專利名稱：油井抽油裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田采油裝置。具體地說是一種集油田開采、油井抽油、變速發(fā)電加熱為一體的組合裝置。特別適用于稠油、高凝油和稀油等各類油藏的開采。
背景技術(shù)：
在油井開采過程中，機(jī)械采油是油田實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要手段之一，目前在油田開采中最常見的機(jī)械采油工藝是有桿泵和無桿泵，有桿泵又分為管式泵、桿式泵、螺桿泵，無桿泵有電動(dòng)潛油泵和水力活塞泵，由于上述的機(jī)械采油工藝技術(shù)在應(yīng)用于油田的開發(fā)過程中，對稠油和高凝油的適應(yīng)性較差，以至于部分油田區(qū)塊不能正常的開發(fā)，影響到礦產(chǎn)資源的利用，并且上述工藝還存效率低、能耗高、運(yùn)行操作成本高、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題。為此，工程技術(shù)人員進(jìn)行了多年的潛心努力、研究和攻關(guān)，提出了諸如螺桿泵、電熱桿加熱、蒸汽吞吐等技術(shù)方法來解決稠油、高凝油等特殊油藏的開采以及消除油井結(jié)蠟的工藝。
但是，螺桿泵由于受本身結(jié)構(gòu)的限制，定子為橡膠制品而轉(zhuǎn)子為金屬制品，不能在高壓高揚(yáng)程的條件下工作，并且檢泵周期非常短，而在工作環(huán)境的溫度超過80℃時(shí)，定子老化速度加快，嚴(yán)重降低使用壽命。電熱桿抽油工藝技術(shù)是將空心桿與井下深井泵相聯(lián)接，空心桿中加入水，在水中設(shè)置電熱器，電熱器由地面配電系統(tǒng)提供電源。在工作時(shí)，通過電熱器加熱空心管中的水，并由水將熱能傳遞給油管中的原油。該技術(shù)的問題是，加熱方式不合理，能量損失大，油管中原油的受熱面積小只有電熱桿周圍的油被加熱，不能有效地解決凝油的問題，另外由于電熱器由地面電源提供電力，使得導(dǎo)線及易被損壞而使設(shè)備不能工作。蒸汽吞吐采油技術(shù)由于設(shè)備復(fù)雜而投資大，并且適應(yīng)范圍小，僅能用于油層厚度大于3.5米、含水小于10％的油層。
上述采油工藝技術(shù)到目前為止因?yàn)榇嬖谝陨蠁栴}而無法被廣泛應(yīng)用，在實(shí)際開采作業(yè)中應(yīng)用比例相當(dāng)小。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的目的在于提出一種結(jié)構(gòu)簡單，在采油過程中能有效減小原油的稠度及解決原油凝結(jié)問題的抽油組合裝置，以便適應(yīng)于我國油田的實(shí)際狀況及生產(chǎn)需要。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的油井抽油裝置包括設(shè)置在油井套管中的油管中的抽油桿，其在地面動(dòng)力設(shè)備的驅(qū)動(dòng)下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并向井下輸送動(dòng)力；諧波變速器，設(shè)置在油井套管中的油管下部并由抽油桿帶動(dòng)；抽油泵，設(shè)置在油井套管中的油管下部并由諧波變速器帶動(dòng)；井下發(fā)電機(jī)，設(shè)置在油井套管中的油管下部并由諧波變速器帶動(dòng)；以及井下電加熱器，設(shè)置在油井套管中的油管下部，通過扁電纜與井下發(fā)電機(jī)電聯(lián)接并由井下發(fā)電機(jī)提供電源。
進(jìn)一步地，所述抽油泵可以是多級離心泵或是井下螺桿泵。所述抽油泵下端的中間軸，通過一個(gè)聯(lián)接器與井下發(fā)電機(jī)相聯(lián)接。為防止各部件之間因轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的不同心，在抽油桿、抽油泵及井下發(fā)電機(jī)之間的軸端位置上都安裝有扶正器，使整套裝置能在較好的同心度下運(yùn)轉(zhuǎn)。
另外，在地面動(dòng)力設(shè)備的控制電路中裝有抽吸參數(shù)自動(dòng)監(jiān)測智能分析控制裝置，它能根據(jù)油井生產(chǎn)液量多少，進(jìn)行監(jiān)測智能分析電流的大少，并且控制輸入動(dòng)力(功率)的大小。
本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)，可以替代現(xiàn)有的地面笨重的抽油機(jī)，有利于減少投資和便于地面管理，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；其次減少了電潛泵的電纜費(fèi)用和施工費(fèi)用并降低了施工的難度，簡化了工藝程序；且還解決了稠油、高凝油、稀油等各種類型油藏開采問題，提高了油田的動(dòng)用程度和采油速度。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中圖1是本發(fā)明的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的抽油裝置井下核心部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
組成本發(fā)明的各個(gè)部件包括諧波變速器、井下發(fā)電機(jī)、井下加熱器和抽油泵本身都是已有技術(shù)，在實(shí)施過程中，它們位于油井套管內(nèi)的油管下部，沉沒在油層來液中。其中通常市場上可見的諧波變速器結(jié)構(gòu)包括內(nèi)、外齒圈、動(dòng)齒圈和引導(dǎo)器，其中內(nèi)齒圈固定在引導(dǎo)器的主動(dòng)軸上，外齒圈固定在從動(dòng)軸上，動(dòng)齒圈位于內(nèi)、外齒圈的中間，當(dāng)動(dòng)齒圈的外齒與內(nèi)齒模數(shù)不同時(shí)，外齒圈與內(nèi)齒圈的模數(shù)也就不同，變速比也不同，通過動(dòng)齒圈內(nèi)外齒的模數(shù)變化達(dá)到變速的目的。目前國內(nèi)諧波齒輪的變速比可達(dá)1∶100。其它部件將在下面的實(shí)施例中作具體的說明。
