòng)液面檢測(cè)裝置將檢測(cè)到的液面數(shù)據(jù)傳回控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)根據(jù)液面高度值計(jì)算出可撈量，可撈量指液面高度與油管下入深度之差;
[0058]步驟3.2，將步驟3.1中計(jì)算出的可撈量與步驟2中設(shè)置的撈油量上限值和撈油量下限值進(jìn)行對(duì)比，從而確定此次的撈油量，對(duì)比的結(jié)果有如下三種情況:
[0059]當(dāng)可撈量大于撈油量上限值，以上限值為此次撈油量；
[0060]當(dāng)可撈量小于撈油量上限值大于撈油量下限值，以步驟2中設(shè)置的撈油量為此次撈油量；
[0061]當(dāng)可撈量小于撈油量下限值，不進(jìn)行撈油；
[0062]步驟3.3，控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)根據(jù)步驟3.2中確定的撈油量和液面高度計(jì)算鋼絲繩下入長(zhǎng)度，并控制繞絲裝置及排絲裝置運(yùn)動(dòng)，完成一次撈油；
[0063]步驟3.4，重復(fù)步驟3.1?3.3，直到步驟3.1中計(jì)算出的可撈量小于撈油量下限值。
[0064]步驟4，自動(dòng)數(shù)控?fù)朴停?br> [0065]步驟4.1，在試撈完成后，按下自動(dòng)撈油按鈕，控制系統(tǒng)控制本發(fā)明的低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置進(jìn)入自動(dòng)數(shù)控?fù)朴湍Ｊ剑?br> [0066]步驟4.2，在自動(dòng)撈油模式下，動(dòng)液面檢測(cè)裝置每隔Ih?3h對(duì)動(dòng)液面進(jìn)行一次檢測(cè)，并實(shí)時(shí)的把檢測(cè)出的液面數(shù)據(jù)發(fā)送至控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)根據(jù)該液面數(shù)據(jù)，計(jì)算出可撈量;
[0067]步驟4.3，將步驟4.2中計(jì)算出的可撈量與系統(tǒng)中設(shè)置的撈油量上限值和撈油量下限值進(jìn)行對(duì)比，從而確定此次的撈油量，對(duì)比的結(jié)果有如下三種情況:
[0068]當(dāng)可撈量大于撈油量上限值，以上限值為此次撈油量；
[0069]當(dāng)可撈量小于撈油量上限值大于撈油量下限值，以步驟2中設(shè)置的撈油量為此次撈油量；
[0070]當(dāng)可撈量小于撈油量下限值，不進(jìn)行撈油；
[0071]步驟4.4，當(dāng)確定需要進(jìn)行撈油時(shí)，即對(duì)比結(jié)果為步驟4.3中的第一種和第二種情況，控制系統(tǒng)根據(jù)可撈量及動(dòng)液面數(shù)據(jù)確定出鋼絲繩下井長(zhǎng)度，
[0072]步驟4.5，控制系統(tǒng)根據(jù)步驟4.4中確定的鋼絲繩下井長(zhǎng)度，進(jìn)行運(yùn)算后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)和控制信號(hào)，并控制繞絲裝置和排絲裝置運(yùn)動(dòng)，完成一次撈油。
[0073]步驟4.6，重復(fù)步驟4.2?4.5，即實(shí)現(xiàn)自動(dòng)數(shù)控?fù)朴汀?br> [0074]上述的撈油方法中，最大撈油量、可撈量、撈油量上限值、撈油量這幾個(gè)參數(shù)，均為對(duì)井內(nèi)液體的體積進(jìn)行換算后對(duì)應(yīng)的液柱高度值，單位都為m。
[0075]本發(fā)明的低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置及撈油方法，其中控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)能夠根據(jù)動(dòng)液面檢測(cè)裝置檢測(cè)的數(shù)據(jù)，依據(jù)油井產(chǎn)液速度，液面上升狀況，自行計(jì)算合理的生產(chǎn)壓差，也就是合理的動(dòng)液面，進(jìn)而控制系統(tǒng)根據(jù)合理動(dòng)液面數(shù)值自動(dòng)調(diào)整每次撈油量設(shè)置值，使得撈油裝置在該設(shè)置值下進(jìn)行撈油，可保證油井產(chǎn)液最高。
[0076]實(shí)施例
[0077]某油井套管射孔完井，由于產(chǎn)液量低，最近歷史產(chǎn)液量為0.2m3，由于耗能高，導(dǎo)致長(zhǎng)期停井，為了提高油井利用率，采用撈油法進(jìn)行開采。
[0078]步驟1，根據(jù)該油井射孔資料中顯示的射孔段底界為870米，確定油管下井深度為920米，進(jìn)而確定鋼絲繩長(zhǎng)度為1100米，按照附圖所示進(jìn)行系統(tǒng)安裝，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。
