一种电潜泵无修井机检泵系统的制作方法

本实用新型涉及钻井领域，尤其是一种电潜泵无修井机检泵系统。

背景技术：

近年来随着浅层油田开发殆尽，钻井深度及油井产出液含水率越来越高，为了少打井，提高单井产量，定向井、水平井成为主要井型。而电潜泵也正好适应下泵深、斜井、大排量的采油发展趋势。随着电潜泵的使用日益增多，电潜泵检泵的问题也日益突出。现今使用的电潜泵系统中，电潜泵和电缆是固定在油管下端送入井底的，电潜泵悬挂在油管上，大约每隔2年就必须通过逐柱起出油管，将电潜泵和电缆取出维修，再逐柱下入油管将电潜泵和电缆送入井底。

然而，传统电泵检泵时，存在以下不足：需要钻机（修井机），人员约为40人，周期约为7天，成本高。会受钻机，地域，道路，天气的限制，躺井周期7~10天，生产损失大。

对于电潜泵系统来讲，现有系统中有一下不足：

承重方式：机组重量全压在湿接头的工作筒上，油管内的液柱压力可能将电潜泵或者工作筒压弯。

补偿方式：现有系统是刚性的，性能较差。

补偿方式：现有系统补偿均是在电潜泵机组上面，机组重量全传递在湿接头的工作筒上。

锁止方式：现有系统只在最上边设有一处锁止装置，湿接头离此很远，可能轴向移动。

锁止方式：锁止块外露，起下作业时可能卡在油管上。

锁止方式：现有系统电连接装置上锁止系统复杂，传递路径长，对定位及安装要求极高，且容易失灵，可能引起事故。

现有系统中没设取电装置，可能无法探测到井下一些参数，容易引起电潜泵损坏或者井下事故。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，在此提供一种电潜泵无修井机检泵系统；本实用新型与现有方式相比，带来了如下的优点：

承重方式：机组重量压在悬挂外筒内的台阶上，传递给套管或者油管，机组始终处于拉伸状态，能保护电潜泵平稳地运行。

补偿方式：此系统设在机组和传感器取电装置的下面，避免了机组重量压在工作内筒上。

补偿方式：此系统是柔性的，且能减震，保护电联接装置不受损坏。

锁止方式：此系统在中心管串的悬挂上面设有锁止装置，能保护机组上窜和运行时整体转动。

锁止方式：此系统在上下补偿部分设有锁止装置，避免电联接装置在起下过程中自由伸缩而卡在套管上，避免电联接装置被地层压力或者在运行时被水力抬起而损坏。

锁止方式：此系统在非工作位置时，锁止块被压在保护筒内，避免了被卡在油管上的事故。

传感器及取电装置：可实时检测到井下压力、泵口流量等井下参数，可达到保护整个系统安全运行的目的，同时可根据井下参数灵活调产，同时可避免或者减少井下事故的发生。

本实用新型是这样实现的，构造一种电潜泵无修井机检泵系统，其特征在于：包括永久性管柱和中心管串；

所述中心管串包括悬挂及锁止系统、泵头、保护器、电机、传感器及取电装置、上补偿装置、锁止及保护装置、下补偿装置、电连接内筒；

中心管柱包括悬挂外筒、承重台阶及导向器、油管、电连接头外筒上、电连接头外筒下；

所述悬挂及锁止系统位于泵头上部，泵头的下端为保护器；电机下端为传感器及取电装置，传感器及取电装置下方为上补偿装置，上补偿装置下方依次为锁止及保护装置、下补偿装置和电连接内筒；

悬挂外筒上端为油管，悬挂外筒下端设置承重台阶及导向器，油管下端与电连接头外筒上连接，电连接头外筒上内设置导向器，电连接头外筒上还与电连接头外筒下连接成整体。

根据本实用新型所述一种电潜泵无修井机检泵系统，其特征在于：所述悬挂及锁止系统包括打捞筒、丢手头、锁止筒、复位弹簧、复位筒、锁止片、锁止筒、中心管、剪切销钉、锁止筒连接头、下压筒；

