一種探井排液裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種探井排液裝置，它包括：井口基座，其安裝于油井井口；電泵管柱，它包括自上而下依次相連的管道、泄油器、單流閥、離心泵、分離器、保護器、潛油電機，管道與井口基座相固定連接；測試儀，其連接于潛油電機下方；導流罩，其套設于分離器、保護器、潛油電機和測試儀的環(huán)向，導流罩的上端口呈封閉狀態(tài)，導流罩的下端口具有開口；割縫篩管，與導流罩的開口相連接；位于油井外的控制裝置，控制裝置通過第一電纜分別與電泵管柱以及測試儀相連接。本實用新型通過采用電泵管柱，加以改進使得其能夠應用于探井中進行排液，大大提高了壓裂液的返排速率，避免了投產(chǎn)進度的延遲和因壓裂液不及時返排對油井儲層造成的傷害。
【專利說明】一種探井排液裝置

【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及油田勘探【技術(shù)領域】，特別涉及一種探井排液裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]探井試油試采為油氣勘探和開發(fā)過程中的一個必要環(huán)節(jié)，通過排出一定數(shù)量井筒液體來分析油層產(chǎn)出液體的性質(zhì)、產(chǎn)量，并最終對整個探區(qū)儲量情況做出評價。排液制約著試油效率，也是試油試采過程中工作量最大的一道工序。同時，通過排液這一過程，可以對儲層有準確認識，得到更可靠的試油結(jié)論。因此，高質(zhì)量的排液不僅可以提高試油速度、縮短試油周期，而且可以獲取真實的儲層資料，進而獲得更高的油田勘探區(qū)域整體經(jīng)濟效益。
[0003]隨著油氣田開采過程中探井井況的越來越復雜化，探井試油試采工藝技術(shù)也在不斷地發(fā)展。近年來，我國已經(jīng)將陸上油氣勘探領域逐漸向外圍擴展，非自噴井和非自噴層在擴大的領域中所占的比重不斷增大，它們的主要特征是三低:即低滲、低壓、低孔，這些特點造成了試油試采排液工作量的逐年加大，對于這類探井，一般都要進行壓裂施工，依靠壓裂儲層改造提高油井產(chǎn)能，特別是近幾年興起的大型體積壓裂技術(shù)在探井儲層改造中應用越來越多。這種實施大型體積壓裂的探井一般經(jīng)濟投入數(shù)額巨大，壓裂過程中，擠入地層的壓裂液往往上萬方，常規(guī)使用的水力泵排液工藝技術(shù)由于其自身靠水力作用排液，效率低，排液速度較慢，無法滿足近年來實施大型體積壓力的探井的試油試采的需要，導致大量地層壓裂液不及時返排，不但延遲投產(chǎn)進度，同時對儲層造成一定傷害。
實用新型內(nèi)容
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供了一種探井排液裝置，其能夠解決探井壓裂后排液速度慢的問題。
[0005]本實用新型的具體技術(shù)方案是:
[0006]一種探井排液裝置，其特征在于，它包括:井口基座，其安裝于油井井口 ；電泵管柱，其安裝于油井中，它包括自上而下依次相連的管道、泄油器、單流閥、離心泵、分離器、潛油電機，所述管道與所述井口基座相固定連接，所述潛油電機用于驅(qū)使所述分離器和所述離心泵動作，所述分離器用于對探測液進行氣液分離，并將分離出的氣體排至油套環(huán)空中，將分離出的液體流入所述離心泵中，所述離心泵用于將流入的液體提升至所述單流閥，所述單流閥自所述離心泵向所述泄油器導通以防止液體回流，所述泄油器的作用是能使流入流體釋放排出至油套環(huán)空中；測試儀，其連接于所述潛油電機的下方，用于測試井下工況參數(shù)；導流罩，其套設于所述分離器、所述潛油電機和所述測試儀處，所述導流罩的上端封閉，所述導流罩的下端具有開口 ；割縫篩管，其位于所述導流罩下方，與所述導流罩的開口相連接，用于過濾井內(nèi)流入液體；位于油井外的控制裝置，所述控制裝置通過第一電纜分別與所述電泵管柱以及所述測試儀相連接。
[0007]優(yōu)選地，它還包括連接于所述分離器和所述潛油電機之間的保護器，所述保護器用于為所述潛油電機補油，并隔絕液體避免燒泵。
[0008]優(yōu)選地，它還包括連接于所述割縫篩管下方的扶正器，所述扶正器用于對井下所述電泵管柱進行扶正。
