一種sagd高溫電潛泵電機的保護裝置製造方法
2023-06-08 05:56:41
一種sagd高溫電潛泵電機的保護裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置，包括用於監測所述SAGD高溫電潛泵溫度的溫度監測裝置（7），溫度監測裝置（7）與地面控制櫃（8）連接，地面控制櫃（8）與所述SAGD高溫電潛泵的變頻控制櫃（9）連接。該SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置可以對電潛泵的運行溫度，尤其是電機繞組處溫度進行實時監測，並可以實現超溫報警和停機功能，在電潛泵運行過程中，可以根據監測數據對注汽井和油井工作制度進行及時調整，也可以作為應對超溫情況的保護措施，一旦超溫可以進行壓井降溫，保證SAGD油井正常的高產液量生產。
【專利說明】—種SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及石油開採領域，特別是一種SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置。
【背景技術】
[0002]SAGD (Steam Assisted Gravity Drainage,蒸汽輔助重力洩油)是開發稠油的一項前沿技術，該技術需要高品位的蒸汽連續注入，蒸汽幹度越高採油效果越明顯，形成的蒸汽腔不斷擴展加熱油層，原油與冷凝水一起被採出，因此要求井下舉升設備必須具有較高的耐溫耐壓性。目前SAGD開發現場普遍採用的是大直徑管式泵，能夠滿足生產需要，但是管式泵由於井下套管和加工工藝等限制，目前最大泵徑為Φ 140mm,在SmirT1情況下,只能滿足531m3/d理論排量，對於SAGD油井來說，管式泵的排量無法滿足高產井的生產要求。管式泵的另一個技術缺陷就是無法滿足中深井SAGD的開採，通過計算，在目前SAGD油井的舉升系統條件下，如抽油杆為H級Φ25.4mm、抽油機為20型，管式泵只能滿足900m以下油層開發。
[0003]綜上所述，對於未來SA⑶舉升技術的發展，管式泵對於高產井的限制必須解決，目前國外SAGD採用的高溫電潛泵在現場取得了很好的應用效果，電潛泵可以解決管式泵所帶來的問題，在50HZ條件下可以達到IOOOmVd以上排量，同時通過增加電泵級數可以提高揚程，滿足中深井舉升要求。雖然電潛泵的特性能夠和SAGD高產液量的匹配，但是電潛泵的電機耐溫性是制約其應用的關鍵因素，因為SAGD油井井下溫度在200?260°C (根據井底壓力不同)，目前技術電機耐溫性只能達到210?250°C，因此選擇合適的保護措施，是電潛泵在SAGD油井上使用的必須解決的問題。
實用新型內容
[0004]為了解決電潛泵在使用溫度上的限制，本實用新型提供了一種SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置，該SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置可以解決SAGD油井或者超稠油油井井下溫度過高而造成的電潛泵電機無法正常運行的問題，由於有配套的地面超溫停機保護系統，一旦井下電泵處產出流體溫度超過設定溫度，可以根據反饋信號實現切斷電潛泵電源並報警，啟動地面水冷卻系統進行降溫，從而保證了 SAGD井高產液量生產。
[0005]本實用新型為解決其技術問題採用的技術方案是:一種SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置，包括用於監測所述SAGD高溫電潛泵溫度的溫度監測裝置，溫度監測裝置與地面控制櫃連接，地面控制櫃與所述SAGD高溫電潛泵的變頻控制櫃連接。
[0006]溫度監測裝置設置在與所述SAGD高溫電潛泵連接的平式油管內。
[0007]溫度監測裝置連接有連續油管，連續油管套設於平式油管內。
[0008]溫度監測裝置設置在連續油管內。
[0009]溫度監測裝置設置在連續油管的底端。
[0010]溫度監測裝置設置在所述SAGD高溫電潛泵的泵頭部位。
[0011]溫度監測裝置為熱電偶。[0012]溫度監測裝置為設置在連續油管內三根熱電偶。
[0013]在溫度監測裝置和所述SAGD高溫電潛泵之間還設有孔板，孔板設有多個通孔。
