專利名稱：采油系統(tǒng)和采油監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于強(qiáng)制回收石油的采油系統(tǒng)和監(jiān)控采油系統(tǒng)的采油監(jiān)控 系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
從地下油田采集石油時(shí)，首先進(jìn)行僅靠天然排油能量的生產(chǎn)、沒有伴
隨后述EOR的人工采油(氣舉采油、泵采油等)的生產(chǎn)等(一次采收)。
其后，其一次采收的生產(chǎn)減退后，通過向油層注入水、天然氣等(水 驅(qū)油法、氣體注入法)給予人工排油能量，以謀求采收率的增加(二次采 收)。
此外，二次采收后，為了采集殘存于地下原油含有層的石油，通常采 用人為的增進(jìn)回收(Enhanced Oil Recovery)的方法。增進(jìn)回收法是比通 常的水驅(qū)油法、氣體注入法等得到更高置換效率為目的的采收法。增進(jìn)回 收的方法使用在水和石油、重油等的油里加入表面活性劑制成微乳狀液， 將其注入地下原油含有層并回收原油的含油溶劑驅(qū)油法，及在注入水中添 加聚丙烯酰胺、多垸基丙烯酸酯、聚烷基甲基丙烯酸酯、聚丙烯腈和蒼耳 烷橡膠等水溶性聚合物，提高水的粘度，以提高石油采集率的聚合物驅(qū)油 法(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。此外，還利用使用微生物的微生物驅(qū)油法。 微生物驅(qū)油法是使用生產(chǎn)聚合物、表面活性劑、碳酸氣體、甲烷氣體和酸 等的代謝物的微生物，期待在地下原油含有層內(nèi)的與上述E0R技術(shù)具有一 樣功能的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
如此，現(xiàn)有的采油方法利用采取法謀求高效的石油采取。 用于采集石油的泵使用如圖3所示的桿式泵300。桿式泵300為在泵桿 301的頂端連接柱塞(未圖示)并降入井管內(nèi)，泵桿通過地上設(shè)備上下運(yùn)動， 此運(yùn)動傳遞給柱塞以進(jìn)行采油，因其簡便性，最為廣泛地使用于陸上油田
(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。
桿式泵會發(fā)生泵抽空，作為其控制方法，已有在規(guī)定條件下檢測出泵 抽空發(fā)生并進(jìn)行控制的公知技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)4)。日本國特開平11-236556號公報(bào)(第2-5頁) [專利文獻(xiàn)2]日本國特公平6-13699號公報(bào)(第2-9頁) [專利文獻(xiàn)3]日本國專利第3184229號公報(bào)(第9-17頁，圖7) [專利文獻(xiàn)4]W000/66892號公報(bào)(第9-17頁)

發(fā)明內(nèi)容
油田開發(fā)時(shí)使用哪個(gè)原理的采取法、在什么時(shí)機(jī)適用才能得到綜合經(jīng) 濟(jì)性最高的生產(chǎn)計(jì)劃這個(gè)問題近年來已被人們所探討。但是，有時(shí)也得不 到明確的答案，并不一定能得到最佳的生產(chǎn)計(jì)劃。
本發(fā)明是為解決以上問題而進(jìn)行的，目的是提供一種在二次、三次采 收中通過利用泵抽空信號能夠進(jìn)行高效采油的采油系統(tǒng)和采油監(jiān)控系統(tǒng)。
為了解決上述問題，本發(fā)明是如下構(gòu)成的。
權(quán)利要求1所述的發(fā)明為具有設(shè)置于生產(chǎn)井的汲取原油的桿式泵、檢 測前述桿式泵的泵抽空信號的信號檢測器件、及設(shè)置于注入井的用于第二 次采收或第三次采收的注入流體或微生物的注入泵的采油系統(tǒng)；其特征為 根據(jù)前述信號檢測器件檢測出的泵抽空信號，使前述注入泵運(yùn)轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求2所述的發(fā)明的特征為前述信號檢測器件是驅(qū)動前述桿式 泵的動力源的變換器。
權(quán)利要求3所述的發(fā)明的特征為前述信號檢測器件是驅(qū)動前述桿式 泵的動力源的變換器的上一級控制器。