參見圖1，在本實(shí)施例中地面驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括地面電動(dòng)機(jī)1和由地面電動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)的地面變速機(jī)構(gòu)2，顯然采用其它的驅(qū)動(dòng)設(shè)備如發(fā)動(dòng)機(jī)及相應(yīng)的變速器對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說也是顯而易見的。在此本發(fā)明的油井抽油裝置受地面電動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)的地面變速機(jī)構(gòu)2帶動(dòng)穿過井口裝置17設(shè)置于油管3中間的抽油桿4做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)動(dòng)能經(jīng)插入器5與引導(dǎo)器6帶動(dòng)諧波變速器7，并由諧波變速器7進(jìn)行增速，再經(jīng)上保護(hù)器8帶動(dòng)處于井下產(chǎn)液層的抽油泵9旋轉(zhuǎn)，抽吸油層18的液體舉升到地面。另外，在抽油泵9的下端中間軸，通過聯(lián)接器10及下保護(hù)器11與井下發(fā)電機(jī)組12相聯(lián)接，并驅(qū)動(dòng)其發(fā)出電能。井下發(fā)電機(jī)組12通過扁電纜13與井下電加熱器14相連接，井下電加熱器14使電能轉(zhuǎn)換成熱能，對油層產(chǎn)出物進(jìn)行加熱，進(jìn)而降低采油生產(chǎn)過程中原油的阻力。另外，為防止各部件之間因轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的不同心，在抽油桿4、抽油泵9及井下發(fā)電機(jī)組12之間的軸端位置上都安裝有扶正器15使整套裝置能在較好的同心度下運(yùn)轉(zhuǎn)。在地面動(dòng)力電動(dòng)機(jī)的控制電路中裝有抽吸參數(shù)自動(dòng)監(jiān)測智能分析控制裝置，它能根據(jù)油井生產(chǎn)液量多少，進(jìn)行監(jiān)測智能分析電流的大少，并且控制輸入動(dòng)力(功率)的大小。
在上述實(shí)施例中，井下電加熱器14，通過與其相連接的扁電纜13可位于油井套管16內(nèi)的油管3管柱中的任一段位上。另外，抽油泵9與井下發(fā)電機(jī)組12之間的位置關(guān)系也可以根據(jù)需要互換。
本發(fā)明的一種適用于稠油出砂油藏的實(shí)施方式為，抽油泵9采用井下螺桿泵配套發(fā)電機(jī)12組及井下加熱設(shè)備14進(jìn)行油井生產(chǎn)。
本發(fā)明的另一種適用于高凝油的開采的實(shí)施方式為，抽油泵9采用多級離心泵配套井下發(fā)電機(jī)組12及井下加熱器14的組合方法來實(shí)現(xiàn)油井生產(chǎn)。
在稀油、原油物性較好，液體溫度較高的油井生產(chǎn)中，本發(fā)明的實(shí)施方式還可采用僅由諧波增速器7配套多級離心泵的方法來實(shí)現(xiàn)油井的正常生產(chǎn)，而不需要發(fā)電機(jī)組和電加熱器。
顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種油井抽油裝置，其特征在于包括設(shè)置在油井套管中的油管中的抽油桿，其在地面動(dòng)力設(shè)備的驅(qū)動(dòng)下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并向井下輸送動(dòng)力；諧波變速器，設(shè)置在油井套管中的油管下部并由抽油桿帶動(dòng)；抽油泵，設(shè)置在油井套管中的油管下部并由諧波變速器帶動(dòng)；井下發(fā)電機(jī)，設(shè)置在油井套管中的油管下部并由諧波變速器帶動(dòng)；以及井下電加熱器，設(shè)置在油井套管中的油管下部，通過扁電纜與井下發(fā)電機(jī)電聯(lián)接并由井下發(fā)電機(jī)提供電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井抽油裝置，其特征在于所述抽油泵是井下螺桿泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井抽油裝置，其特征在于所述抽油泵是多級離心泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的油井抽油裝置，其特征在于在所述抽油桿、抽油泵及井下發(fā)電機(jī)之間的軸端位置上都安裝有扶正器，用以保證整套裝置能在較好的同心度下運(yùn)轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井抽油裝置，其特征在于在所述地面動(dòng)力設(shè)備的控制電路中裝有抽吸參數(shù)的監(jiān)測分析控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油田采油裝置。具體地說是一種集油田開采、油井抽油、變速發(fā)電加熱為一體的組合裝置。本發(fā)明的目的在于提出一種結(jié)構(gòu)簡單,在采油過程中能有效減小原油的稠度及解決原油凝結(jié)問題的抽油組合裝置。該裝置包括:設(shè)置在油井套管中的油管中的抽油桿,其在地面動(dòng)力設(shè)備的驅(qū)動(dòng)下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),并向井下輸送動(dòng)力;諧波變速器,設(shè)置在油井套管中的油管下部并由抽油桿帶動(dòng);抽油泵,設(shè)置在油井套管中的油管下部并由諧波變速器帶動(dòng);井下發(fā)電機(jī),設(shè)置在油井套管中的油管下部并由諧波變速器帶動(dòng);以及井下電加熱器,設(shè)置在油井套管中的油管下部,通過扁電纜與井下發(fā)電機(jī)電聯(lián)接并由井下發(fā)電機(jī)提供電源。本發(fā)明的裝置特別適用于稠油、高凝油和稀油等各類油藏的開采。
文檔編號E21B36/00GK1338560SQ0114145
公開日2002年3月6日 申請日期2001年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月26日
發(fā)明者王身強(qiáng), 趙芳忠, 彭富臣 申請人:王身強(qiáng), 趙芳忠