專利名稱：一種非金屬復(fù)合連續(xù)管及潛油電泵系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田專用采油設(shè)備，特別是一種非金屬復(fù)合連續(xù)管及潛油電泵系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前的潛油電泵系統(tǒng)，鎧裝電纜作為輸送電力和電子信號的通道，接箍式金屬油管作為輸送井下采出液的通道，在套管中兩者用電纜卡子夾緊在一起。下泵時，連接單根油管并下放，同時需要將盤繞在滾筒上的電纜以適當(dāng)?shù)乃俣确砰_，間隔安裝電纜卡子；起泵時，提升油管柱并卸扣，同時需要取下電纜卡子并將電纜盤繞在滾筒上。上述工序繁雜，勞動強度大。在作業(yè)中經(jīng)常發(fā)生電纜纏繞混亂，引起刮傷、擠壓、磕碰等。鎧裝電纜的熱量散發(fā)到油套管之間，不能加熱油管內(nèi)的采出液。目前，需要一種潛油電泵系統(tǒng)，以解決接箍式金屬油管和鎧裝電纜分立引起的接單根和裝電纜卡子工序繁雜、電纜損傷率高和不適于開采稠油等問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述缺陷，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、成本低廉的非金屬復(fù)合連續(xù)管，同時提供與其配合使用的潛油電泵系統(tǒng)，通過本發(fā)明的實施能夠降低下起泵作業(yè)繁雜程度，同時解決目前電纜熱量不能降低采出液粘度和防止管壁結(jié)蠟的缺陷。首先提供一種非金屬復(fù)合連續(xù)管，其技術(shù)方案為非金屬管壁內(nèi)嵌裝電纜。非金屬復(fù)合連續(xù)管單根長度可根據(jù)實際生產(chǎn)選擇，單根長度達(dá)幾百米至幾千米，可盤繞在滾筒上，材質(zhì)可以選擇為具有一定的柔韌性和抗拉抗壓強度高分子材料。此種結(jié)構(gòu)不需用接單根，不需要安裝和拆除卡子，同時能夠利用管壁中的電纜熱量降低采出液粘度和防止管壁結(jié)蠟。為了進(jìn)一步提高非金屬復(fù)合連續(xù)管的強度、柔韌性和耐腐蝕性，使其能長時間適應(yīng)高溫、高壓、套管變形等井下環(huán)境，我們對其結(jié)構(gòu)做出以下進(jìn)一步改進(jìn)非金屬復(fù)合連續(xù)管的管壁從內(nèi)到外依次由內(nèi)管、內(nèi)層鋼絲網(wǎng)、嵌裝層、外層鋼絲網(wǎng)、防護(hù)層等構(gòu)成，兩層鋼絲網(wǎng)均為筒狀的金屬絲編織物；所述的電纜位于嵌裝層內(nèi)。嵌裝層中還嵌裝有鋼繩；鋼繩可以設(shè)計為為對稱布置在同一圓周上捻向相反的兩根，其兩側(cè)布置電纜；所述的電纜包括電力電纜和信號電纜。接著提供一種應(yīng)用上述非金屬復(fù)合連續(xù)管的潛油電泵系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由非金屬復(fù)合連續(xù)管、井口裝置、井下機組組成。為了配合非金屬連續(xù)管的使用，我們將井口裝置改進(jìn)為從上到下包括相互連接的用于連接地面電纜的電纜頭、用于固定鋼繩以及輸油的鋼繩懸掛器、用于封閉非金屬復(fù)合連續(xù)管與井口裝置之間環(huán)形空間的復(fù)合管封隔器、用于固定非金屬復(fù)合連續(xù)管的復(fù)合管固定器和大四通。上述各個部件的結(jié)構(gòu)本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要自行設(shè)計，只要能達(dá)到上述功能即可。