[0014]本實用新型的有益效果是:該SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置可以對電潛泵的運行溫度，尤其是電機繞組處溫度進行實時監測，並可以實現超溫報警和停機功能，在電潛泵運行過程中，可以根據監測數據對注汽井和油井工作制度進行及時調整，也可以作為應對超溫情況的保護措施，一旦超溫可以進行壓井降溫，保證SA⑶油井正常的高產液量生產。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]下面結合附圖對本實用新型所述的SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置作進一步詳細的描述。
[0016]圖1是SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置使用狀態示意圖。
[0017]圖2是平式油管與SAGD高溫電潛泵的連接裝置示意圖。
[0018]其中1.平式油管，2.連續油管，3.孔板，4.SA⑶高溫電潛泵，5.電潛泵電纜，6.生產套管，7.溫度監測裝置，8.地面控制櫃，9.變頻控制櫃，10.電潛泵泵頭公扣，11.提升短節。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型所述的SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置進行詳細說明。一種SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置，包括用於監測所述SAGD高溫電潛泵溫度的溫度監測裝置7，溫度監測裝置7與地面控制櫃8連接，地面控制櫃8與所述SAGD高溫電潛泵的變頻控制櫃9連接,如圖1所示。
[0020]一般，SAGD高溫電潛泵4隨Φ 114mmN80平式油管I下入SAGD生產井套管6內的設計位置，將預製好的井下溫度監測裝置7隨連續油管2內下到SAGD高溫電潛泵4的泵頭位置，如圖1所示，當溫度監測裝置7監測到溫度超過設定溫度值時，啟動保護措施。由於井下溫度變化在10?30m範圍內不會出現:TC以上，因此監測SAGD高溫電潛泵4的泵頭位置處溫度可以視為電機處溫度。溫度監測裝置7與地面控制櫃8連接，SAGD高溫電潛泵4通過電潛泵電纜5與變頻控制櫃9連接，當監測的溫度正常時，即儀表正常工作溫度未超過預設報警溫度，可給出變頻控制櫃9中的變頻控制器工作信號，SAGD高溫電潛泵4正常工作。出現超溫信號時，即一旦時溫度超過設定溫度上限，地面控制櫃8發出指令給電潛泵的變頻控制櫃9實現停機，即變頻控制櫃9控制SAGD高溫電潛泵4停機。控制變頻控制器的信號是控制變頻控制器上的一組(兩個)端子的通斷，當這兩個端子連通(短路)時，可正常工作，當這兩端子斷開(斷路)時，變頻控制器及SAGD高溫電潛泵4停止工作(停泵)。
[0021]具體的，如圖1所示，溫度監測裝置7設置在與所述SAGD高溫電潛泵連接的平式油管I內。溫度監測裝置7連接有連續油管2，連續油管2套設於平式油管I內，即溫度監測裝置7封裝在連續油管2內。溫度監測裝置7設置在連續油管2內。溫度監測裝置7設置在連續油管2的底端。溫度監測裝置7設置在所述SAGD高溫電潛泵的泵頭部位，用於檢測電泵的泵頭的溫度。
[0022]溫度監測裝置7為熱電偶。溫度監測裝置7為設置在連續油管2內三根熱電偶。熱電偶線數量不推薦單根，建議是3根以上，避免出現單點失真造成的錯誤判斷，即當2點以上溫度超過設定溫度值時，啟動保護措施。
[0023]為了保證下入的溫度監測裝置7不碰撞電潛泵的泵頭造成電泵損傷，在溫度監測裝置7和所述SAGD高溫電潛泵之間還設有孔板3，孔板3設有多個通孔，如圖1和圖2所示，孔板3上布有均勻的圓通孔既可以保證過流面積，又可以使溫度監測裝置7無法通過孔板3對SAGD高溫電潛泵4的泵頭造成碰撞損傷。優選所述通孔的直徑小於連續油管2的直徑。具體的，平式油管I依次通過提升短節11和電潛泵泵頭公扣10與SAGD高溫電潛泵4的泵頭連接，孔板3設置在電潛泵泵頭公扣10內。
