[发明专利]用于螺杆泵系统的自动洗涤方法

权利要求书

1.一种自动洗涤螺杆泵系统的井套管的方法，所述方法包括：

经由控制器启动自动洗涤系统的洗涤循环，所述自动洗涤系统操作地耦合到螺杆泵系统；

经由所述控制器禁用所述螺杆泵系统的螺杆泵的正常速度控制；

经由所述控制器关闭气流阀，以停止所述井套管的环形空间中的向上流体流动；

经由所述控制器打开洗涤阀，以允许来自洗涤流体源的流体进入所述井套管的所述环形空间中；

在洗涤流体积聚在所述环形空间内时，经由所述控制器增加所述螺杆泵的速度，以开始冲洗所述井套管；

维持所述螺杆泵的增加的速度，直到满足以下条件中的一个或多个：预设的洗涤时间到期或已经超过了所估计的洗涤体积；

经由所述控制器关闭所述洗涤阀，以完成所述井套管的洗涤；以及

经由所述控制器重新打开所述气流阀，并恢复所述螺杆泵的正常速度控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，启动洗涤循环响应于以下项中的一个或多个：(1)满足预定的时间；(2)所述螺杆泵的扭矩超过了预定的扭矩极限；或(3)对与所述控制器通信的工作站进行手动输入。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：经由所述控制器捕获用于正常速度控制的马达速度设置，以使所述控制器能够在完成所述洗涤循环时将所述马达的速度重新设置为所捕获的用于正常速度控制的马达速度设置。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：判断流体沉降时间是否已经到期，并且在流体沉降时间到期时，启动洗涤流体体积计算过程。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：经由所述控制器启动洗涤流体体积计算过程，其中，所述洗涤流体体积计算过程包括：(1)将洗涤体积初始化为零；(2)确定以下各项中的一项：(a)由洗涤流量计或用户输入的流速中的一个确定所述洗涤流体的流速；或(b)由液位传感器确定所述洗涤流体源中的初始洗涤流体体积；以及(3)在计算时间段到期时，计算以下各项中的一项：(a)增量洗涤流体体积，并且将所述增量洗涤流体体积与所积聚的体积相加，以获得注入到所述井套管的所述环形空间中的洗涤流体体积的所估计的量；或(b)基于由所述液位传感器感测到的流体液位的当前洗涤流体体积，并且从所述洗涤流体源中的所述初始洗涤流体体积减去所述当前洗涤流体体积。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，经由所述控制器打开所述洗涤阀，以允许来自所述洗涤流体源的流体进入所述井套管的所述环形空间中包括以下步骤中的一个步骤：(1)留出时间使所述洗涤阀完成冲程循环，以及(2)启动设置在所述洗涤流体源下游的泵，以开始使洗涤流体流动到所述井套管的环形空间中。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：经由所述控制器启动洗涤流体体积回收计算过程，其中，所述洗涤流体体积回收计算过程包括：(1)将所回收的洗涤流体体积值初始化为零；(2)经由流动管线计确定基线流速；(3)判断计算时间段是否已经到期；(4)在所述计算时间段到期时，测量正在从所述井套管泵送的所述流体的当前流速，所述当前流速等于表面流动管线速率；(5)计算所回收的增量洗涤流体体积，包括将所述当前流速减去所述基线流速；以及(6)通过将计算到的所回收的增量洗涤流体体积与先前计算的所回收的洗涤流体体积相加来判断新的所回收的洗涤流体体积，直到被所述控制器终止。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：在启动所述洗涤流体体积回收计算过程时启动液体下落时间，并且确定所述液体下落时间已经到期以考虑在洗涤流体的注入开始与当所述洗涤流体在所述井套管的井下积聚时之间的时间延迟。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述洗涤阀关闭后，经由所述控制器终止洗涤流体体积计算。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，经由所述控制器重新打开所述气流阀在确定液体下落时间已经到期时发生。