本發(fā)明屬于采油工程，涉及投撈電纜電潛柱塞泵無桿采油裝置，本發(fā)明還涉及使用本裝置的采油方法。

背景技術(shù)：

1、隨著非常規(guī)油氣藏勘探開發(fā)技術(shù)的進(jìn)步，特低滲、超低滲、頁巖油等領(lǐng)域的開發(fā)越來越成為主導(dǎo)，大平臺、多井型、多層系、立體式開發(fā)方式成為必然，傳統(tǒng)抽油機(jī)有桿泵舉升面臨“大井叢管桿偏磨故障多、低液量油井提效空間小”等技術(shù)難題。

2、無桿采油通過置于井下的電機(jī)直接驅(qū)動抽油泵往復(fù)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)舉升抽油的目的，與抽油機(jī)有桿泵采油系統(tǒng)相比，該工藝不需要抽油桿，從根本上解決了叢式井普遍存在的桿管偏磨問題，由于省去了中間傳動環(huán)節(jié)，提高了泵效，使得系統(tǒng)效率進(jìn)一步提升；應(yīng)用數(shù)控方式調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，降低了系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)成本和勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)，但是，無桿采油裝置在實(shí)際使用過程中，存在鋼制油管外綁鎧裝電纜易損傷、井控風(fēng)險(xiǎn)高的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的是提供投撈電纜電潛柱塞泵無桿采油裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)鋼制油管外綁鎧裝電纜易損傷、井控風(fēng)險(xiǎn)高的問題。

2、本發(fā)明的另一目的是提供使用該無桿采油裝置進(jìn)行采油的方法。

3、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，投撈電纜電潛柱塞泵無桿采油裝置，包括井筒，井筒內(nèi)部由下向上依次設(shè)有井下無桿采油機(jī)組和內(nèi)投撈電纜裝置，內(nèi)投撈電纜裝置上端分別連接有采油樹和變頻控制柜，采油樹和變頻控制柜均位于井筒上方，采油樹上方設(shè)有電纜密封裝置，井下無桿采油機(jī)組與變頻控制柜電性連接。

4、本發(fā)明的特點(diǎn)還在于：

5、井下無桿采油機(jī)組包括防砂篩管，防砂篩管靠近井口的一端連接有防垢器，防垢器外側(cè)套設(shè)有雙皮碗封隔器，雙皮碗封隔器外壁與井筒內(nèi)壁相貼合，防垢器外壁上安裝有井下傳感器，井下傳感器與變頻控制柜電性連接，防垢器遠(yuǎn)離防砂篩管的一端連接有直線電機(jī)，直線電機(jī)的輸出軸連接有柱塞泵，柱塞泵上端連接有內(nèi)投撈電纜裝置。

6、內(nèi)投撈電纜裝置包括投撈電纜下接頭，投撈電纜下接頭下端與柱塞泵遠(yuǎn)離直線電機(jī)的一端連接，投撈電纜下接頭上端連通有油管，油管內(nèi)貫穿有與投撈電纜下接頭相配合的投撈電纜上接頭，投撈電纜上接頭下端貫穿投撈電纜下接頭并與其相接觸，投撈電纜上接頭上端連接有投撈電纜，投撈電纜上端貫穿油管與變頻控制柜連接，油管上端與采油樹連通。

7、投撈電纜下接頭包括連接座，連接座下端與柱塞泵連接，連接座上方固接有投撈外筒，投撈外筒內(nèi)部上方設(shè)有與投撈外筒內(nèi)徑相配合的投撈密封座，投撈密封座下端連通有投撈絕緣管，投撈絕緣管與投撈外筒之間設(shè)有環(huán)形空腔，撈絕緣管內(nèi)壁上固接有滑軌式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向軌道，連接座上設(shè)有投撈電纜插針，投撈電纜插針遠(yuǎn)離滑軌式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向軌道的一端連接有電纜引出密封接頭，電纜引出密封接頭自由端貫穿連接座側(cè)壁與直線電機(jī)連接，投撈電纜插針自由端貫穿投撈絕緣管下壁且面向投撈密封座。

8、滑軌式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向軌道采用筆尖滑軌結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向頭為圓弧狀。

