[发明专利]一种井下直线电机往复式抽油泵试验平台

说明书

技术领域

本发明属于油田采油设备领域，具体涉及一种井下直线电机往复式抽油泵试验平台，该平台可模拟直线电机往复式抽油泵采油系统的工况和工作行为，用于该采油系统的试验研究。

背景技术

井下直线电机往复式抽油泵属于无杆类采油设备，其应用范围、时间、经验等方面相对传统的机械有杆类采油设备均存在不足。现有直线电机往复式抽油泵一般直接用于现场下井采油，缺少试验对其功能进行分析验证，因此有必要针对该采油设备研究一种功能较为完善的试验平台，为相关科研人员提供可靠的试验技术手段。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有技术中的不足，填补井下直线电机往复式抽油泵试验技术的空白，提供一种井下直线电机往复式抽油泵试验平台，该平台可模拟直线电机往复式抽油泵采油系统的工况和工作行为，用于采油系统的试验研究。

本发明的目的是通过如下技术措施实现：一种井下直线电机往复式抽油泵试验平台，包括试验台架、井深模拟装置、测控系统，通过三部分相结合，可以模拟直线电机往复式抽油泵斜井、直井中的工作行为，并且可以改变抽油泵的出口压力模拟不同井深；同时可以测试采油系统的效率、排油压力、流量等参数，利用试验研究或验证直线电机往复式抽油泵这一采油设备的工作性能及其控制功能。

所述试验台架包括直线电机、往复式抽油泵、井筒总成、可调高度支架、排油管、回油管，所述井筒总成一端固定，另一端与可调高度支架相连，实现井筒总成不同角度的变化，由此模拟采油系统的不同角度井况；直线电机与往复式抽油泵连接装配后置于井筒总成内部，井筒总成内部充满油液。

所述井深模拟装置包括滤器、蓄能器、压力表、压力变送器、溢流阀、流量计，往复式抽油泵的出口与排油管相连，排油管依次与滤器、蓄能器、压力表、压力变送器、溢流阀、流量计、回油管相连，回油管与井筒总成相连；利用压力变送器、流量计测试采油系统的出口压力以及出口流量；利用溢流阀，结合压力表可以对采油系统的出口压力进行调节，模拟采油设备的下井深度；同时使蓄能器的充气压力小于溢流阀的压力，模拟不同油管长度下其内部的流体阻力作用及弹性作用。

所述测控系统包括升压变压器、控制柜、潜油水密电缆、控制台计算机，所述控制柜内设有电压传感器、电流传感器，所述电压传感器、电流传感器、压力变送器、流量计均与控制台计算机相连。利用控制柜内部的电压、电流传感器测试控制柜的输出电压和输出电流；控制柜内部设有变频模块，外部电源经升压变压器后接入变频模块，变频模块的输出端通过潜油水密电缆与直线电机相连，通过控制变频模块调节输出电压的频率和大小，则可实现采油系统冲次与运行模式的调节；各个传感器测试的压力、流量、电压、电流等信号都传至控制台计算机中进行处理和显示。

在上述技术方案中，所述蓄能器前端设有截止阀。

在上述技术方案中，所述井筒总成上设有泄油阀。

本发明与现有技术相比，其优点如下：

1、可真实模拟直线电机往复式抽油泵采油系统的工况和工作行为；实现不同倾斜角度下的井筒模拟；实现采油系统的运动规律模拟；实现井筒和井下设备的全尺寸模拟；实现不同下泵深度的模拟；可测试采油系统的效率、系统负载、排液压力、流量等参数，并对测试数据进行实时处理和再现。

2、本发明试验平台可为直线电机往复式抽油泵采油系统的性能研究提供良好的试验技术手段，利用较低的经济成本实现油井工况的模拟，利用本试验平台可以缩短直线电机往复式抽油泵采油系统的性能验证周期，同时可提高产品的可靠性和成功率。

附图说明

图1为本发明井下直线电机往复式抽油泵试验平台的结构示意图。

图2为本发明中直线电机与往复式抽油泵的外部连接示意图。

图3为本发明中直线电机与往复式抽油泵的内部连接示意图。

其中，1、直线电机；2、往复式抽油泵；3、井筒总成；4、固定铰支座；5、可调高度支架；6、泄油阀；7、排油管；8、滤器；9、截止阀；10、蓄能器；11、压力表；12、压力变送器； 13、溢流阀；14、流量计；15、回油管；16、潜油水密电缆；17、控制柜；18、升压变压器；19、进油筛管；20、转接头；21、抽油泵柱塞；22、动子延长杆；23、内部动子。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做具体描述。

如图1所示，本发明实施例提供一种井下直线电机往复式抽油泵试验平台，包括试验台架、井深模拟装置、测控系统。