[发明专利]一种电潜泵的压井保护装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采领域，特别设计一种电潜泵的压井保护装置及方法。

背景技术

随着原油开采成本越来越高，稠油在世界和中国原油生产的比重越来越大。蒸汽辅助重力泄油（SAGD）技术在国内外进入规模化应用，并在世界主要稠油区块取得了大规模成功。目前SAGD举升工艺以有杆泵为主，杆式泵可靠性低，地面工艺复杂，维护和维修工作量大，且由于井下套管和加工工艺等限制，目前最大泵径为Φ140mm，在3min^-1情况下，只能满足531m³/d理论排量，对于SAGD油井来说，管式泵的排量无法满足高产井的生产要求。电潜泵的趋势是向大排量、大功率、高可靠性、耐高温、耐高压方向发展，向自动化、智能化和遥控监测方向发展，以提高电潜泵的适用范围和寿命，并显著降低成本。随着电潜泵采油技术的发展，在SAGD井高温环境下运行稳定性的提高，利用电潜泵开采SAGD油井，增加SAGD油井排液和实现中深层开采成为了有效的技术手段。

对于未来SAGD举升技术的发展，管式泵对于高产井的限制必须解决，目前国外SAGD采用的高温电潜泵在现场取得了很好的应用效果，电潜泵可以解决管式泵所带来的问题，在50HZ条件下可以达到1000m³/d以上排量，同时通过增加电泵级数可以提高扬程，满足中深井举升要求。虽然目前电潜泵的特性能够和SAGD高产液量匹配，但是电潜泵能够稳定生产还取决于油井有一定的供液能力和井下环境温度。对于电潜泵油井生产，为了避免游离气对电泵运行的影响，一般是采用及时放空套管气降低套压，保证油井在一定沉没度下生产，而对于SAGD油井，为了防止闪蒸，必须进行油压和套压憋压生产，需要套管和油管环空压力值高于该温度对应的饱和蒸汽压，一般需要控压在1.0MPa以上。较高的套压使动液面下降，同时SAGD油井日产液量大，也极易出现动液面下降迅速情况，电泵一旦抽空就有可能出现电机欠载烧毁，电潜泵采用的常规方法是电流欠载保护，运行电流低于欠载设定值时欠载保护生效停机处理。一般设定值为额定工作电流的75%～80%，这种方法的存在一定局限性，电泵井在生产状态下实际工作电流的高低受各种因素影响，不宜以此作为欠载整定值的标准，而且欠载保护值的设定存在即时性，随着油井出液情况变化，设定值如果不及时调整或者不准确就会出现电泵因欠载设定频繁停机，势必会大大降低电泵使用寿命，造成不必要的损失。

发明内容

因此在有泵效的情况下，尽量维持机组连续运转是一种合理的策略，在机组泵况不存在问题的情况下，只要机组不处于空转状态，就应该保持生产。采用合理的保护措施，保证SAGD油井能够连续生产是延长电机寿命的一个新的技术思路。

为达到上述目的，本发明提出了一种电潜泵的压井保护装置，所述电潜泵设置于一油井内，所述压井保护装置包括：动液面监测装置，设置于所述油井的井口，用于监测并获取所述油井的动液面数据发送至所述自动掺水装置；井下温度监测装置，设置于所述电潜泵的泵头位置，用于监测并获取所述电潜泵电机的温度值发送至所述自动掺水装置；自动掺水装置，连接所述动液面监测装置及井下温度监测装置，用于根据所述动液面数据或者电机的温度值生成告警信号，并根据所述告警信号对所述油井的环套空间进行掺水。

为达到上述目的，本发明提出了一种电潜泵的压井保护方法，监测并获取所述油井的动液面数据；监测并获取所述电潜泵电机的温度值；根据所述动液面数据或者电机的温度值生成告警信号；根据所述告警信号对所述油井的环套空间进行掺水。

通过本发明电潜泵的压井保护装置及方法，使动液面在线监测、井下温度实时监测与自动掺水装置联锁，利用自动掺水使SAGD高产油井在动液面过低时进行掺水防止触发欠载停机，并且还可通过自动掺水降低电潜泵的工作温度，防止电潜泵出现超温损坏，保证动液面稳定使电潜泵连续运转，实现油井的连续生产。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为本发明一实施例的电潜泵的压井保护装置结构示意图。

图2为本发明一实施例的电潜泵的压井保护方法流程图。

图3为本发明一具体实施例的电潜泵的压井保护装置安装示意图。

具体实施方式

以下配合图式及本发明的较佳实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。

图1为本发明一实施例的电潜泵的压井保护装置结构示意图。如图1所示，电潜泵设置于一油井内，所述压井保护装置包括：