權(quán)利要求4所述的發(fā)明的特征為將前述泵抽空信號傳輸給驅(qū)動前述 注入泵的動力源的變換器。
權(quán)利要求5所述的發(fā)明的特征為前述流體是水、氣體或表面活性劑。
權(quán)利要求6所述的發(fā)明為具有設(shè)置于生產(chǎn)井的汲取原油的桿式泵、檢 測前述桿式泵的泵抽空信號的信號檢測器件、及設(shè)置于注入井的用于第二 次采收或第三次采收的注入流體或微生物的注入泵的采油系統(tǒng)；其特征為
前述信號檢測器件檢測出前述泵抽空信號，根據(jù)前述檢測出的泵抽空信號 運(yùn)轉(zhuǎn)前述注入泵。
權(quán)利要求7所述的發(fā)明的特征為前述信號檢測器件是驅(qū)動前述桿式 泵的動力源的變換器。
權(quán)利要求8所述的發(fā)明的特征為前述信號檢測器件是驅(qū)動前述桿式 泵的動力源的變換器的上一級控制器。
權(quán)利要求9所述的發(fā)明的特征為將前述泵抽空信號傳輸給驅(qū)動前述 注入泵的動力源的變換器。
權(quán)利要求10所述的發(fā)明的特征為前述流體是水、氣體或表面活性劑。
權(quán)利要求11所述的發(fā)明的特征為具有設(shè)置于生產(chǎn)井的汲取原油的桿 式泵、驅(qū)動前述桿式泵的變換器、操作前述變換器的遠(yuǎn)隔監(jiān)控設(shè)備、連接 前述遠(yuǎn)隔設(shè)備的第1無線電通信器件、用于與前述無線電通信器件進(jìn)行無 線電通信的第2無線電通信器件、及連接于前述無線電通信器件的計(jì)算機(jī)。
權(quán)利要求12所述的發(fā)明的特征為前述指令以規(guī)定周期進(jìn)行發(fā)送。
權(quán)利要求13所述的發(fā)明為具有設(shè)置于生產(chǎn)井的汲取原油的桿式泵、驅(qū) 動前述桿式泵的變換器、操作前述變換器的遠(yuǎn)隔監(jiān)控設(shè)備、連接前述遠(yuǎn)隔 設(shè)備的第1無線電通信器件、用于與前述無線電通信器件進(jìn)行無線電通信 的第2無線電通信器件、及連接于前述無線電通信器件的計(jì)算機(jī)的采油監(jiān) 控系統(tǒng)；其特征為由前述計(jì)算機(jī)通過前述第2無線電通信器件發(fā)送規(guī)定 指令給前述變換器，前述遠(yuǎn)隔監(jiān)控設(shè)備通過前述第1無線電通信器件接收
前述規(guī)定指令，響應(yīng)前述規(guī)定指令操作前述變換器，通過前述第1及第2
無線電通信器件將前述操作的結(jié)果發(fā)送給前述計(jì)算機(jī)。
權(quán)利要求14所述的發(fā)明的特征為前述指令以規(guī)定周期進(jìn)行發(fā)送。
根據(jù)權(quán)利要求1至io所述的發(fā)明，由于在二次、三次采收中注入水、
氣體、表面活性劑(流體)或者微生物的泵和進(jìn)行采油的桿式泵能夠使用 變換器的泵抽空檢測信號進(jìn)行協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此能夠進(jìn)行高效采油。
根據(jù)權(quán)利要求11至14所述的發(fā)明，由于以無線電通信迸行監(jiān)控，因
此能夠在異地進(jìn)行原油生產(chǎn)、維修管理。


圖1是表示本發(fā)明第1實(shí)施例的采油系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
圖2是表示本發(fā)明第2實(shí)施例的釆油監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成圖。 圖3是現(xiàn)有桿式泵的說明圖。
符號說明
1地下原油含有層(油層)
2生產(chǎn)井
3注入井
10桿式泵
11馬達(dá)
12第1變換器
20注入泵
21馬達(dá)
22第2變換器
23信號傳輸器件
51通信接口
52遠(yuǎn)隔監(jiān)控設(shè)備
53無線電通訊器件
60中央監(jiān)控系統(tǒng)
61計(jì)算機(jī)
具體實(shí)施例方式
以下參照圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。 實(shí)施例1
圖1是本發(fā)明采油系統(tǒng)的構(gòu)成圖。以下，采油以水驅(qū)油法進(jìn)行說明，
只要是二次、三次采收的情況就能夠適用任意的驅(qū)油法。
