專利名稱：一種多電泵并聯(lián)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多潛油電泵并聯(lián)系統(tǒng)，主要適用于套管直徑較大的油井，尤其適用于海上油田。
背景技術(shù)：
潛油電泵是油田主要的采油設(shè)備之一，它安裝于采油井中，在地下幾百米至幾千米處工作。其安裝費(fèi)用較高，尤其是在海上油田，其安裝費(fèi)用和安裝期間產(chǎn)量損失往往是潛油電泵本身價(jià)值的，幾倍到十幾倍，因此延長(zhǎng)潛油電泵在井下的工作壽命具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
現(xiàn)在，一口油井中只安裝一套潛油電泵，其一次下井的正常工作壽命一般是一年至一年半左右，如果井下油層出沙較多，生產(chǎn)液面下降過多等油藏變化都會(huì)導(dǎo)致電泵過早損壞而提井。此外，由于每一種規(guī)格潛油泵都有其自己的產(chǎn)量與揚(yáng)程變化規(guī)律，當(dāng)?shù)叵掠筒匕l(fā)生變化時(shí)，往往分導(dǎo)致電泵無法充分地開采地下的石油，使油井的產(chǎn)量受到較大損失。
現(xiàn)在一般采用變頻調(diào)速的方法來調(diào)整電泵的產(chǎn)量，但電泵的產(chǎn)量與頻率成正比，電泵的揚(yáng)程與頻率的平方成正比。而在實(shí)際油井中，當(dāng)油層壓力下降導(dǎo)致生產(chǎn)液面下降時(shí)，需要電泵通過提高頻率來提高其揚(yáng)程，而油井產(chǎn)量需要向下調(diào)整，以保證生產(chǎn)液面的穩(wěn)定。但電泵提高頻率后，它在額定工作點(diǎn)的產(chǎn)量也會(huì)增加，與實(shí)際需要正好相反，將迫使電泵提高頻率后，它在額定工作點(diǎn)的產(chǎn)量也會(huì)增加，與實(shí)際需要正好相反，將迫使電泵在偏離額定工作點(diǎn)下工作，降低系統(tǒng)的效率和電泵工作壽命。此外，采用變頻調(diào)速需用變頻器，其價(jià)格較貴且維護(hù)較麻煩，占地面積也較大，尤其是在海上油田很難普遍推廣。
另外，在一些可能自噴或需要測(cè)量井下參數(shù)及需要采取措施的油井中，采用Y接頭，在其出口安裝有單流閥和泄流閥，在其兩個(gè)入口中一個(gè)入口連接油管及堵塞器，另一個(gè)入口連接潛油電泵機(jī)組，僅能使用一套潛油電泵。但這種連接方式為多電泵并聯(lián)系統(tǒng)實(shí)施提供了可靠的基礎(chǔ)。
技術(shù)內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以有效解決使用一套潛油電泵出現(xiàn)的問題，使得一次下井的工作壽命可以延長(zhǎng)一倍以上，同時(shí)可以通過安裝不同參數(shù)的潛油電泵，來適應(yīng)地下油藏的變化的多電泵并聯(lián)系統(tǒng)。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的包括油管1、泄流閥2、潛油電纜3、潛油電泵并聯(lián)器4、暢潛油電泵支路18、短潛油電泵支路20，該裝置從上而下連接有油管1、10，泄流閥2、11，潛油電泵并聯(lián)器4，潛油電纜3、19、21分別貼裝在這些部件旁邊，在潛油電泵并聯(lián)器4下方，并聯(lián)連接有潛油電泵支路。
本實(shí)用新型還采用如下技術(shù)方案在潛油電泵并聯(lián)器4下方，并聯(lián)連接有長(zhǎng)、短兩條潛油電泵支路18、20，在較短的潛油電泵支路20上，自上而下連接有潛油泵5，潛油分離器6，潛油保護(hù)器7，潛油電機(jī)8和井下測(cè)溫壓器9及潛油電纜21，在較長(zhǎng)的潛油電泵支路18上自上而下連接有油管10，泄流閥11，單流閥12，潛油泵13，潛油分離器14，潛油保護(hù)器15，潛油電機(jī)16和井下測(cè)溫測(cè)壓器17及潛油電纜21。