复位弹簧位于锁止筒外侧，复位弹簧的下端与复位筒对应；锁止筒位于中心管外侧；所述打捞筒位于锁止筒的上端；锁止筒连接头通过剪切销钉与下压筒连接，下压筒上端与打捞筒之间通过丝口连接；丢手头位于打捞筒内。

根据本实用新型所述一种电潜泵无修井机检泵系统，其特征在于：锁止筒外侧设置导向槽。

根据本实用新型所述一种电潜泵无修井机检泵系统，其特征在于：丢手头的下端设置悬挂槽和丢手槽；中心管上设置悬挂螺钉，中心管通过悬挂螺钉悬挂在丢手头的悬挂槽内。

根据本实用新型所述一种电潜泵无修井机检泵系统，其特征在于：打捞筒内部设置打捞筒台阶。

根据本实用新型所述一种电潜泵无修井机检泵系统，其特征在于：所述电连接内筒内部具有流道、电连接插孔，外部具有导向槽和反扭矩键；锁止及保护装置包括复位筒和锁止片；所述上补偿装置和下补偿装置通过对应的台阶连接；复位弹簧将复位筒下压，所述锁止片卡在复位筒内。

本实用新型的优点在于：本实用新型与现有方式相比，带来了如下的优点：

承重方式：机组重量压在悬挂外筒内的台阶上，传递给套管或者油管，机组始终处于拉伸状态，能保护电潜泵平稳地运行。

补偿方式：此系统设在机组和传感器取电装置的下面，避免了机组重量压在工作内筒上。

补偿方式：此系统是柔性的，且能减震，保护电联接装置不受损坏。

锁止方式：此系统在中心管串的悬挂上面设有锁止装置，能保护机组上窜和运行时整体转动。

锁止方式：此系统在上下补偿部分设有锁止装置，避免电联接装置在起下过程中自由伸缩而卡在套管上，避免电联接装置被地层压力或者在运行时被水力抬起而损坏。

锁止方式：此系统在非工作位置时，锁止块被压在保护筒内，避免了被卡在油管上的事故。

传感器及取电装置：可实时检测到井下压力、泵口流量等井下参数，可达到保护整个系统安全运行的目的，同时可根据井下参数灵活调产，同时可避免或者减少井下事故的发生。

附图说明

图1是本实用新型中心管串示意图

图2是本实用新型永久性管柱示意图

图3是本实用新型悬挂及锁止系统内部示意图

图4是本实用新型悬挂及锁止系统（初始状态）示意图

图5-6是本实用新型悬挂及锁止系统外部示意图

图7是本实用新型锁止筒示意图

图8是本实用新型锁止片连接示意图

图9是本实用新型丢手头位置示意图

图10是本实用新型中心管示意图

图11是本实用新型电连接结构示意图

图12是本实用新型电连接结构内部示意图

图13是本实用新型电连接结构中上补偿装置位置示意图

图14是本实用新型电连接内筒示意图

图15是本实用新型电连接结构中锁止及保护装置对应示意图。

具体实施方式

下面将结合附图1-15对本实用新型进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型通过改进提供一种电潜泵无修井机检泵系统，包括永久性管柱和中心管串。

如图1所示；所述中心管串包括悬挂及锁止系统101、泵头102、保护器103、电机104、传感器及取电装置105、上补偿装置106、锁止及保护装置107、下补偿装置108、电连接内筒109；所述悬挂及锁止系统101位于泵头102上部，泵头102的下端为保护器103；电机104下端为传感器及取电装置105，传感器及取电装置105下方为上补偿装置106，上补偿装置106下方依次为锁止及保护装置107、下补偿装置108和电连接内筒109。