[0009]優(yōu)選地，所述泄油器、所述管道、所述單流閥、所述離心泵、所述分離器、所述保護器、所述潛油電機、所述測試儀、所述割縫篩管和所述扶正器各個部件之間通過螺紋或者法蘭方式相連接。
[0010]優(yōu)選地，位于油井外的控制裝置包括依次相電性連接的發(fā)電機、變壓器、控制柜和接線盒，所述發(fā)電機用于發(fā)電，所述變壓器用于將所述發(fā)電機輸出的電進行變壓，所述控制柜用于改變電流的頻率和濾波，并讀取所述測試儀的信號，所述接線盒用于保護電線和連接電線，所述接線盒通過第二電纜與所述井口基座的所述第一電纜相電性連接。
[0011]優(yōu)選地，它還包括容置所述發(fā)電機、所述變壓器、所述控制柜和所述接線盒的控制房。
[0012]優(yōu)選地，所述控制房外部的底部設有撬裝式底座。
[0013]優(yōu)選地，所述控制房內(nèi)部的底部設有用于放置所述發(fā)電機的隔離基礎。
[0014]優(yōu)選地，所述控制房的頂部設有煙道，所述煙道用于將發(fā)電機排氣口與控制房外部相連通。
[0015]優(yōu)選地，所述煙道上設有消音器。
[0016]本實用新型具有以下顯著有益效果:
[0017]1、本實用新型給出的探井排液裝置利用電泵機組作為探井井下排液舉升裝置，電泵排液的排量明顯高于常規(guī)的探井排液方法，常規(guī)探井排液方法實際排量都低于100方/天，本實用新型的探井快速排液系統(tǒng)的地面和井下裝置排量可達到300方/天，提高了排液速度，縮短了試油試采周期，成功解決了探井大型體積壓裂后排液速度慢的問題。
[0018]2、本實用新型給出的探井排液裝置利用了電泵機組，并針對探井情況對電泵機組進行了改進，加入了導流罩、割縫篩管、扶正器、具有多種功能的控制房等部件，使得電泵機組能夠適用于探井排液。
[0019]3、本實用新型不僅可以滿足探井大型體積壓裂對快速排液的技術(shù)需求，更重要的是可以在野外沒有電源的環(huán)境中工作，保證施工進度。
[0020]4、本實用新型無噪音污染，一套裝置可以在整個區(qū)域移動施工，折合成本低，大幅提高探區(qū)經(jīng)濟效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]在此描述的附圖僅用于解釋目的，而不意圖以任何方式來限制本實用新型公開的范圍。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用于幫助對本實用新型的理解，并不是具體限定本實用新型各部件的形狀和比例尺寸。本領域的技術(shù)人員在本實用新型的教導下，可以根據(jù)具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實施本實用新型。
[0022]圖1為本實用新型一種探井排液裝置的示意圖。
[0023]以上附圖標記的標記說明:
[0024]1、控制房；2、消音出風槽；3、隔離基礎；4、撬裝式底座；5、發(fā)電機；6、電線；7、接線盒；8、消音進風槽；9、控制柜；10、變壓器；11、煙道；12、消音器；13、第二電纜；14、井口基座；15、電泵管柱；16、泄油器；17、單流閥；18、泵頭；19、離心泵；20、分離器；21、保護器；22、潛油電機；23、測試儀；24、管道；25、第一電纜；26、導流罩；27、割縫篩管；28、扶正器；29、油層。

【具體實施方式】
[0025]結(jié)合附圖和本實用新型【具體實施方式】的描述，能夠更加清楚地了解本實用新型的細節(jié)。但是，在此描述的本實用新型的【具體實施方式】，僅用于解釋本實用新型的目的，而不能以任何方式理解成是對本實用新型的限制。在本實用新型的教導下，技術(shù)人員可以構(gòu)想基于本實用新型的任意可能的變形，這些都應被視為屬于本實用新型的范圍。
[0026]圖1為本實用新型一種探井排液裝置的示意圖，如圖1所示，一種探井排液裝置，它包括:井口基座14，其安裝于油井井口 ；電泵管柱15，其安裝于油井中，它包括自上而下依次相連的管道24、泄油器16、單流閥17、離心泵19、分離器20、潛油電機22，所述管道24與所述井口基座14相固定連接，所述潛油電機22用于驅(qū)使所述分離器20和所述離心泵19動作，所述分離器20用于對探測液進行氣液分離，并將分離出的氣體排至油套環(huán)空中，將分離出的液體流入所述離心泵中，所述離心泵19用于將流入的液體提升至所述單流閥17，所述單流閥17自所述離心泵19向所述泄油器16導通以防止液體回流，所述泄油器16的作用是能使流入流體釋放排出至油套環(huán)空中；測試儀23，其連接于所述潛油電機22的下方，用于測試井下工況參數(shù)；導流罩26，其套設于所述分離器20、所述潛油電機22和所述測試儀23處，所述導流罩26的上端封閉，所述導流罩26的下端具有開口 ；割縫篩管27，其位于所述導流罩26下方，與所述導流罩26的開口相連接，用于過濾井內(nèi)流入液體；位于油井外的控制裝置，所述控制裝置通過第一電纜25分別與所述電泵管柱15以及所述測試儀23相連接。
