井下直驅(qū)螺桿泵的智能控制裝置及其操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種井下直驅(qū)螺桿泵的智能控制裝置及其操作方法，屬于石油天然氣工業(yè)采油技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]井下直驅(qū)螺桿泵采油技術(shù)是近年來迅速發(fā)展和應(yīng)用的一種工藝，適用于一般油井和高粘度、高含砂油井的生產(chǎn)，無需抽油桿，不存在油管桿偏磨的問題。由于低滲透或處于中后期開發(fā)的油藏的地層供液能力不足、油井產(chǎn)液量低、動液面深和沉沒度小，若使用潛油驅(qū)螺桿泵，在動液面降到泵吸入口以下時，泵抽不到液，會使泵內(nèi)部的定子和轉(zhuǎn)子干磨，損壞螺桿泵，甚至燒壞電機?，F(xiàn)有的電流保護等裝置只是待發(fā)生干磨后才啟動保護，不能提前預(yù)知保護。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種井下直驅(qū)螺桿泵的智能控制裝置及其操作方法，以實現(xiàn)對螺桿泵的智能控制，提高生產(chǎn)效率。
[0004]井下直驅(qū)螺桿泵的智能控制裝置的技術(shù)內(nèi)容如下:
[0005]本裝置的螺桿泵吸入口下方連接壓力傳感器，傳感器下方依次連接保護器和井下直驅(qū)電機，信號電纜下端連接井下直驅(qū)電機，上端連接井口壓力傳感器和地面控制柜內(nèi)的智能控制裝置，該控制裝置設(shè)有自動和手動兩檔。
[0006]井下直驅(qū)螺桿泵的智能控制裝置的操作方法如下:
[0007]I)在井口油壓處安裝井口壓力傳感器，在螺桿泵的泵吸入口下方安裝壓力傳感器；將信號電纜線隨電機的電纜一起連接至智能控制裝置(7)，以讀取電機輸入輸出的電流、電壓和功率，顯示油藏的壓力值、動液面深度和沉沒度等；
[0008]2)選手動擋可進行人工啟停、調(diào)轉(zhuǎn)速和調(diào)排量；
[0009]3)選自動擋前，先將螺桿泵的下入深度、日產(chǎn)液量和含水率等基本參數(shù)輸入智能控制裝置，再依據(jù)油井生產(chǎn)的最大、最小合理壓差范圍設(shè)置螺桿泵的最小沉沒壓力值和重啟壓力值；
[0010]4)在油井生產(chǎn)中，依據(jù)實時采集的井口油壓、泵吸入口的壓力值和油井基本參數(shù)，先通過智能控制裝置得到油藏的動液面深度、沉沒度和泵吸入口上方的總液量，再通過自動智能控制調(diào)整電機轉(zhuǎn)速和泵的排量；當泵吸入口壓力值降到泵最小沉沒壓力值時，智能停機保護，待吸入口壓力值恢復(fù)到重啟壓力值時，智能啟動開機；冬季運行時，為保證連續(xù)平穩(wěn)的生產(chǎn)，可根據(jù)日產(chǎn)液量保守設(shè)置轉(zhuǎn)速，并將重啟壓力設(shè)定值降低20%，以縮短啟停保護時間間隔，防止管線凍堵。
[0011]本發(fā)明能保護螺桿泵和直驅(qū)電機不被損壞，減少修井作業(yè)次數(shù)，提高生產(chǎn)效率，節(jié)能降耗，降低運行成本，實現(xiàn)智能采油。
【附圖說明】
[0012]圖1為井下直驅(qū)螺桿泵的智能控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為井下直驅(qū)螺桿泵的智能控制裝置工作流程圖。
【具體實施方式】
[0014]實施例:
[0015]參照圖1和2對本發(fā)明的實施例進一步說明:
[0016]本裝置主要包括井下直驅(qū)電機1、保護器2、壓力傳感器3、螺桿泵5、井口壓力傳感器6、智能控制裝置7和信號電纜8 ；
[0017]螺桿泵5下端的泵吸入口 4下方連接壓力傳感器3，傳感器下方依次連接保護器2和井下直驅(qū)電機I，信號電纜8下端連接井下直驅(qū)電機1，上端連接井口壓力傳感器6和地面控制柜內(nèi)的智能控制裝置7，該控制裝置設(shè)有自動和手動兩檔。
[0018]本裝置的具體操作方法如下:
[0019]1.在井口油壓處安裝井口壓力傳感器6，在螺桿泵5的泵吸入口 4下方安裝壓力傳感器3。將信號電纜線8隨電機的電纜一起連接至智能控制裝置7，以讀取電機輸入輸出的電流、電壓和功率，顯示油藏的壓力值、動液面深度和沉沒度等。
