[实用新型]一种智慧采油系统

说明书

一种智慧采油系统由变频调速电机(1)、变频控制柜(2)、动液面测试仪(3)、气包(4)、排气调压单流阀(5)、排液单流阀(6)、光杆(7)、盘根盒(8)、进气单流阀(9)、井口气体柱塞泵泵筒(10)、井口外油管(11)、井口气体柱塞泵柱塞(12)、转换接头(13)、抽油杆柱(14)、油管柱(15)、抽油泵(16)组成，井口气体柱塞泵柱塞(12)随光杆(7)上下运动，压缩套管气，确保气包(4)的气源稳定，确保动液面测试仪(3)能正常工作，动液面数据实时传递给变频控制柜(2)，智能调整变频器频率，拖动变频调速电机(1)运转，从而实现智慧采油，节能降耗、并提高产液量和产气量，提高泵效和系统效率。

技术领域

本实用新型涉及一种用于提高泵效和系统效率的一种智慧采油系统，属于石油天然气采油采气机械类。

背景技术

伴生气在油田开采过程中是普遍存在的，伴生气的有效利用一直是油田开采过程中研究的课题。机械采油是最常见常用的采油方式，但是泵效低、系统效率低、能耗高一直是机械采油研究的永恒课题。所谓智慧采油就是采油参数的设定不需要人为判断给定，而是由油井井下工况自身智能确定最优的参数。目前主要有两种方式，一是采用在线示功图检测，利用示功图数据实现智慧采油，但是示功图测试的是井口的示功图，需要通过计算得到泵处的示功图，因井眼轨迹不规则、载荷难以准确理论计算，导致计算的泵示功图的误差较大，以致于依赖示功图数据确定的智慧采油参数与最优的状态存在较大偏差，未得到广泛推广。二是采用在线动液面测试数据作为智慧采油的依据，该方法准确度高，但是在线动液面测试存在难题，测试仪所需的气源的量与稳定性对测试结果准确度有较大影响，所以，该方法也没有得到广泛推广。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种利用稳定、可靠、准确的在线动液面测试仪数据为基础的一种智慧采油系统。

本实用新型是这样实现的，由变频调速电机(1)、变频控制柜(2)、动液面测试仪(3)、气包(4)、排气调压单流阀(5)、排液单流阀(6)、光杆(7)、盘根盒(8)、进气单流阀 (9)、井口气体柱塞泵泵筒(10)、井口外油管(11)、井口气体柱塞泵柱塞(12)、转换接头(13)、抽油杆柱(14)、油管柱(15)、抽油泵(16)组成，光杆(7)、井口气体柱塞泵柱塞(12)、抽油杆柱(14)、抽油泵(16)的活塞依次相连组成内杆柱，井口外油管(11)、井口气体柱塞泵泵筒(10)、转换接头(13)、油管柱(15)、抽油泵(16)的泵筒组成外管柱，变频调速电机(1)是地面抽油机的动力，驱动抽油机运行，带动光杆(7)做上下直线往复运动，变频控制柜(2)是该系统的控制核心，接收来自动液面测试仪(3)获取的动液面实时数据，在确保泵处于健康沉没度范围条件下，自适应智慧调整变频器频率，智慧驱动变频调速电机(1)，井口气体柱塞泵柱塞(12)随光杆上下往复运动，压缩套管气，确保气包(4)有不间断的气源供给，排气调压单流阀(5)设定的压力即为气包的稳定压力，当井口气体压缩泵内的压力超过排气调压单流阀(5)设定的压力后，排气调压单流阀(5)打开，压缩气体进入流程外输，转换接头(13)下连接油管柱(15)，上内连接井口气体柱塞泵泵筒(10)、上外连接井口外油管(11)，井口气体柱塞泵泵筒(10)的底部为带孔眼的结构(或下接筛管)，油管柱(15)内的流体可通过此孔眼流到井口气体柱塞泵泵筒(10)与井口外油管(11)的环空。

本实用新型的有益效果是，井口气体柱缩泵柱塞(12)随光杆(7)上下运动，交替吸入套管气、压缩套管气，套管气经过井口气体柱缩泵压缩排出后，套管环空气压会显著降低，释放动液面高度；同时，气包(4)压力始终保持在排气调压单流阀(5)的阈值压力状态，为动液面测试仪(3)提供稳定足量的测试气源，动液面测试结果被抽油机控制系统读取，实现抽油机随动液面变化自动调参运行，实现智慧采油，从而达到增加产量、降低能耗、提高泵效和系统效率的目的。

附图说明

图1为一种智慧采油系统结构总图。下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

具体实施方式

如图1所示，由变频调速电机1、变频控制柜2、动液面测试仪3、气包4、排气调压单流阀5、排液单流阀6、光杆7、盘根盒8、进气单流阀9、井口气体柱塞泵泵筒10、井口外油管11、井口气体柱塞泵柱塞12、转换接头13、抽油杆柱14、油管柱15、抽油泵16组成，光杆7、井口气体柱塞泵柱塞12、抽油杆柱14、抽油泵16的活塞依次相连组成内杆柱，井口外油管11、井口气体柱塞泵泵筒10、转换接头13、油管柱15、抽油泵16的泵筒组成外管柱，变频调速电机1驱动抽油机运行，带动光杆7做上下直线往复运动，变频控制柜2 是该技术的控制核心，接收来自动液面测试仪3获取的动液面实时数据，在确保泵处于健康沉没度范围条件下，自适应智慧调整变频器频率，智慧驱动变频调速电机1，井口气体柱塞泵柱塞12随光杆上下往复运动，压缩套管气，确保气包4有不间断的气源供给，排气调压单流阀5设定的压力即为气包的稳定压力，当井口气体压缩泵内的压力超过排气调压单流阀5设定的压力后，排气调压单流阀5打开，压缩气体进入流程外输，转换接头13下连接油管柱15，上内连接井口气体柱塞泵泵筒10、上外连接井口外油管11，井口气体柱塞泵泵筒10的底部为带孔眼的结构(或下接筛管)，油管柱15内的流体可通过此孔眼流到井口气体柱塞泵泵筒10与井口外油管11的环空。