潛油電泵并聯(lián)器4是由Y接頭401、出口402、入口403、406、單流閥404、潛油泵過渡法蘭405組成，入口403直接與出口402相通，另一個(gè)入口406與出口402旁路相通，此入口406裝有單流閥404和潛油泵過渡法蘭405。
較長(zhǎng)的潛油電泵支路18連接在與出口402直接相通的入口403上，較短的潛油電泵支路20連接在裝有單流閥404和潛油泵過渡法蘭405的入口406上。
在潛油電泵并聯(lián)器4上開有電纜槽4011，供電纜穿過。
在入口406上的單流閥404和較長(zhǎng)潛油電泵支路18上的單流閥12都采用雙串結(jié)構(gòu)，它是由兩個(gè)單流閥靠管螺紋連接在一起。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)于生產(chǎn)液面變化較大的油井，可以配置不同排量和不同揚(yáng)程的潛油電泵以適應(yīng)油井生產(chǎn)液面的變化，在延長(zhǎng)電泵的一次下井的工作壽命的同時(shí)還可以合理地開采地下的石油，減少僅使用一套潛油電泵所造成的產(chǎn)量損失。對(duì)于可能出沙的油井，在正常配置潛油電泵外還可以配置一套排量較小的防沙電泵，這樣即可以避免由于出沙導(dǎo)致電泵過早損壞，又可以保證在正常情況下的油井產(chǎn)量。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為潛油電泵并聯(lián)器4的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施如圖1所示，以雙電泵并聯(lián)系統(tǒng)為例，因?yàn)樗嵌嚯姳貌⒙?lián)系統(tǒng)的一個(gè)典型，它是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，在油井中，從上而下連接有油管1、10，泄流閥2、11，潛油電泵并聯(lián)器4，潛油電纜3、19、21分別貼裝在這些部件旁邊，在潛油電泵并聯(lián)器4下方，并聯(lián)連接有長(zhǎng)、短兩條潛油電泵支路18、20，在較短的潛油電泵支路20上，自上而下連接有潛油泵5，潛油分離器6，潛油保護(hù)器7，潛油電機(jī)8和井下測(cè)溫壓器7及潛油電纜21，在較長(zhǎng)的潛油電泵支路18上自上而下連接有油管10，泄流閥11，單流閥12，潛油泵13，潛油分離器14，潛油保護(hù)器15，潛油電機(jī)16和井下測(cè)溫測(cè)壓器17及潛油電纜21。
潛油電泵并聯(lián)器4是由Y接頭401、出口402、入口403、406、單流閥404潛油泵過渡法蘭405組成，入口403直接與出口402相通，另一個(gè)入口406與出口402旁路相通，此入口406裝有單流閥404和潛油泵過渡法蘭405。
較長(zhǎng)的潛油電泵支路18連接在與出口402直接相通的入口403上，較短的潛油電泵支路20連接在裝有單流閥404和潛油泵過渡法蘭405的入口406上。
在潛油電泵并聯(lián)器4上開有電纜槽4011，供電纜穿過。
當(dāng)需要啟動(dòng)較短支路20上的潛油電泵機(jī)組時(shí)，潛油電機(jī)8通過潛油電纜21輸送的電能運(yùn)轉(zhuǎn)，它通過潛油保護(hù)器7和潛油分離器6帶動(dòng)潛油泵5運(yùn)轉(zhuǎn)，井下石油通過潛油分離器6的入口經(jīng)過潛油電泵支路20上的單流閥404受其上部的壓力作用而封閉，避免在較短潛油電泵支線20上輸送的石油時(shí)，在較長(zhǎng)潛油電泵支線18上發(fā)生泄漏。
若需要啟動(dòng)較長(zhǎng)潛油電泵支路18上潛油電泵機(jī)組，其情況與較短潛油電泵支路20一樣。