圖中，1是地下原油含有層(油層)。2是用于采收石油的坑井即生產(chǎn) 井。3是用于注入水的注入井。
IO是汲取原油的桿式泵。11是作為桿式泵IO動力源的馬達(dá)。12是驅(qū)
動馬達(dá)11的第1變換器。第1變換器12可根據(jù)公知技術(shù)檢測出泵抽空信號。
20是用于注入水的注入泵。21是作為注入泵20動力源的馬達(dá)。22是 驅(qū)動馬達(dá)21的第2變換器。23是用于從第1變換器12向第2變換器22傳 輸泵抽空信號的信號傳輸器件，由未圖示的發(fā)信機(jī)、信號線和收信機(jī)構(gòu)成。
在如上構(gòu)成之下，對本發(fā)明采油系統(tǒng)的動作進(jìn)行以下說明。
由桿式泵10持續(xù)汲取原油時(shí)，油層壓力逐漸下降，采油效率逐漸降低。 而且，油層壓力降低時(shí)，陷入容易發(fā)生泵抽空的狀態(tài)。
此時(shí)，第1變換器12檢測出泵抽空信號后，此信號通過信號傳輸器件 23傳輸給第2變換器22。即第1變換器為泵抽空信號檢測器件。第2變換 器22接收此泵抽空信號后，開始運(yùn)轉(zhuǎn)注入水(流體)。
因此，由于油層壓力恢復(fù)，能夠使生產(chǎn)井穩(wěn)定地進(jìn)行采油。
此外，本實(shí)施例中，雖然由第1變換器檢測出泵抽空，但是也可以由 未圖示的上一級控制器進(jìn)行檢測，或者也可以由設(shè)置于桿式泵的傳感器直 接檢測。此外，雖然第1變換器的泵抽空信號直接傳輸給第2變換器22， 但只要是根據(jù)泵抽空信號能夠使第2變換器運(yùn)轉(zhuǎn)即可。即以任意方法檢測 出泵抽空，并據(jù)此注入水即可。
此外，檢測出泵抽空后，不一定立刻開始第2變換器的運(yùn)轉(zhuǎn)，可以在 檢測出規(guī)定次數(shù)后開始運(yùn)轉(zhuǎn)，也可以在單位時(shí)間內(nèi)的檢出次數(shù)超過規(guī)定值 時(shí)開始運(yùn)轉(zhuǎn)。
如上所述，由于在二次、三次采收中注入水、氣體、表面活性劑等流 體或者微生物的泵和進(jìn)行采油的桿式泵能夠使用變換器的泵抽空檢測信號 進(jìn)行協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此能夠進(jìn)行高效采油。 實(shí)施例2
圖2是表示第2實(shí)施例的采油監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成圖。此外，由于與第1 實(shí)施例相同的部分賦予相同的符號，因此省略其說明。
圖中，51是通信接口，其為用于在第l變換器12和后述遠(yuǎn)隔監(jiān)控設(shè)備 之間收發(fā)數(shù)據(jù)的通信接口電路板。52是遠(yuǎn)隔監(jiān)控設(shè)備，接收中央監(jiān)控系統(tǒng)
發(fā)出的指令，并根據(jù)指令內(nèi)容操作變換器。53是無線電通信器件，用于收 發(fā)無線電信號。
60是中央監(jiān)控系統(tǒng)，由無線電通信器件61、通信接口62和計(jì)算機(jī)63 構(gòu)成。
在如上構(gòu)成之下，由計(jì)算機(jī)63發(fā)送規(guī)定指令后，指令數(shù)據(jù)通過無線電 通信器件6K 53傳輸給遠(yuǎn)隔監(jiān)控設(shè)備52。
遠(yuǎn)隔監(jiān)控設(shè)備52根據(jù)其指令操作變換器，并返送結(jié)果數(shù)據(jù)給計(jì)算機(jī)63。
例如，由計(jì)算機(jī)63發(fā)送回轉(zhuǎn)數(shù)讀出指令后，遠(yuǎn)隔監(jiān)控設(shè)備讀出變換器 管理的回轉(zhuǎn)數(shù)的信息，返送給計(jì)算機(jī)63。
如果周期地發(fā)送指令，因?yàn)榭梢灾芷诘氐玫浇Y(jié)果數(shù)據(jù)，所以能夠?qū)崿F(xiàn) 馬達(dá)監(jiān)控。
如上所述，可以通過計(jì)算機(jī)63定期確認(rèn)變換器的動作狀態(tài)，監(jiān)控、管 理油田全體的采油量/推移、每個(gè)桿式泵的采油量/推移、工作狀況、可維 修性(maintainability)和可用性(availability)等。
此外，本實(shí)施例中，通信接口設(shè)置于第1變換器內(nèi)部，但也可以設(shè)置 于外部。