[0027]具體而言，管道24、單流閥17、泵頭18、離心泵19、分離器20、保護器21、潛油電機22、測試儀23之間通過螺紋或法蘭方式連接。其中，管道24用于連接井口基座14與單流閥17，管道24通過井口基座14將其管道24內(nèi)的流體向外導出，管道24的長度根據(jù)井內(nèi)油層29與井口的深度所決定。在工作狀態(tài)時，割縫篩管27需浸入至油井內(nèi)的油層29中，割縫篩管27的作用是防砂和防止井下雜物進入電泵管柱15。泄油器16的作用是它能夠?qū)⒐艿?4中的流體釋放到油套環(huán)空中，其具體的工作原理如下，當進行檢泵作業(yè)時，油井內(nèi)的液體在泵的作用下會被抽提至管道24中，為了避免液體從管道24中返回至地面，污染地面，此時，可以打開泄油器16，使其進入工作狀態(tài)，管道24內(nèi)的液體流至泄油器16處，會被釋放到油套環(huán)空中，液體在油套環(huán)空內(nèi)下落，掉落返回至油井底部，如此，避免了檢查泵作用時，泵將井內(nèi)液體抽至地面，污染油井口地面。單流閥17的作用是防止停泵時管道24中流體回流；泵頭18為離心泵19的一部分，其用于連接管道24和離心泵19的一個過渡部件；離心泵19的作用是升高井下流體壓頭，形成一定揚程，將流體舉升到地面；分離器20的作用是完成氣液分離，將氣體排出到油套環(huán)空中；保護器21的作用是為潛油電機22補油，同時隔絕流體，避免燒泵；潛油電機22的作用是將電能轉(zhuǎn)化為機械能，帶動分離器20和離心泵19旋轉(zhuǎn)。
[0028]分離器20、潛油電機22以及測試儀23環(huán)向四周設有導流罩26，導流罩26整體套設在上述分離器20、潛油電機22以及測試儀23外部的作用為改變液體進入分離器20的通道。常規(guī)電泵舉升過程中，井液直接進入油氣分離器20，本實用新型采用帶導流罩26的管柱結(jié)構(gòu)，液體需先經(jīng)過導流罩26與測試儀23、潛油電機22形成的環(huán)形空間，然后才進入分離器20，如有必要，導流罩26和割縫篩管27之間還可以增加金屬防垢器，達到防垢的目的，如此，使用導流罩26后的積極效果在于可以對進泵的井液具有防砂、防垢的作用，避免油井出砂和結(jié)垢對電泵造成傷害，同時可以使得潛油電機22外部液流速度加快，液流速度的增加，有助于液流與潛油電機22之間的換熱，加快對潛油電機22的降溫，減小電機由于溫度太高而燒壞的可能。
[0029]在下入油井的潛油電機22的下方連接設有測試儀23，測試儀23與第一電纜25電性相連接，第一電纜25的作用為向井內(nèi)的電動部件傳輸電源和信號，達到控制電動部件的目的。如此，井下可以通過測試儀23方便測得井下工況參數(shù)，包括溫度、壓力、震動強度等參數(shù)，并通過第一電纜25將測得的工況數(shù)據(jù)上傳至地面，通過地面讀取井下測試數(shù)據(jù)，可以對儲層有準確認識，得到更可靠的試油結(jié)論。井下測試儀23可以方便測得井下工況參數(shù)，當試油試采施工完成后，井下電泵管柱15可不起出，直接作為生產(chǎn)管柱。
[0030]本實用新型一種探井排液裝置的工作原理如下:
[0031]在井口外部依次將管道24、泄油器16、單流閥17、離心泵19、分離器20、潛油電機22、測試儀23、割縫篩管27相連接，管道24的長度需滿足油井的深度，使得潛油電機22能夠浸入至油井內(nèi)的油層29中。管道24的另一端連接至井口基座14，第一電纜25連接潛油電機22，再通過井口基座14連接至外部電源。自潛油電機22—端開始，將依次連接的部件下入至油井內(nèi)，使得潛油電機22的進液口與油層29相接處。在井口外，通過井口基座14將下入油井的部件固定。將所有部件連接完成后，將第一電纜25接通電源，整個裝置開始工作。潛油電機22開始運轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化成機械能，帶動分離器20、離心泵19旋轉(zhuǎn)，在抽力的作用下，油井下的液體經(jīng)割縫篩管27、導流罩26，流入分離器20，經(jīng)離心泵19、單流閥17、泄油器16后進入管道24，由于單流閥17的作用，液體無法向下回流，液體最終經(jīng)井口基座14后排出至油井外部。