若需要同時(shí)啟動(dòng)兩套潛油電泵，則長(zhǎng)短兩條支路18、20上的潛油電泵16、8同時(shí)工作，同時(shí)向地面輸送石油。采用三套或更多套電泵的并聯(lián)系統(tǒng)與雙電泵并聯(lián)系統(tǒng)類似。它通過潛油電泵并聯(lián)器4實(shí)現(xiàn)多級(jí)并聯(lián)連接。在此系統(tǒng)中，最下面那級(jí)與雙電泵關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的連接方式完全相同，在其上面的各級(jí)中較短的潛油電泵支路也與雙電泵連接系統(tǒng)相同，而較長(zhǎng)的潛油電泵支路用油管取代該支路上的潛油電泵機(jī)組。直接與下一級(jí)潛油電泵并聯(lián)器出口上的溢流閥相連接。若需要啟動(dòng)最下面那級(jí)較短支路上的潛油電泵機(jī)組時(shí)，石油通過潛油電泵舉升，進(jìn)入最下面那級(jí)并聯(lián)器出口，沿著上一級(jí)較長(zhǎng)潛油電泵支路到上一級(jí)潛油電泵并聯(lián)器，依此類推，最后經(jīng)油管輸送到地面。與此同時(shí)其它裝有潛油電泵機(jī)組的各支路上，由于單流閥的作用而封閉。
在圖1中較長(zhǎng)潛油電泵支路上18配置有排量為200m3/d，揚(yáng)程為1000m的潛油電泵機(jī)組，在較短潛油電泵支路20上配置有排量為100m3/d，揚(yáng)程為1300m的潛油電泵機(jī)組。該雙電泵并聯(lián)系統(tǒng)自上而下連接油管1，泄流閥2和潛油電泵并聯(lián)器4，潛油電纜3貼在它們旁邊。如荼所示，潛油電泵并聯(lián)器4，主要由Y接頭401，單流閥404和潛油泵過渡法蘭405組成，它具有一個(gè)出口402和兩個(gè)入口403、406。其中出口402和潛油泵過渡法蘭405組成。在潛油電泵并聯(lián)器4下方并聯(lián)有兩條電泵支路。在入口403上連接較長(zhǎng)的潛油電泵支線18上，自上而下的連接由油管10，泄流閥11，單流閥12，潛油泵1)，潛油分離器14，潛油保護(hù)器15潛油電機(jī)16，井下測(cè)溫測(cè)壓器17組成；在較短潛油電泵支路20上自上而下裝有潛油泵5，潛油分離器6，潛油保護(hù)器7，潛油電機(jī)8和井下測(cè)溫測(cè)壓器9。
在兩條支路上，潛油電纜19，21從潛油電機(jī)上部引出，沿支路向上，穿過潛油電泵并聯(lián)器4上的電纜槽4011，再沿著油管1通向地面。
為了保證各支路密封性能，在入口406上的單流閥404和較長(zhǎng)潛油電泵支路18上的單流閥12都采用雙串結(jié)構(gòu)(圖2)，它是由兩個(gè)單流閥靠管螺紋連接在一起。
當(dāng)此雙電泵并聯(lián)系統(tǒng)安裝于要求額定排量位200m3/d，額定揚(yáng)程為1000m的油井時(shí)，啟動(dòng)較長(zhǎng)潛油電泵支路上額定排量為200m3/d，額定揚(yáng)程為1000m的潛油電泵，井下石油通過潛油分離器14的入口經(jīng)過潛油泵13舉升，通過潛油電泵并聯(lián)器4出口，沿著泄流閥2和油管1輸送到地面，與此同時(shí)，在潛油電泵并聯(lián)器4上的單流閥404受其上部的壓力的作用而封閉。當(dāng)油層壓力不足，生產(chǎn)液面下降多時(shí)，需要把揚(yáng)程改為1300m，排量改為100m3/d時(shí)，較長(zhǎng)潛油電泵支路上的潛油電泵，在揚(yáng)程為1300m時(shí)在，排量只有30m3/d時(shí)，這時(shí)需要關(guān)掉較長(zhǎng)潛油電泵支路18的電泵，啟動(dòng)較短潛油電泵支路20上的潛油電泵5，使產(chǎn)量提高到100m3/d，繼續(xù)生產(chǎn)。