[0079]步驟2，對(duì)步驟I安裝和測(cè)試完成的低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置及初始化，
[0080]步驟2.1，將各項(xiàng)參數(shù)輸入控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)中，包括油管下入深度920m、油管內(nèi)徑62mm、鋼絲繩直徑8mm、鋼絲繩抗拉強(qiáng)度140MPa、射孔段底界870m、液面檢測(cè)時(shí)間間隔lh，歷史產(chǎn)液量0.2m3
[0081]步驟2.2，根據(jù)鋼絲繩抗拉強(qiáng)度及鋼絲繩直徑計(jì)算得到撈油系統(tǒng)撈油量上限值為410m,系統(tǒng)撈油量下限值50m
[0082]步驟2.3，根據(jù)油井歷史產(chǎn)液量及油管直徑計(jì)算歷史產(chǎn)液量在油管中的對(duì)應(yīng)的液柱高度值，設(shè)置該液柱高度值的0.8倍為50m為撈油量下限值，
[0083]步驟2.4，設(shè)定系統(tǒng)每次撈油量為100m。
[0084]步驟3，進(jìn)行手動(dòng)試撈，
[0085]步驟3.1，打開液面檢測(cè)裝置檢測(cè)液面，動(dòng)液面檢測(cè)裝置顯示液面高度780m，控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)根據(jù)液面高度檢測(cè)值計(jì)算可撈量為140m，
[0086]步驟3.2，通過(guò)比較可知可撈量處于撈油量上、下限值之間，所以系統(tǒng)以每次撈油量設(shè)置值IOOm進(jìn)行撈油，
[0087]步驟3.3，根據(jù)撈油量和液面高度計(jì)算鋼絲繩下入深度為880m，控制系統(tǒng)控制的計(jì)算機(jī)把880m轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)信號(hào)和控制信號(hào)，控制繞絲裝置和排絲裝置聯(lián)合運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行第一次試撈。
[0088]運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，編碼器及位置開關(guān)反饋信號(hào)進(jìn)行控制，完成第一次撈油后繞絲裝置和排絲裝置停止，等待下一次指令。
[0089]重復(fù)步驟3.1?3.4，進(jìn)行第二次試撈，打開液面檢測(cè)裝置檢測(cè)液面，液面高度顯示820m，計(jì)算機(jī)根據(jù)液面檢測(cè)值計(jì)算可撈量為100m，通過(guò)比較可撈量處于上、下限值之間，所以系統(tǒng)將以每次撈油量設(shè)置值IOOm進(jìn)行撈油，根據(jù)撈油量和液面值計(jì)算鋼絲繩下入深度為920m，控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)把920m轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)信號(hào)和控制信號(hào)，并繞絲裝置和排絲裝置聯(lián)合運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行第二次撈油，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，編碼器及位置開關(guān)反饋信號(hào)進(jìn)行控制，完成第二次試撈后繞絲裝置和排絲裝置停止，等待下一次指令。
[0090]重復(fù)步驟3.1?3.4，進(jìn)行第三次試撈，打開液面檢測(cè)裝置檢測(cè)液面，液面高度顯示860m，計(jì)算機(jī)根據(jù)液面檢測(cè)值計(jì)算可撈量為60m，通過(guò)比較，可撈量處于上、下限值之間，所以系統(tǒng)將以每次撈油量設(shè)置值IOOm進(jìn)行撈油，根據(jù)撈油量和液面高度值計(jì)算鋼絲繩下入深度為960m，由于超過(guò)油管下入深度，控制系統(tǒng)將鋼絲繩下入深度自動(dòng)調(diào)整為920m，計(jì)算機(jī)經(jīng)程序把920m轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)信號(hào)和控制信號(hào)，按下開始按鈕，繞絲裝置和排絲裝置聯(lián)合運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行第三次撈油，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，編碼器及位置開關(guān)反饋信號(hào)進(jìn)行控制，完成第三次試撈后繞絲裝置和排絲裝置停止，等待下一次指令。
[0091]打開液面檢測(cè)裝置檢測(cè)液面，液面高度顯示880m，計(jì)算機(jī)根據(jù)液面檢測(cè)值計(jì)算可撈量為40m，通過(guò)比較可撈量小于下限值，不進(jìn)行撈油，試撈結(jié)束。