[0032]本實用新型裝置與常規(guī)的探井排液工藝技術(shù)相比，本實用新型裝置利用電泵機組作為探井井下排液升舉裝置，電泵排液的排量明顯高于常規(guī)的探井排液方法，常規(guī)的探井排液工藝技術(shù)在實際生產(chǎn)中所能達到的排量都低于100方/天，無法滿足探井大型體積壓裂后排液的要求，在本實用新型裝置下，地面和井下之間壓裂液排量可達到300方/天，可以及時的將底層壓裂液返排，避免壓裂液對儲層造成傷害和避免延遲投產(chǎn)進度。其次，本實用新型給出的探井排液裝置利用了電泵機組，并針對探井情況對電泵機組進行了改進，加入了導流罩、割縫篩管部件，使得電泵機組能夠適用于探井排液。
[0033]在一種優(yōu)選的實施方式中，割縫篩管27的下方連接有扶正器28。扶正器28的作用為對整個井下電泵管柱15形成扶正作用，避免作業(yè)時電泵管柱15遇阻以及電泵管柱15與油井壁面發(fā)生磨損碰撞。分離器20與潛油電機22之間設有保護器21，保護器21用于為潛油電機22補油，并隔絕液體避免燒泵。
[0034]在一種優(yōu)選的實施方式中，本實用新型一種探井排液裝置還包括控制房1，控制房I位于地面，控制房I可以為一個可移動的箱體，控制房I內(nèi)部設有油井外的控制裝置，包括發(fā)電機5、變壓器10、控制柜9、接線盒7，這幾個為常規(guī)的工業(yè)設備，發(fā)電機5與變壓器10相電性連接，變壓器10再與控制柜9電性相接，控制柜9再與接線盒7電性相接。最后，接線盒7通過第二電纜13與電泵管柱15出來的第一電纜25相電性連接，上述發(fā)電變電設備之間依次連接均可使用電線6。發(fā)電機5可以為柴油發(fā)電機5，其作用是將燃燒柴油的能量轉(zhuǎn)換為電能，變壓器10的作用是將發(fā)電機5輸出的電壓變換到井下潛油電機22工作的額定電壓，控制柜9的作用是改變電流的頻率，通過改變電流頻率控制潛油電機22的轉(zhuǎn)速，最終控制離心泵19的排量；同時，控制柜9還具有濾波的作用，將變壓器10輸出的電流的波形變?yōu)檫m合井下潛油電機22工作的波形，消除諧波的影響。接線盒的作用是用于保護電線和連接電線。地面控制房I整體可完成發(fā)電、變電、控制幾個工作流程，在施工時，地面控制房I整體放置在井口周圍指定位置，地面控制房I提供電能通過第二電纜13和第一電纜25輸電到井下電泵管柱15，同時通過地面控制房I內(nèi)的控制柜9對井下潛油電機22實施變頻控制，井下測試儀23的測試信號通過第一電纜25和第二電纜13傳輸?shù)降孛婵刂品?，并可在控制房I內(nèi)的控制柜9儀表上讀取。本實用新型不僅可以滿足探井大型體積壓裂對快速排液的技術(shù)需求，更重要的是可以在野外沒有電源的環(huán)境中工作，保證施工進度。
[0035]進一步地，控制房I具有撬裝式底座4、隔離基礎3、消音進風槽8、消音出風槽2、煙道消音器12及煙道11。具體而言，控制房I的底部安裝有撬裝式底座4，撬裝式底座4的作用是方便移動，并且在放置時用于承載控制房I的重量。控制房I的內(nèi)部放置發(fā)電機5處設有隔離基礎3，隔離基礎3具有減震和絕緣作用，主要是為了保護發(fā)電機5。在整個控制房I靠近發(fā)電機5的側(cè)壁處設有消音出風槽2，在其另一側(cè)側(cè)壁設有消音進風槽8，如此，在靠近發(fā)電機5側(cè)面設有消音出風槽2是為了有利于空氣流通，有助于發(fā)電機5的散熱；另一方面可以有效減小從控制房I內(nèi)部傳向外部的噪音的強度，保證整體裝置工作時不會對周圍環(huán)境形成噪音污染?？刂品縄的頂部設有煙道11以及消音器12，煙道11連通控制房I的外部與發(fā)電機5的排氣口，用于排出發(fā)電機5產(chǎn)生的廢氣，消音器12安裝于煙道11上，其作用是減小控制房I內(nèi)部發(fā)電機5傳向外部的噪音。整個控制房I如此設計，使得地面裝置移動方便，當試油試采施工完成后，控制房I可方便地移動到下一口施工探井，充分滿足了探井排液的技術(shù)需求，整體技術(shù)施工作業(yè)簡單，無噪音污染，一套裝置可以在整個區(qū)域移動施工，折合成本低，本實用新型可大幅提高探區(qū)經(jīng)濟效益。