如图2所示；中心管柱包括悬挂外筒201、承重台阶及导向器202、油管203、电连接头外筒上204、电连接头外筒下205；悬挂外筒201上端为油管206，悬挂外筒201下端设置承重台阶及导向器202，油管203下端与电连接头外筒上204连接，电连接头外筒上204内设置导向器207，电连接头外筒上204还与电连接头外筒下205连接成整体。

本实用新型所述一种电潜泵无修井机检泵系统，如图3所示；所述悬挂及锁止系统101包括打捞筒301、丢手头302、锁止筒303、复位弹簧304、复位筒305、锁止片306、锁止筒307、中心管308、剪切销钉309、锁止筒连接头310、下压筒311；复位弹簧304位于锁止筒303外侧，复位弹簧304的下端与复位筒305对应；锁止筒307位于中心管308外侧；所述打捞筒301位于锁止筒303的上端；锁止筒连接头310通过剪切销钉309与下压筒311连接，下压筒311上端与打捞筒301之间通过丝口连接；丢手头302位于打捞筒301内。其中；锁止筒307外侧设置导向槽312；丢手头的下端设置悬挂槽314和丢手槽315；中心管308通过悬挂螺钉313悬挂在丢手头的悬挂槽314内；打捞筒301内部设置打捞筒台阶316。

所述悬挂及锁止系统工作方式如下：

1、下入（初始状态）：复位弹簧304下压复位筒305，锁止片306被压在复位筒305内；

2、当下放要到位时，复位筒305先与永久性管柱内壁的反扭矩键接触，继续下放时反扭矩键作用将复位筒305向上顶起；锁止片306可以向外伸出；

3、下放到位时，锁止筒307外侧的导向槽312落入反扭矩键中，防止中心管串（电潜泵机组）旋转；震击器震击丢手头302，通过打捞头301和下压筒311将剪切销钉309剪断，下压筒311将锁止片306抵出去（抵出锁止筒307）；锁止片306就锁止到永久性管串上，防止轴向移动；

4、丢手过程：悬挂螺钉313位于中心管308上，下放过程中中心管308通过悬挂螺钉313悬挂在丢手头302的悬挂槽314内，当剪切销钉313剪断后，丢手头302下压并换到丢手槽中，再上提丢手头302，使丢手头302从悬挂螺钉313上退出；整体下放装置通过钢丝绞车提出井外；丢手过程完成。

5、打捞过程；打捞工具滑入打捞筒301内，卡在打捞筒台阶316上，上提，随着下压筒311上移到锁止片306上，下压筒311外台阶运动到锁止筒连接头内台阶上，将整个悬挂及锁止系统提离非工作位置，复位筒305离开锁止筒307外侧的导向槽，在复位弹簧压力将锁止片306压回复位筒305内；同时下压筒311被锁止片限位，防止整个悬挂及锁止系统上下移动，防止锁止片卡在永久性管串上。

所述悬挂及锁止系统的优点：

1、锁止片306不外露；

2、下压筒311在下压前与锁止片306内阻止面接触，防止过大的冲击力将剪切销钉剪断，悬挂系统发生误动作现象；防止井下事故发生；

3、只有下放到位时，复位筒305才会动作，保证悬挂系统百分之百到位，保证系统安全；同时不需另外验证是否到位，提高了效率。

本实用新型所述一种电潜泵无修井机检泵系统，所述电连接内筒109内部具有流道407、电连接插孔406，外部具有导向槽404和反扭矩键405；锁止及保护装置107包括复位筒402和锁止片403；所述上补偿装置106和下补偿装置108通过对应的台阶连接；复位弹簧401将复位筒402下压，所述锁止片403卡在复位筒402内。