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根據(jù)上述井口裝置中各個部件所要實現(xiàn)的技術(shù)效果，我們自行設(shè)計了一種具體的結(jié)構(gòu)，所述的電纜頭是由電纜頭殼體、上密封塊和下密封塊構(gòu)成，上密封塊為倒置V型結(jié)構(gòu)，通過螺帽壓緊，下密封塊包括互相嵌合的兩塊，通過法蘭連接壓緊；所述的鋼繩懸掛器鋼繩懸掛器為四通結(jié)構(gòu)，兩側(cè)法蘭連接輸油閥，懸掛器內(nèi)加工V形卡瓦座，V形卡瓦座內(nèi)安裝卡瓦盤，卡瓦盤中心開電纜通孔，并在兩側(cè)各布置鋼繩通孔以及鋼繩鎖緊部件；所述的復(fù)合管封隔器內(nèi)部安裝呈對稱分布的密封閘板，密封閘板框架為密封閘板框架，主體為內(nèi)部與復(fù)合連續(xù)管相配合的密封閘片，四周安裝可調(diào)節(jié)的壓緊缸；所述的復(fù)合管固定器的上端安裝壓緊螺母，下端內(nèi)部為V形卡瓦座，其內(nèi)安裝卡瓦塊，卡瓦塊外部與本體相配合，內(nèi)部與復(fù)合連續(xù)管相配合，并在內(nèi)表面上加工防滑的凸棱。為了使非金屬復(fù)合連續(xù)管更加方便、緊固連接井下機組，我們又設(shè)計了一種專用連接件，其上端為插裝接頭，插裝接頭的外表加工防滑的凸棱；中間段在管壁上對稱加工多個深孔(與鋼繩數(shù)量對應(yīng))，沿深孔布置緊固螺栓；外部安裝壓緊板，油管卡子使其壓緊復(fù)合連續(xù)管。井下機組由上到下連接的順序為泄油器、水力油管錨、單流閥、井下泵和潛油電機； 所述的井下泵為離心式潛油電泵、直線往復(fù)式潛油電泵或螺桿式潛油電泵。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為
I、采用復(fù)合連續(xù)管代替鎧裝電纜和接箍式金屬油管。下泵和起泵作業(yè)工序簡單，復(fù)合連續(xù)管直接纏繞在滾筒上面，不需用接單根，不需要安裝和拆除卡子，減少了作業(yè)量和作業(yè)用地。2、非金屬復(fù)合連續(xù)管采用了多層管壁結(jié)構(gòu)，管壁中嵌裝鋼絲網(wǎng)、鋼繩等，具有強度、柔韌性和耐腐蝕性。能長時間適應(yīng)高溫、高壓、套管變形等井下環(huán)境。3、本發(fā)明中的專用井口裝置和專用連接件適應(yīng)于非金屬復(fù)合連續(xù)管，解決了非金屬復(fù)合連續(xù)管的無法利用接箍連接的問題。4、非金屬復(fù)合連續(xù)管柔韌性較好，能夠?qū)⒈孟氯氲叫本退骄?，適用于斜井和水平井的開采；
5、非金屬復(fù)合連續(xù)管中的電纜直接加熱管中的采出液，起到降低粘度和防止管壁結(jié)蠟的作用，適用于高粘和含蠟原油的開采。


圖I是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2是本發(fā)明的非金屬復(fù)合連續(xù)管的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖3是圖2的橫截面剖視圖，
圖4是本發(fā)明的非金屬復(fù)合連續(xù)管存放狀態(tài)示意圖，
圖5是本發(fā)明的專用井口裝置結(jié)構(gòu)示意圖，
圖6是本發(fā)明的電纜頭結(jié)構(gòu)示意圖，
圖7是本發(fā)明的鋼繩懸掛器結(jié)構(gòu)示意圖，
圖8是本發(fā)明的復(fù)合管封隔器結(jié)構(gòu)示意圖，
圖9是圖8的橫截面剖視圖，
圖10是本發(fā)明的復(fù)合管固定器結(jié)構(gòu)示意圖，
