一种探井排液装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种探井排液装置，它包括：井口基座，其安装于油井井口；电泵管柱，它包括自上而下依次相连的管道、泄油器、单流阀、离心泵、分离器、保护器、潜油电机，管道与井口基座相固定连接；测试仪，其连接于潜油电机下方；导流罩，其套设于分离器、保护器、潜油电机和测试仪的环向，导流罩的上端口呈封闭状态，导流罩的下端口具有开口；割缝筛管，与导流罩的开口相连接；位于油井外的控制装置，控制装置通过第一电缆分别与电泵管柱以及测试仪相连接。本实用新型通过采用电泵管柱，加以改进使得其能够应用于探井中进行排液，大大提高了压裂液的返排速率，避免了投产进度的延迟和因压裂液不及时返排对油井储层造成的伤害。
【专利说明】一种探井排液装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油田勘探【技术领域】，特别涉及一种探井排液装置。
【背景技术】
[0002]探井试油试采为油气勘探和开发过程中的一个必要环节，通过排出一定数量井筒液体来分析油层产出液体的性质、产量，并最终对整个探区储量情况做出评价。排液制约着试油效率，也是试油试采过程中工作量最大的一道工序。同时，通过排液这一过程，可以对储层有准确认识，得到更可靠的试油结论。因此，高质量的排液不仅可以提高试油速度、缩短试油周期，而且可以获取真实的储层资料，进而获得更高的油田勘探区域整体经济效益。
[0003]随着油气田开采过程中探井井况的越来越复杂化，探井试油试采工艺技术也在不断地发展。近年来，我国已经将陆上油气勘探领域逐渐向外围扩展，非自喷井和非自喷层在扩大的领域中所占的比重不断增大，它们的主要特征是三低:即低渗、低压、低孔，这些特点造成了试油试采排液工作量的逐年加大，对于这类探井，一般都要进行压裂施工，依靠压裂储层改造提高油井产能，特别是近几年兴起的大型体积压裂技术在探井储层改造中应用越来越多。这种实施大型体积压裂的探井一般经济投入数额巨大，压裂过程中，挤入地层的压裂液往往上万方，常规使用的水力泵排液工艺技术由于其自身靠水力作用排液，效率低，排液速度较慢，无法满足近年来实施大型体积压力的探井的试油试采的需要，导致大量地层压裂液不及时返排，不但延迟投产进度，同时对储层造成一定伤害。
实用新型内容
[0004]为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种探井排液装置，其能够解决探井压裂后排液速度慢的问题。
[0005]本实用新型的具体技术方案是:
[0006]一种探井排液装置，其特征在于，它包括:井口基座，其安装于油井井口 ；电泵管柱，其安装于油井中，它包括自上而下依次相连的管道、泄油器、单流阀、离心泵、分离器、潜油电机，所述管道与所述井口基座相固定连接，所述潜油电机用于驱使所述分离器和所述离心泵动作，所述分离器用于对探测液进行气液分离，并将分离出的气体排至油套环空中，将分离出的液体流入所述离心泵中，所述离心泵用于将流入的液体提升至所述单流阀，所述单流阀自所述离心泵向所述泄油器导通以防止液体回流，所述泄油器的作用是能使流入流体释放排出至油套环空中；测试仪，其连接于所述潜油电机的下方，用于测试井下工况参数；导流罩，其套设于所述分离器、所述潜油电机和所述测试仪处，所述导流罩的上端封闭，所述导流罩的下端具有开口 ；割缝筛管，其位于所述导流罩下方，与所述导流罩的开口相连接，用于过滤井内流入液体；位于油井外的控制装置，所述控制装置通过第一电缆分别与所述电泵管柱以及所述测试仪相连接。
[0007]优选地，它还包括连接于所述分离器和所述潜油电机之间的保护器，所述保护器用于为所述潜油电机补油，并隔绝液体避免烧泵。
[0008]优选地，它还包括连接于所述割缝筛管下方的扶正器，所述扶正器用于对井下所述电泵管柱进行扶正。