如此，由于以無線電通信進(jìn)行監(jiān)控，因此能夠在異地進(jìn)行原油生產(chǎn)、 維修管理。
權(quán)利要求
1.一種采油系統(tǒng)，具有設(shè)置于生產(chǎn)井的汲取原油的桿式泵、檢測前述桿式泵的泵抽空信號的信號檢測器件、及設(shè)置于注入井的用于第二次采收或第三次采收的注入流體或微生物的注入泵的采油系統(tǒng)；其特征為根據(jù)前述信號檢測器件檢測出的泵抽空信號，使前述注入泵運(yùn)轉(zhuǎn)。
2. 如權(quán)利要求1所述的采油系統(tǒng) 動前述桿式泵的動力源的變換器。
3. 如權(quán)利要求l所述的采油系統(tǒng) 動前述桿式泵的動力源的變換器的上-
4. 如權(quán)利要求l所述的采油系統(tǒng) 給驅(qū)動前述注入泵的動力源的變換器。
5. 如權(quán)利要求l所述的采油系統(tǒng) 表面活性劑。
6. —種采油方法，具有設(shè)置于生產(chǎn)井的汲取原油的桿式泵、檢測前述 桿式泵的泵抽空信號的信號檢測器件、及設(shè)置于注入井的用于第二次采收 或第三次采收的注入流體或微生物的注入泵的采油系統(tǒng)；其特征為前述信號檢測器件檢測出前述泵抽空信號，根據(jù)前述檢測出的泵抽空信號運(yùn)轉(zhuǎn)前述注入泵。
7. 如權(quán)利要求6所述的采油系統(tǒng)，其特征為前述信號檢測器件是驅(qū)動前述桿式泵的動力源的變換器。
8. 如權(quán)利要求6所述的采油系統(tǒng)，其特征為前述信號檢測器件是驅(qū) 動前述桿式泵的動力源的變換器的上一級控制器。
9. 如權(quán)利要求6所述的采油系統(tǒng)，其特征為將前述泵抽空信號傳輸 給驅(qū)動前述注入泵的動力源的變換器。
10. 如權(quán)利要求6所述的采油系統(tǒng)，其特征為前述流體是水、氣體 或表面活性劑。
11. 一種采油監(jiān)控系統(tǒng)，其特征為 具有設(shè)置于生產(chǎn)井的汲取原油的桿式泵、 驅(qū)動前述桿式泵的變換器、 操作前述變換器的遠(yuǎn)隔監(jiān)控設(shè)備、 連接前述遠(yuǎn)隔設(shè)備的第1無線電通信器件、用于與前述無線電通信器件進(jìn)行無線電通信的第2無線電通信器件、 及連接于前述無線電通信器件的計(jì)算機(jī)。
12. 如權(quán)利要求ll所述的采油監(jiān)控系統(tǒng)，其特征為前述指令以規(guī)定 周期進(jìn)行發(fā)送。
13. —種采油監(jiān)控方法，具有設(shè)置于生產(chǎn)井的汲取原油的桿式泵、驅(qū) 動前述桿式泵的變換器、操作前述變換器的遠(yuǎn)隔監(jiān)控設(shè)備、連接前述遠(yuǎn)隔 設(shè)備的第1無線電通信器件、用于與前述無線電通信器件進(jìn)行無線電通信的第2無線電通信器件、及連接于前述無線電通信器件的計(jì)算機(jī)的采油監(jiān) 控系統(tǒng)；其特征為由前述計(jì)算機(jī)通過前述第2無線電通信器件發(fā)送規(guī)定指令給前述變換器，前述遠(yuǎn)隔監(jiān)控設(shè)備通過前述第1無線電通信器件接收前述規(guī)定指令， 響應(yīng)前述規(guī)定指令操作前述變換器，通過第1及第2無線電通信器件將前述操作的結(jié)果發(fā)送給前述計(jì)算機(jī)。
14. 如權(quán)利要求13所述的采油監(jiān)控方法，其特征為前述指令以規(guī)定周期進(jìn)行發(fā)送。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在石油的二次、三次采收中通過利用泵抽空信號能夠進(jìn)行高效采油的采油系統(tǒng)和采油監(jiān)控系統(tǒng)。具體為具有設(shè)置于生產(chǎn)井的汲取原油的桿式泵、檢測前述桿式泵的泵抽空信號的信號檢測器件、及設(shè)置于注入井并用于二次采收或三次采收的注入流體的注入泵的采油系統(tǒng)中，根據(jù)前述信號檢測器件檢測出的泵抽空信號運(yùn)轉(zhuǎn)注入泵。
文檔編號E21B43/00GK101169033SQ20061016741
公開日2008年4月30日 申請日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月27日
發(fā)明者今中崇之, 河本浩司, 鶴田起美 申請人:株式會社安川電機(jī)