圖11是本發(fā)明的井下專用連接件結(jié)構(gòu)示意圖，圖12是本發(fā)明的井下潛油電泵組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I-專用井口裝置，2-地面電纜，3-接線盒，4-控制柜，5-非金屬復(fù)合連續(xù)管， 6-專用連接件，7-井下機組，8-電力電纜，9-內(nèi)管，10-內(nèi)層鋼絲網(wǎng)，11-嵌裝層，12-外層鋼絲網(wǎng)，13-防護(hù)層，14-鋼繩，15-信號電纜，16-復(fù)合管滾筒，17-電纜頭，18-鋼繩鎖緊部件，19-卡瓦盤，20-鋼繩懸掛器，21-復(fù)合管封隔器，22-復(fù)合管固定器，23-大四通，24-卡瓦塊，25-壓緊螺母，26-密封閘板，27-壓緊缸，28-鋼繩懸掛器本體，29-上密封塊，30-下密封塊，31-封隔器本體，32-缸體，33-絲杠，34-光桿，35-密封圈，36-密封閘板框架， 37-密封閘片，38-鎖緊銷，39-密封墊40-復(fù)合管固定器本體，41-緊固螺栓，42-泄油閥， 43-錨爪，44-水力油管錨本體，45-單流閥，46-井下泵，47-潛油電機，48-接線盒，49-電纜卡子，50-扁電纜，51-油管卡子，52-壓緊板，53-連接件本體。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖1-12描述本發(fā)明的一種實施例。一種非金屬復(fù)合連續(xù)管潛油電泵系統(tǒng)，由非金屬復(fù)合連續(xù)管5、專用井口裝置I、 井下機組7、專用連接件6、地面電纜2、接線盒3和控制柜4等組成。非金屬復(fù)合連續(xù)管5管芯為圓形，用來輸送井下機組的采出液；管壁從內(nèi)到外依次為內(nèi)管9、內(nèi)層鋼絲網(wǎng)10、嵌裝層11、外層鋼絲網(wǎng)12、防護(hù)層13。嵌裝層11中嵌裝對稱布置的兩根鋼繩14，并且兩根鋼繩的旋向相反，比如一根鋼繩的捻向左旋，則另一根鋼繩的捻向右旋；嵌裝層內(nèi)鋼繩兩側(cè)布置纜線，共四根。其中三根為單相的電力電纜8，一根為信號電纜15，信號電纜15根據(jù)傳輸信號的需要為單股或者多股。內(nèi)外鋼絲網(wǎng)10、12為筒狀的金屬絲編織物。內(nèi)管9和防護(hù)層13為高分子材料，具有一定的柔韌性和抗拉抗壓強度。專用井口裝置I法蘭安裝在套管頭殼體上，與復(fù)合連續(xù)管5上端連接。專用井口裝置I用于固定復(fù)合連續(xù)管5，封隔油套管之間的環(huán)形空間。它從上到下由電纜頭17、鋼繩懸掛器20、復(fù)合管封隔器21、復(fù)合管固定器21和大四通23組成。其中的電纜頭17外殼為圓錐狀，上端開圓形孔，內(nèi)安裝一塊整體的上密封塊29， 通過螺帽壓緊，產(chǎn)生密封作用；下部的圓錐體內(nèi)安裝兩塊相互嵌合的下密封塊30，通過下部法蘭在連接過程中產(chǎn)生的壓緊力密封。鋼繩懸掛器20法蘭連接在電纜頭17的下端，兩側(cè)法蘭連接閘閥，鋼繩懸掛器20 內(nèi)加工一 V形卡瓦座，卡瓦座內(nèi)安裝與之相配合的卡瓦盤19，卡瓦盤19中心開通過地面輸出電纜的電纜通孔，并在電纜通孔的兩側(cè)各開穿過鋼繩的鋼繩通孔?？ㄍ弑P19上安裝鋼繩鎖緊部件18。復(fù)合管封隔器21法蘭連接于鋼繩懸掛器20的下端。本體內(nèi)加工矩形環(huán)槽，矩形環(huán)槽內(nèi)安裝密封閘板26，密封閘板26外部為鋼制密封閘板框架36，內(nèi)部嵌裝與復(fù)合管防護(hù)層相配合的橡膠質(zhì)密封閘片37 ;在復(fù)合管封隔器21的四周加工螺紋通孔，用于安裝壓緊缸 27。復(fù)合管固定器22法蘭連接于復(fù)合管封隔器21的下端，復(fù)合管固定器22上端內(nèi)部安裝中空的壓緊螺母25。下端內(nèi)部為V形卡瓦座，安裝兩個卡瓦塊24，卡瓦塊24外部與V 形卡瓦座相配合，內(nèi)表面加工防滑的凸棱。復(fù)合管固定器22下端法蘭連接大四通23，大四通23兩側(cè)法蘭連接閘閥。