9、投撈電纜插針采用紅銅材料，載流峰值電流100a、耐腐蝕l80-13cr。

10、投撈絕緣管采用聚四氟乙烯絕緣材料，耐壓≥dc3500v、耐溫≥200℃、耐腐蝕l80-13cr。

11、投撈電纜上接頭包括加重桿，加重桿下端貫穿投撈絕緣管，加重桿下端連接有撈電纜絕緣插頭，撈電纜絕緣插頭自由端與投撈電纜插針連接，加重桿外壁上設(shè)有與滑軌式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向軌道相配合的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向接頭，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向接頭與滑軌式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向軌道相貼合，加重桿外套設(shè)有扶正器，加重桿上設(shè)有鎖緊彈簧密封，鎖緊彈簧密封位于投撈外筒與加重桿連接處，加重桿上端連接投撈電纜。

12、扶正器位于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向接頭和鎖緊彈簧密封之間。

13、本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，采油裝置進(jìn)行采油的方法，具體如下：

14、s1：下入并安裝電潛柱塞泵無桿采油機(jī)組，自下而上為：防砂篩管、防垢器、雙皮碗封隔器、井下傳感器、直線電機(jī)、柱塞泵、投撈電纜下接頭、油管至井口；

15、s2：將投撈電纜沿油管上端下入，使投撈電纜下端的投撈電纜上接頭與投撈電纜下接頭精準(zhǔn)對接，實(shí)現(xiàn)投撈電纜與井下機(jī)組連接；

16、s3：安裝采油樹，進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，進(jìn)行正常生產(chǎn)；

17、s4：通過井下傳感器實(shí)現(xiàn)無桿采油參數(shù)采集、傳輸與智能化閉環(huán)控制系統(tǒng)，合理流壓與轉(zhuǎn)速自適應(yīng)控制，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)參數(shù)與地層供液動態(tài)平衡。

18、本發(fā)明的有益效果是：

19、1.本發(fā)明提供的投撈電纜電潛柱塞泵無桿采油裝置實(shí)現(xiàn)內(nèi)投撈電纜與井下無桿采油機(jī)組對接，解決鋼制油管外綁鎧裝電纜易損傷、井控風(fēng)險(xiǎn)高的問題，解決叢式井管桿偏磨，提升油井系統(tǒng)效率；

20、2.本發(fā)明提供的投撈電纜電潛柱塞泵無桿采油裝置井下傳感器實(shí)時(shí)采集井下壓力等參數(shù)，通過系統(tǒng)的自適應(yīng)調(diào)整轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)油井智能生產(chǎn)。