權(quán)利要求1.一種多電泵并聯(lián)系統(tǒng)，包括油管(1)、泄流閥(2)、潛油電纜(3)、潛油電泵并聯(lián)器(4)、長(zhǎng)潛油電泵支路(18)、短潛油電泵支路(20)，其特征在于該裝置從上而下連接有油管(1)、(10)，泄流閥(2)、(11)，潛油電泵并聯(lián)器(4)，潛油電纜(3)、(19)、(21)分別貼裝在這些部件旁邊，在潛油電泵并聯(lián)器(4)下方，并聯(lián)連接有潛油電泵支路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多電泵并聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于在潛油電泵并聯(lián)器(4)下方，并聯(lián)連接有長(zhǎng)、短兩條潛油電泵支路(18)、(20)，在較短的潛油電泵支路(20)上，自上而下連接有潛油泵(5)，潛油分離器(6)，潛油保護(hù)器(7)，潛油電機(jī)(8)和井下測(cè)溫測(cè)壓器(9)及潛油電纜(21)，在較長(zhǎng)的潛油電泵支路(18)上自上而下連接有油管(10)，泄流閥(11)，單流閥(12)，潛油泵(13)，潛油分離器(14)，潛油保護(hù)器(15)，潛油電機(jī)(16)和井下測(cè)溫測(cè)壓器(17)及潛油電纜(21)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多電泵并聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于潛油電泵并聯(lián)器(4)是由Y接頭(401)、出口(402)、入口(403)、(406)、單流閥(404)、潛油泵過渡法蘭(405)組成，入口(403)直接與出口(402)相通，另一個(gè)入口(406)與出口(402)旁路相通，此入口(406)裝有單流閥(404)和潛油泵過渡法蘭(405)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多電泵并聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于較長(zhǎng)的潛油電泵支路(18)連接在與出口(402)直接相通的入口(403)上，較短的潛油電泵支路(20)連接在裝有單流閥(404)和潛油泵過渡法蘭(405)的入口(406)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多電泵并聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于在潛油電泵并聯(lián)器(4)上開有電纜槽(4011)，供電纜穿過。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多電泵并聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于入口(406)上的單流閥(404)和較長(zhǎng)潛油電泵支路(18)上的單流閥(12)都采用雙串結(jié)構(gòu)，它是由兩個(gè)單流閥靠管螺紋連接在一起。
專利摘要一種適用于套管直徑較大的油井，尤其適用于海上油田的多潛油電泵并聯(lián)系統(tǒng)，主要由潛油電泵并聯(lián)器4、暢潛油電泵支路18、短潛油電泵支路20組成，從上而下連接有油管1、10，泄流閥2、11，潛油電泵并聯(lián)器4，在潛油電泵并聯(lián)器4下方，并聯(lián)連接有潛油電泵支路，對(duì)于生產(chǎn)液面變化較大的油井，可以配置不同排量和不同揚(yáng)程的潛油電泵以適應(yīng)油井生產(chǎn)液面的變化，在延長(zhǎng)電泵的一次下井的工作壽命的同時(shí)還可以合理地開采地下的石油，減少損失。對(duì)于可能出沙的油井，還可以配置一套排量較小的防沙電泵，這樣既可以避免由于出沙導(dǎo)致電泵過早損壞，又可以保證在正常情況下的油井產(chǎn)量。
文檔編號(hào)F04B47/00GK2737985SQ20042008883
公開日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2004年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月24日
發(fā)明者周文彬, 楊寨, 李彭年, 孟偉斌, 梁鳳儒, 朱學(xué)海 申請(qǐng)人:中國海洋石油總公司, 中國海洋石油渤海公司