專用連接件6的上端為插裝接頭，插裝接頭的外表面加工防滑的凸棱，專用連接件的中間段外壁上鉆對稱的軸向深孔，沿深孔裝緊固螺栓41。外周安裝四個壓緊板52，壓緊板52的頭部為放置油管卡子51的兩道寬槽，尾部用緊固螺栓41固定在專用連接件6四周的凹槽內(nèi)。專用連接件6上端連接復(fù)合連續(xù)管5，下端連接井下機組7。井下機組7從上到下由泄油器42、水力油管錨44、單流閥45、井下泵46和潛油電機47等組成。小扁電纜50將電力電纜8和信號電纜15引接到接線盒48，中間用電纜卡子 49固定到井下機組7上。具體安裝操作
I、連接井下機組。從上到下依次連接專用連接件6、泄油器42、水力油管錨44、單流閥 45、井下泵46和潛油電機47。2、連接復(fù)合連續(xù)管5和專用連接件6。將盤繞在滾筒上的復(fù)合連續(xù)管5開口處剝離，使電力電纜8、信號電纜15和鋼繩14從管壁中分出。復(fù)合連續(xù)管5插裝在專用連接件 6的接口處，用油管卡子51夾緊。用小扁電纜50將電力電纜8和信號電纜15引接到接線盒48。鋼繩14插入到專用連接件6管壁的深孔中，用緊固螺栓41固定。3、將大四通23和復(fù)合管固定器本體40連接，安裝在井口的套管頭殼體底座上。4、檢驗并下泵。檢驗水力油管錨44的工作性能，確保整套井下機組7工作正常。 利用連續(xù)管注入頭裝置現(xiàn)有技術(shù)將復(fù)合連續(xù)管5和井下機組7下入井中設(shè)定井深處。5、連接專用井口裝置I和復(fù)合連續(xù)管5。調(diào)整復(fù)合管固定器22的壓緊螺母25，使卡瓦塊24夾緊。將復(fù)合連續(xù)管5留出Im的余量后截開。安裝復(fù)合管封隔器21，調(diào)節(jié)壓緊缸27，使密封閘板夾緊26。安裝鋼繩懸掛器20，鋼繩通過鋼繩通孔，并固定在鋼繩鎖緊部件 18上。安裝電纜頭17，將電纜引出和密封。6、錨定井下機組7。通過專用井口裝置I的輸油閥輸入高壓水，使水力油管錨爪 43錨定在套管壁上。7、連接地面設(shè)備和送電運行。連接地面電纜2、接線盒3和控制柜4，送電運行。
權(quán)利要求
1.一種非金屬復(fù)合連續(xù)管，其特征在于非金屬管壁內(nèi)嵌裝電纜。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種非金屬復(fù)合連續(xù)管，其特征在于所述的非金屬復(fù)合連續(xù)管的管壁從內(nèi)到外依次由內(nèi)管(9)、內(nèi)層鋼絲網(wǎng)(10)、嵌裝層(11)、外層鋼絲網(wǎng)(12)、防護(hù)層(13)等構(gòu)成；所述的電纜位于嵌裝層(11)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種非金屬復(fù)合連續(xù)管，其特征在于所述的嵌裝層中還嵌裝有鋼繩(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種非金屬復(fù)合連續(xù)管，其特征在于所述的的鋼繩(14)為對稱布置在同一圓周上捻向相反的兩根，所述的電纜布置在鋼繩的兩側(cè)。