[0092]在完成試撈后，將撈油裝置設(shè)置為自動(dòng)撈油模式，設(shè)置液面檢測(cè)時(shí)間間隔為lh，每次撈油量為50m，設(shè)置可撈量超過(guò)IOOm就進(jìn)行一次撈油，液面檢測(cè)裝置每隔一小時(shí)檢測(cè)一次液面，并把檢測(cè)結(jié)果傳送到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)計(jì)算油井可撈量，當(dāng)可撈量大于IOOm時(shí)，根據(jù)撈油量和液面數(shù)據(jù)計(jì)算出鋼絲繩下入深度，并控制繞絲裝置和排絲裝置運(yùn)動(dòng)，完成撈油。繞絲裝置和排絲裝置完成一次運(yùn)動(dòng)后停止，等待下一次運(yùn)動(dòng)命令。如此反復(fù)，實(shí)現(xiàn)油井自動(dòng)撈油。
[0093]現(xiàn)場(chǎng)跟蹤發(fā)現(xiàn)改成自動(dòng)撈油模式后，兩天內(nèi)該裝置完成了 3次撈油，經(jīng)計(jì)算轉(zhuǎn)換，每天油井產(chǎn)液量為0.23m3，跟歷史日產(chǎn)量相當(dāng)，說(shuō)明該撈油方法適應(yīng)低產(chǎn)井；歷史資料顯示采用“三抽”系統(tǒng)每天耗電量約為55度，改成自動(dòng)撈油后，兩天耗電量42度，平均每天耗電21度，說(shuō)明節(jié)能效果明顯。這都證明本發(fā)明涉及的撈油方法和系統(tǒng)自動(dòng)撈油效果良好，為低產(chǎn)井的開采提供了新的途徑。
【權(quán)利要求】
1.低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置，包括依次設(shè)置的油管(2)、支架(9)、排絲裝置(10)和繞絲裝置(11)，其特征在于，所述的支架(9)、排絲裝置(10)、繞絲裝置(11)和控制系統(tǒng)(12)依次固定設(shè)置在油井一側(cè)的地面上，所述的油管(2)位于油井內(nèi)部； 所述的油管(2)內(nèi)部設(shè)置有十字擋塊(I)、配重(3)和撓性抽子(4);所述的十字擋塊(I)與油管(2)底端螺紋連接，撓性抽子(3)與油管(2)內(nèi)壁配合，撓性抽子(4)的下端與配重(3)通過(guò)螺紋連接，撓性抽子(4)的上端固定連接有鋼絲繩(5)，油管(2)上部外壁固定設(shè)置有一個(gè)音標(biāo)(6);所述的油管(2)上端螺紋固定在井口轉(zhuǎn)接裝置(8)上；井口轉(zhuǎn)接裝置(8)上安裝有動(dòng)液面檢測(cè)裝置(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置，其特征在于，所述的排絲裝置 (10)的底座A (19)固定在地面上，底座A (19)上設(shè)置有導(dǎo)軌(17)，導(dǎo)軌(17)的兩端固定在底座上，限位開關(guān)(15)固定在導(dǎo)軌(17)上，螺母絲杠副(16)固定在導(dǎo)軌(17)上，雙排滾珠導(dǎo)絲器(18)固定在螺母絲杠福(16)上，螺母絲杠副(16)通過(guò)第一聯(lián)軸器(14)與第一步進(jìn)電機(jī)(13)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置，其特征在于，所述的繞絲裝置(II)包括底座B(20)和設(shè)置在底座B (20)上的繞絲筒(23)，所述繞絲筒(23)的一端通過(guò)第二聯(lián)軸器(21)與第二步進(jìn)電機(jī)(20)連接，繞絲筒(23)的另一端與編碼器(24)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置，其特征在于，所述的鋼絲繩(5)的另一端通過(guò)井口轉(zhuǎn)接裝置(8)，繞過(guò)井口支架(9)上的滑輪(25)，然后穿過(guò)排絲裝置(10)中的雙排滾柱導(dǎo)絲器(18)后纏繞在繞絲裝置(11)的繞絲筒(23)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置，其特征在于，所述的動(dòng)液面檢測(cè)裝置(7)通過(guò)導(dǎo)線和控制系統(tǒng)(12)連接，所述的控制系統(tǒng)(12)還和繞絲裝置(11)以及排絲裝置(10)通過(guò)導(dǎo)線連接。
6.利用權(quán)利要求1所述的低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置，進(jìn)行的低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油方法，其特征在于，具體按照以下步驟實(shí)施: 步驟1，低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置的安裝及測(cè)試， 步驟1.1，根據(jù)完井、射孔資料，確定油管下入深度，所述油管下入深度為射孔段底界以下50m，然后根據(jù)油管下入深度，確定鋼絲繩長(zhǎng)度，鋼絲繩長(zhǎng)度大于油管下入深度IOOm~200m， 