[0036]本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。
[0037]上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種探井排液裝置，其特征在于，它包括: 井口基座，其安裝于油井井口 ； 電泵管柱，其安裝于油井中，它包括自上而下依次相連的管道、泄油器、單流閥、離心泵、分離器、潛油電機，所述管道與所述井口基座相固定連接，所述潛油電機用于驅(qū)使所述分離器和所述離心泵動作，所述分離器用于對探測液進行氣液分離，并將分離出的氣體排至油套環(huán)空中，將分離出的液體流入所述離心泵中，所述離心泵用于將流入的液體提升至所述單流閥，所述單流閥自所述離心泵向所述泄油器導通以防止液體回流，所述泄油器用于使流入流體釋放排出至油套環(huán)空中； 測試儀，其連接于所述潛油電機的下方，用于測試井下工況參數(shù)； 導流罩，其套設于所述分離器、所述潛油電機和所述測試儀處，所述導流罩的上端封閉，所述導流罩的下端具有開口 ； 割縫篩管，其位于所述導流罩下方，與所述導流罩的開口相連接，用于過濾井內(nèi)流入液體； 位于油井外的控制裝置，所述控制裝置通過第一電纜分別與所述電泵管柱以及所述測試儀相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探井排液裝置，其特征在于:它還包括連接于所述分離器和所述潛油電機之間的保護器，所述保護器用于為所述潛油電機補油并隔絕液體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的探井排液裝置，其特征在于:它還包括連接于所述割縫篩管下方的扶正器，所述扶正器用于對井下所述電泵管柱進行扶正。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的探井排液裝置，其特征在于:所述泄油器、所述管道、所述單流閥、所述離心泵、所述分離器、所述保護器、所述潛油電機、所述測試儀、所述割縫篩管和所述扶正器各個部件之間通過螺紋或者法蘭方式相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探井排液裝置，其特征在于:所述控制裝置包括依次相電性連接的發(fā)電機、變壓器、控制柜和接線盒，所述發(fā)電機用于發(fā)電，所述變壓器用于將所述發(fā)電機輸出的電進行變壓，所述控制柜用于改變電流的頻率和濾波，并讀取所述測試儀的信號，所述接線盒用于保護電線和連接電線，所述接線盒通過第二電纜與所述井口基座的所述第一電纜相電性連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的探井排液裝置，其特征在于:它還包括容置所述發(fā)電機、所述變壓器、所述控制柜和所述接線盒的控制房。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的探井排液裝置，其特征在于:所述控制房外部的底部設有撬裝式底座。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的探井排液裝置，其特征在于:所述控制房內(nèi)部的底部設有用于放置所述發(fā)電機的隔離基礎。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的探井排液裝置，其特征在于:所述控制房的頂部設有煙道，所述煙道用于將發(fā)電機排氣口與控制房外部相連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的探井排液裝置，其特征在于:所述煙道上設有消音器。
【文檔編號】E21B43/00GK204252961SQ201420635492
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】孫軍, 賈俊敏, 羅軍, 周華, 伊宏亮, 梁濤, 梁振華, 賀夢琦, 高文明, 付小坡, 邢心, 羅鵬飛 申請人:中國石油天然氣股份有限公司