[0020]2.選手動擋可進行人工啟停、調(diào)轉(zhuǎn)速和調(diào)排量。
[0021]3.選自動擋前，先將螺桿泵5的下入深度、日產(chǎn)液量和含水率等基本參數(shù)輸入智能控制裝置7，再依據(jù)油井生產(chǎn)的最大、最小合理壓差范圍設(shè)置螺桿泵5的最小沉沒壓力值和重啟壓力值。
[0022]4.在油井生產(chǎn)中，依據(jù)實時采集的井口油壓、泵吸入口 4的壓力值和油井基本參數(shù)，先通過智能控制裝置7得到油藏的動液面深度、沉沒度和泵吸入口 4上方的總液量，再通過自動智能控制調(diào)整電機轉(zhuǎn)速和泵的排量。當泵吸入口 4壓力值降到泵最小沉沒壓力值時，智能停機保護，待吸入口 4壓力值恢復(fù)到重啟壓力值時，智能啟動開機。冬季運行時，為保證連續(xù)平穩(wěn)的生產(chǎn)，可根據(jù)日產(chǎn)液量保守設(shè)置轉(zhuǎn)速，并將重啟壓力設(shè)定值降低20%，以縮短啟停保護時間間隔，防止管線凍堵。
【主權(quán)項】
1.一種井下直驅(qū)螺桿泵的智能控制裝置，其特征在于: 本裝置的螺桿泵(5)吸入口(4)下方連接壓力傳感器(3)，傳感器下方依次連接保護器(2)和井下直驅(qū)電機(1)，信號電纜(8)下端連接井下直驅(qū)電機(1)，上端連接井口壓力傳感器(6)和地面控制柜內(nèi)的智能控制裝置(7)，該控制裝置設(shè)有自動和手動兩檔。
2.一種井下直驅(qū)螺桿泵的智能控制裝置的操作方法，其特征在于其具體操作步驟如下: 1)在井口油壓處安裝井口壓力傳感器(6)，在螺桿泵(5)的泵吸入口(4)下方安裝壓力傳感器(3);將信號電纜線(8)隨電機的電纜一起連接至智能控制裝置(7)，以讀取電機輸入輸出的電流、電壓和功率，顯示油藏的壓力值、動液面深度和沉沒度等； 2)選手動擋可進行人工啟停、調(diào)轉(zhuǎn)速和調(diào)排量； 3)選自動擋前，先將螺桿泵(5)的下入深度、日產(chǎn)液量和含水率等基本參數(shù)輸入智能控制裝置(7)，再依據(jù)油井生產(chǎn)的最大、最小合理壓差范圍設(shè)置螺桿泵(5)的最小沉沒壓力值和重啟壓力值； 4)在油井生產(chǎn)中，依據(jù)實時采集的井口油壓、泵吸入口(4)的壓力值和油井基本參數(shù)，先通過智能控制裝置(7)得到油藏的動液面深度、沉沒度和泵吸入口(4)上方的總液量，再通過自動智能控制調(diào)整電機轉(zhuǎn)速和泵的排量；當泵吸入口(4)壓力值降到泵最小沉沒壓力值時，智能停機保護，待吸入口(4)壓力值恢復(fù)到重啟壓力值時，智能啟動開機；冬季運行時，為保證連續(xù)平穩(wěn)的生產(chǎn)，可根據(jù)日產(chǎn)液量保守設(shè)置轉(zhuǎn)速，并將重啟壓力設(shè)定值降低20%，以縮短啟停保護時間間隔，防止管線凍堵。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種井下直驅(qū)螺桿泵的智能控制裝置及其操作方法，是為智能控制螺桿泵、提高生產(chǎn)效率而設(shè)計的。本裝置泵吸入口下方連接壓力傳感器、保護器和井下直驅(qū)電機，電機通過信號電纜連接地面智能控制裝置。本裝置可手動操作人工啟停、調(diào)轉(zhuǎn)速和調(diào)排量，自動操作需事先輸入螺桿泵基本生產(chǎn)參數(shù)，再依據(jù)油井生產(chǎn)的壓差范圍設(shè)置螺桿泵的最小沉沒壓力值和重啟壓力值。生產(chǎn)中，依據(jù)實時采集的油井基本參數(shù)得到油藏的動液面深度、沉沒度和總液量，再調(diào)整電機轉(zhuǎn)速和泵的排量。本發(fā)明能保護螺桿泵和直驅(qū)電機不被損壞，減少修井作業(yè)次數(shù)，提高生產(chǎn)效率，節(jié)能降耗，降低運行成本，實現(xiàn)智能采油。
【IPC分類】F04C14-08, F04C14-06
【公開號】CN104696215
【申請?zhí)枴緾N201310654821
【發(fā)明人】張磊, 辛宏, 李明, 甘慶明, 楊海濤, 韓二濤, 李樓樓
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2013年12月6日