[0024]在國內SAGD油井普遍採用的是大排量管式泵，由於套管內徑和加工工藝等多因素限制，導致目前管式抽油泵最大泵徑只能達到Φ 140_，而對於SAGD開發已經日趨無法滿足高產液量生產要求，國外油田高溫電潛泵已經在數百口 SAGD油井應用，已經成為了一項先進的開採技術，但是國外SAGD油藏埋深淺，井下溫度低，而國內尤其是遼河油田SAGD油藏埋藏深，井下溫度壓力高，在一定程度上限制了電潛泵的應用，因為目前技術條件下，電潛泵耐溫性只能達到210?250°C，一旦超溫一定時間，一般是5?10h，電潛泵電機必將損壞，因此SAGD井高溫電潛泵電機保護技術是保證SAGD高產液量生產的必要手段。採用SAGD井高溫電潛泵電機保護技術，可以對電潛泵運行溫度，尤其是電機繞組處溫度進行實時監測，並可以實現超溫報警和停機功能，在電潛泵運行過程中，可以根據監測數據對注汽井和油井工作制度進行及時調整，也可以作為應對超溫情況的保護措施，一旦超溫可以進行壓井降溫，保證SAGD油井正常的高產液量生產。
[0025]該SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置可以解決SAGD油井或者超稠油油井井下溫度過高而造成的電潛泵電機無法正常運行的問題，由於有配套的地面超溫停機保護系統，地面超溫停機保護系統包括地面控制櫃8，一旦井下電泵處產出流體溫度超過設定溫度，可以根據反饋信號實現切斷電潛泵電源並報警，啟動地面水冷卻系統進行降溫，從而保證了SAGD井高產液量生產。
[0026]以上所述，僅為本實用新型的具體實施例，不能以其限定實用新型實施的範圍，所以其等同組件的置換，或依本實用新型專利保護範圍所作的等同變化與修飾，都應仍屬於本專利涵蓋的範疇。
【權利要求】
1.一種SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置，其特徵在於，所述SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置包括用於監測所述SAGD高溫電潛泵溫度的溫度監測裝置(7)，溫度監測裝置(7)與地面控制櫃(8)連接，地面控制櫃(8)與所述SAGD高溫電潛泵的變頻控制櫃(9)連接。
2.根據權利要求1所述的SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置，其特徵在於:溫度監測裝置(7)設置在與所述SAGD高溫電潛泵連接的平式油管(I)內。
3.根據權利要求2所述的SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置，其特徵在於:溫度監測裝置(7)連接有連續油管(2)，連續油管(2)套設於平式油管(I)內。
4.根據權利要求3所述的SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置，其特徵在於:溫度監測裝置(7)設置在連續油管(2)內。
5.根據權利要求3所述的SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置，其特徵在於:溫度監測裝置(7 )設置在連續油管(2 )的底端。
6.根據權利要求1所述的SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置，其特徵在於:溫度監測裝置(7)設置在所述SAGD高溫電潛泵的泵頭部位。
7.根據權利要求1所述的SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置，其特徵在於:溫度監測裝置(7)為熱電偶。
8.根據權利要求3所述的SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置，其特徵在於:溫度監測裝置(7)為設置在連續油管(2)內三根熱電偶。
9.根據權利要求2所述的SAGD高溫電潛泵電機的保護裝置，其特徵在於:在溫度監測裝置(7)和所述SAGD高溫電潛泵之間還設有孔板(3)，孔板(3)設有多個通孔。
【文檔編號】E21B47/07GK203594586SQ201320569707
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年9月13日 優先權日:2013年9月13日
【發明者】郭金鵬, 林軍, 張洪馳, 孟鑫, 張博, 孟葉, 姜城, 劉忠祥, 路朋, 範宏巖, 孫明陽, 馬靜, 聞訊, 齊國超, 張曉莉, 郭桂紅, 裴紅豔, 王天可 申請人:中國石油天然氣股份有限公司