5.應(yīng)用權(quán)利要求1-4所述的非金屬復(fù)合連續(xù)管的潛油電泵系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)主要由非金屬復(fù)合連續(xù)管(5)、井口裝置(I)、井下機組(7)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的潛油電泵系統(tǒng)，其特征在于所述的井口裝置從上到下包括相互連接的用于連接地面電纜的電纜頭(17)、用于固定鋼繩(14)以及輸油的鋼繩懸掛器(20)、用于封閉非金屬復(fù)合連續(xù)管(5)與井口裝置(I)之間環(huán)形空間的復(fù)合管封隔器(21)、 用于固定非金屬復(fù)合連續(xù)管(5)的復(fù)合管固定器(22)和大四通(23)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的潛油電泵系統(tǒng)，其特征在于所述的電纜頭(17)是由電纜頭殼體(17 )、上密封塊(29 )和下密封塊(30 )構(gòu)成，上密封塊(29 )為倒置V型結(jié)構(gòu)，通過螺帽壓緊，下密封塊(30)包括互相嵌合的兩塊，通過法蘭連接壓緊；所述的鋼繩懸掛器鋼繩懸掛器為四通結(jié)構(gòu)，兩側(cè)法蘭連接輸油閥，懸掛器內(nèi)加工V形卡瓦座，V形卡瓦座內(nèi)安裝卡瓦盤(19)，卡瓦盤(19)中心開電纜通孔，并在兩側(cè)各布置鋼繩通孔以及鋼繩鎖緊部件(18)； 所述的復(fù)合管封隔器(21)內(nèi)部安裝呈對稱分布的密封閘板(26)，密封閘板(26)框架為密封閘板框架(36)，主體為內(nèi)部與復(fù)合連續(xù)管(5)相配合的密封閘片(37)，四周安裝可調(diào)節(jié)的壓緊缸(27);所述的復(fù)合管固定器(22)的上端安裝壓緊螺母，下端內(nèi)部為V形卡瓦座，其內(nèi)安裝卡瓦塊(24)，卡瓦塊(24)外部與本體(40)相配合，內(nèi)部與復(fù)合連續(xù)管(5)相配合，并在內(nèi)表面上加工防滑的凸棱。
8.根據(jù)5-7任一權(quán)利要求所述的潛油電泵系統(tǒng)，其特征在于所述的非金屬復(fù)合連續(xù)管(5)通過專用連接件(6)與井下機組(7)連接，所述的專用連接件(6)上端為插裝接頭， 插裝接頭的外表加工防滑的凸棱；中間段在管壁上對稱加工多個深孔，沿深孔布置緊固螺栓(41);外部安裝壓緊板(52)，油管卡子(51)使其壓緊復(fù)合連續(xù)管。
9.根據(jù)5-7任一權(quán)利要求所述的潛油電泵系統(tǒng)，其特征在于所述的井下機組(7)由上到下連接的順序為泄油器(42)、水力油管錨(44)、單流閥(45)、井下泵(46)和潛油電機(47);所述的井下泵為離心式潛油電泵、直線往復(fù)式潛油電泵或螺桿式潛油電泵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油田專用采油設(shè)備，特別是一種非金屬復(fù)合連續(xù)管及潛油電泵系統(tǒng)。首先提供一種非金屬復(fù)合連續(xù)管，其技術(shù)方案為非金屬管壁管壁內(nèi)嵌裝電纜，管壁從內(nèi)到外依次由內(nèi)管(9)、內(nèi)層鋼絲網(wǎng)(10)、嵌裝層(11)、外層鋼絲網(wǎng)(12)、防護(hù)層(13)等構(gòu)成；電纜位于嵌裝層(11)內(nèi)。并提供一種應(yīng)用上述非金屬復(fù)合連續(xù)管的潛油電泵系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由非金屬復(fù)合連續(xù)管、井口裝置、井下機組組成。通過本發(fā)明的實施能夠降低下起泵作業(yè)繁雜程度，同時電纜熱量能夠降低采出液粘度和防止管壁結(jié)蠟。
文檔編號E21B43/00GK102606114SQ20121008888
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者孫殿新, 朱新忠, 李培江, 李思濤 申請人:勝利油田高原石油裝備有限責(zé)任公司