技術(shù)特征：

1.投撈電纜電潛柱塞泵無桿采油裝置，其特征在于，包括井筒，所述井筒內(nèi)部由下向上依次設(shè)有井下無桿采油機(jī)組和內(nèi)投撈電纜裝置，所述內(nèi)投撈電纜裝置上端分別連接有采油樹(11)和變頻控制柜(13)，所述采油樹(11)和變頻控制柜(13)均位于井筒上方，所述采油樹(11)上方設(shè)有電纜密封裝置(12)，所述井下無桿采油機(jī)組與變頻控制柜(13)電性連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述投撈電纜電潛柱塞泵無桿采油裝置，其特征在于，所述井下無桿采油機(jī)組包括防砂篩管(1)，所述防砂篩管(1)靠近井口的一端連接有防垢器(2)，所述防垢器(2)外側(cè)套設(shè)有雙皮碗封隔器(3)，所述雙皮碗封隔器(3)外壁與井筒內(nèi)壁相貼合，所述防垢器(2)外壁上安裝有井下傳感器(4)，所述井下傳感器(4)與變頻控制柜(13)電性連接，所述防垢器(2)遠(yuǎn)離防砂篩管(1)的一端連接有直線電機(jī)(5)，所述直線電機(jī)(5)的輸出軸連接有柱塞泵(6)，所述柱塞泵(6)上端連接有內(nèi)投撈電纜裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述投撈電纜電潛柱塞泵無桿采油裝置，其特征在于，所述內(nèi)投撈電纜裝置包括投撈電纜下接頭(7)，所述投撈電纜下接頭(7)下端與柱塞泵(6)遠(yuǎn)離直線電機(jī)(5)的一端連接，所述投撈電纜下接頭(7)上端連通有油管(9)，所述油管(9)內(nèi)貫穿有與投撈電纜下接頭(7)相配合的投撈電纜上接頭(8)，所述投撈電纜上接頭(8)下端貫穿投撈電纜下接頭(7)并與其相接觸，所述投撈電纜上接頭(8)上端連接有投撈電纜(10)，所述投撈電纜(10)上端貫穿油管(9)與變頻控制柜(13)連接，所述油管(9)上端與采油樹(11)連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述投撈電纜電潛柱塞泵無桿采油裝置，其特征在于，所述投撈電纜下接頭(7)包括連接座(7-7)，所述連接座(7-7)下端與柱塞泵(6)連接，所述連接座(7-7)上方固接有投撈外筒(7-5)，所述投撈外筒(7-5)內(nèi)部上方設(shè)有與投撈外筒(7-5)內(nèi)徑相配合的投撈密封座(7-6)，所述投撈密封座(7-6)下端連通有投撈絕緣管(7-4)，所述投撈絕緣管(7-4)與投撈外筒(7-5)之間設(shè)有環(huán)形空腔，所述撈絕緣管(7-4)內(nèi)壁上固接有滑軌式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向軌道(7-3)，所述連接座(7-7)上設(shè)有投撈電纜插針(7-2)，所述投撈電纜插針(7-2)遠(yuǎn)離滑軌式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向軌道(7-3)的一端連接有電纜引出密封接頭(7-1)，所述電纜引出密封接頭(7-1)自由端貫穿連接座(7-7)側(cè)壁與直線電機(jī)(5)連接，所述投撈電纜插針(7-2)自由端貫穿投撈絕緣管(7-4)下壁且面向投撈密封座(7-6)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述投撈電纜電潛柱塞泵無桿采油裝置，其特征在于，所述滑軌式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向軌道(7-3)采用筆尖滑軌結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向頭為圓弧狀。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述投撈電纜電潛柱塞泵無桿采油裝置，其特征在于，所述投撈電纜插針(7-2)采用紅銅材料，載流峰值電流100a、耐腐蝕l80-13cr。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述投撈電纜電潛柱塞泵無桿采油裝置，其特征在于，投撈絕緣管(7-4)采用聚四氟乙烯絕緣材料，耐壓≥dc3500v、耐溫≥200℃、耐腐蝕l80-13cr。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述投撈電纜電潛柱塞泵無桿采油裝置，其特征在于，所述投撈電纜上接頭(8)包括加重桿(8-5)，所述加重桿(8-5)下端貫穿投撈絕緣管(7-4)，所述加重桿(8-5)下端連接有撈電纜絕緣插頭(8-1)，所述撈電纜絕緣插頭(8-1)自由端與投撈電纜插針(7-2)連接，所述加重桿(8-5)外壁上設(shè)有與滑軌式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向軌道(7-3)相配合的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向接頭(8-2)，所述旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向接頭(8-2)與滑軌式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向軌道(7-3)相貼合，所述加重桿(8-5)外套設(shè)有扶正器(8-3)，所述加重桿(8-5)上設(shè)有鎖緊彈簧密封(8-4)，所述鎖緊彈簧密封(8-4)位于投撈外筒(7-5)與加重桿(8-5)連接處，所述加重桿(8-5)上端連接投撈電纜(10)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述投撈電纜電潛柱塞泵無桿采油裝置，其特征在于，所述扶正器(8-3)位于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向接頭(8-2)和鎖緊彈簧密封(8-4)之間。

10.根據(jù)權(quán)利要求1～9任一所述采油裝置進(jìn)行采油的方法，其特征在于，具體如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了投撈電纜電潛柱塞泵無桿采油裝置，包括井筒內(nèi)部由下向上依次設(shè)有井下無桿采油機(jī)組和內(nèi)投撈電纜裝置，內(nèi)投撈電纜裝置上端分別連接有采油樹和變頻控制柜，采油樹和變頻控制柜均位于井筒上方，采油樹上方設(shè)有電纜密封裝置。本發(fā)明還公開了該采油裝置進(jìn)行采油的方法，先下入無桿采油機(jī)組，然后將投撈電纜沿著油管內(nèi)部下入，到預(yù)定位置后投撈電纜下接頭與投撈電纜上接頭精準(zhǔn)對接，實(shí)現(xiàn)投撈電纜與井下機(jī)組連接，安裝采油樹，通過傳感器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，進(jìn)行正常生產(chǎn)。本發(fā)明提供的投撈電纜電潛柱塞泵無桿采油裝置及其使用方法解決了現(xiàn)有技術(shù)鋼制油管外綁鎧裝電纜易損傷、井控風(fēng)險(xiǎn)高的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：樊松,劉廣勝,甘慶明,鄭剛,羅聰英,趙春,牛彩云,魏韋,張磊,梁毅,鄧澤鯤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油天然氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19