电连接结构运动过程如下：

1、到位前，上、下补偿装置通过对应的台阶连接；通过复位弹簧401将复位筒402下压，将锁止片403卡在复位筒402内，锁止片403能够承受较大的冲击力；

2、要到位时，永久性管串内壁设置导轨器207，电连接内筒109外部的导向槽404在永久性管串内的导轨器207上滑动；内筒外部的导向槽404与导轨器207对应，内筒外部的反扭矩键405滑入永久性管柱内壁的键槽，同时电连接插孔对准永久性管串内壁的电插头；当中心管串（内筒）滑动到复位筒402时，导轨器207将复位筒402顶起；同时上补偿装置106继续下压，将锁止片403压出下补偿装置108外壁，卡在永久性管串的槽内，防止其轴向移动；

3、上提（检修）时，上补偿装置106随着上提，使其整个电连接结构离开工作位置，同时复位筒402在复位弹簧压力下复位，将锁止片403压回复位筒402内，上补偿装置106通过锁止片403限位；防止整个电连接结构在上体过程中上下移动；防止锁止片403卡在永久性管串上。

传感器及取电装置105的作用在于：电插孔406内设置三个取电接头，通过电插孔406内的三个接头取电，通过取电装置进行处理，对传感器进行供电；同时传感器信号通过三个接头和永久性电缆传回控制柜。

本实用新型与现有方式相比，带来了如下的优点：钻机：不受修井机或钻机模块的限制：做到即时修井；成本：最大化的节约钻机成本，修井物料成本和人力成本；时间：最大化的减少油井停产时间，增加油井生产时效；油井：有效的保护油藏，灵活调产， 保护生产套管。

永久管柱方面对比：1、总体布置方式和顺序相同；2、管内导向：本项目系统为双螺钉和螺旋槽；3、公湿接头布置：本项目系统均为偏心布置；4、悬挂：本项目系统为两个承重台阶，台阶上设有键和键槽。

中心管串对比：

承重方式：现有系统机组重量全压在湿接头的工作筒上，油管内的液柱压力可能将电潜泵或者工作筒压弯。本系统将机组重量悬挂在悬挂外筒上，液柱压力也通过机组传到悬挂外筒上。

补偿方式：现有系统是刚性的，本系统留有间隙，同时有橡胶圈，完全是柔性的。避免机组工作时震动传递给湿接头，从而避免湿接头接触不良甚至烧毁湿接头。

锁止方式：现有系统只在最上边设有一处锁止装置，湿接头离此很远，可能轴向移动，本系统上下设有两处锁止装置，完全避免湿接头轴向移动和径向转动。

起下安全设置：本系统不下放到位，锁止装置和补偿装置不会提前启动，同时打捞时，只要系统一离开锁止位置，保护器就会将这两装置锁定为原来状态。完全避免起下时中心管串脱离钢丝绳的危险。

湿接头系统：采用平衡设计理念、采用特殊材料加工、特殊工艺装配而成。工作内筒偏心布置，流道更大，需要钢丝作业时，通道更大。采用螺旋导向，公母湿接头对接更加精准。反扭矩键、槽精确配合，最大限度减小湿接头径向振动。

伸缩锁止系统：电泵运转时处于悬挂拉伸状态,可以和传统运转方式一样。

工作时，伸缩筒之间径向可自由旋转，轴向可上下移动，这样的设计屏蔽了电泵运转时振动对湿接头的影响。

触发机构，保证100%插入，防止误操作；

锁止机构，锁止湿接头内外筒之间的相对移动，防止公母湿接头之间的松脱而烧毁。

锁止机构，在湿接头离开工作位置时锁止片退回管内，并锁止伸缩系统轴向移动，避免了中心管串在起下过程中出现卡阻现象并保护湿接头损坏。

悬挂系统：轴向向上锁止，防止悬挂在地层压力下上窜而破坏密封。钢丝震击和打压脱手两种脱手方式，更方便，更可靠。锁止系统，在离开悬挂位置时锁止片退回管内，避免了中心管串在起下过程中出现卡阻和误丢手现象。开泵前可打压测试， 保证悬挂密封完好。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。