步驟1.2，進(jìn)行低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置的安裝和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試； 步驟2，對(duì)步驟I安裝和測(cè)試完成的低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置及初始化， 步驟2.1，將各項(xiàng)參數(shù)輸入控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)中，所述的參數(shù)包括油管下入深度、油管內(nèi)徑、鋼絲繩直徑、鋼絲繩抗拉強(qiáng)度、射孔段底界、液面檢測(cè)時(shí)間間隔，歷史產(chǎn)液量， 步驟2.2，根據(jù)鋼絲繩抗拉強(qiáng)度及鋼絲繩直徑計(jì)算最大撈油量，并將其作為控制系統(tǒng)中的撈油量上限值， 步驟2.3，根據(jù)油井歷史產(chǎn)液量及油管直徑計(jì)算歷史產(chǎn)液量在油管中的對(duì)應(yīng)的液柱高度值，并把該液柱高度值的0.8倍設(shè)置為撈油量下限值，所述的對(duì)應(yīng)的液柱高度值和撈油量下限值的單位均為m， 步驟2.4，在控制系統(tǒng)中設(shè)置每次的撈油量，使其處于步驟2.2所述的撈油量上限值與步驟2.3中設(shè)置的撈油量下限值之間； 步驟3，進(jìn)行手動(dòng)試撈， 步驟3.1，打開動(dòng)液面檢測(cè)裝置檢測(cè)液面，動(dòng)液面檢測(cè)裝置將檢測(cè)到的液面數(shù)據(jù)傳回控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)根據(jù)液面數(shù)據(jù)計(jì)算出可撈量，所述的可撈量指液面高度與油管下入深度之差， 步驟3.2，將步驟3.1中計(jì)算出的可撈量與步驟2中設(shè)置的撈油量上限值和撈油量下限值進(jìn)行對(duì)比，從而確定此次的撈油量，對(duì)比的結(jié)果有如下三種情況: 當(dāng)可撈量大于撈油量上限值，以上限值為此次撈油量， 當(dāng)可撈量小于撈油量上限值大于撈油量下限值，以步驟2中設(shè)置的撈油量為此次撈油量， 當(dāng)可撈量小于撈油量下限值，不進(jìn)行撈油， 步驟3.3，按下開始按鈕，控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)根據(jù)步驟3.2中確定的撈油量和液面高度計(jì)算鋼絲繩下入長(zhǎng)度，并控制繞絲裝置及排絲裝置運(yùn)動(dòng)，完成一次撈油， 步驟3.4，重復(fù)步驟3.1~3.3，直到步驟3.1中計(jì)算出的可撈量小于撈油量下限值； 步驟4，自動(dòng)數(shù)控?fù)朴停? 步驟4.1，在試撈完成后，按下自動(dòng)撈油按鈕，控制系統(tǒng)控制本發(fā)明的低產(chǎn)井?dāng)?shù)控油管撈油裝置進(jìn)入自動(dòng)數(shù)控?fù)朴湍Ｊ剑? 步驟4.2，在自動(dòng)撈油模式下，動(dòng)液面檢測(cè)裝置每隔Ih~3h對(duì)動(dòng)液面進(jìn)行一次檢測(cè)，并實(shí)時(shí)的把檢測(cè)出的液面數(shù)據(jù)發(fā)送至控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)根據(jù)該液面數(shù)據(jù)，計(jì)算出可撈量， 步驟4.3，將步驟4.2中計(jì)算出的可撈量與系統(tǒng)中設(shè)置的撈油量上限值和撈油量下限值進(jìn)行對(duì)比，從而確定此次的撈油量，對(duì)比的結(jié)果有如下三種情況: 當(dāng)可撈量大于撈油量上限值，以上限值為此次撈油量， 當(dāng)可撈量小于撈油量上限值大于撈油量下限值，以步驟2中設(shè)置的撈油量為此次撈油量， 當(dāng)可撈量小于撈油量下限值，不進(jìn)行撈油， 步驟4.4，當(dāng)確定需要進(jìn)行撈油時(shí)，即對(duì)比結(jié)果為步驟4.3中的第一種和第二種情況，控制系統(tǒng)根據(jù)可撈量及動(dòng)液面數(shù)據(jù)確定出鋼絲繩下井長(zhǎng)度， 步驟4.5，控制系統(tǒng)根據(jù)步驟4.4中確定的鋼絲繩下井長(zhǎng)度，進(jìn)行運(yùn)算后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)和控制信號(hào)，并控制繞絲裝置和排絲裝置運(yùn)動(dòng)，完成一次撈油， 步驟4.6，重復(fù)步驟4.2~4.5，即實(shí)現(xiàn)自動(dòng)數(shù)控?fù)朴汀?br> 【文檔編號(hào)】E21B43/00GK103615216SQ201310539090
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月1日
【發(fā)明者】黃華, 陶紅勝, 趙亞杰, 董濤, 劉通, 高慶華, 姚軍, 王衛(wèi)剛 申請(qǐng)人:延長(zhǎng)油田股份有限公司