[0009]优选地，所述泄油器、所述管道、所述单流阀、所述离心泵、所述分离器、所述保护器、所述潜油电机、所述测试仪、所述割缝筛管和所述扶正器各个部件之间通过螺纹或者法兰方式相连接。
[0010]优选地，位于油井外的控制装置包括依次相电性连接的发电机、变压器、控制柜和接线盒，所述发电机用于发电，所述变压器用于将所述发电机输出的电进行变压，所述控制柜用于改变电流的频率和滤波，并读取所述测试仪的信号，所述接线盒用于保护电线和连接电线，所述接线盒通过第二电缆与所述井口基座的所述第一电缆相电性连接。
[0011]优选地，它还包括容置所述发电机、所述变压器、所述控制柜和所述接线盒的控制房。
[0012]优选地，所述控制房外部的底部设有撬装式底座。
[0013]优选地，所述控制房内部的底部设有用于放置所述发电机的隔离基础。
[0014]优选地，所述控制房的顶部设有烟道，所述烟道用于将发电机排气口与控制房外部相连通。
[0015]优选地，所述烟道上设有消音器。
[0016]本实用新型具有以下显著有益效果:
[0017]1、本实用新型给出的探井排液装置利用电泵机组作为探井井下排液举升装置，电泵排液的排量明显高于常规的探井排液方法，常规探井排液方法实际排量都低于100方/天，本实用新型的探井快速排液系统的地面和井下装置排量可达到300方/天，提高了排液速度，缩短了试油试采周期，成功解决了探井大型体积压裂后排液速度慢的问题。
[0018]2、本实用新型给出的探井排液装置利用了电泵机组，并针对探井情况对电泵机组进行了改进，加入了导流罩、割缝筛管、扶正器、具有多种功能的控制房等部件，使得电泵机组能够适用于探井排液。
[0019]3、本实用新型不仅可以满足探井大型体积压裂对快速排液的技术需求，更重要的是可以在野外没有电源的环境中工作，保证施工进度。
[0020]4、本实用新型无噪音污染，一套装置可以在整个区域移动施工，折合成本低，大幅提高探区经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。
[0022]图1为本实用新型一种探井排液装置的示意图。
[0023]以上附图标记的标记说明:
[0024]1、控制房；2、消音出风槽；3、隔离基础；4、撬装式底座；5、发电机；6、电线；7、接线盒；8、消音进风槽；9、控制柜；10、变压器；11、烟道；12、消音器；13、第二电缆；14、井口基座；15、电泵管柱；16、泄油器；17、单流阀；18、泵头；19、离心泵；20、分离器；21、保护器；22、潜油电机；23、测试仪；24、管道；25、第一电缆；26、导流罩；27、割缝筛管；28、扶正器；29、油层。
【具体实施方式】
[0025]结合附图和本实用新型【具体实施方式】的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的【具体实施方式】，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。
[0026]图1为本实用新型一种探井排液装置的示意图，如图1所示，一种探井排液装置，它包括:井口基座14，其安装于油井井口 ；电泵管柱15，其安装于油井中，它包括自上而下依次相连的管道24、泄油器16、单流阀17、离心泵19、分离器20、潜油电机22，所述管道24与所述井口基座14相固定连接，所述潜油电机22用于驱使所述分离器20和所述离心泵19动作，所述分离器20用于对探测液进行气液分离，并将分离出的气体排至油套环空中，将分离出的液体流入所述离心泵中，所述离心泵19用于将流入的液体提升至所述单流阀17，所述单流阀17自所述离心泵19向所述泄油器16导通以防止液体回流，所述泄油器16的作用是能使流入流体释放排出至油套环空中；测试仪23，其连接于所述潜油电机22的下方，用于测试井下工况参数；导流罩26，其套设于所述分离器20、所述潜油电机22和所述测试仪23处，所述导流罩26的上端封闭，所述导流罩26的下端具有开口 ；割缝筛管27，其位于所述导流罩26下方，与所述导流罩26的开口相连接，用于过滤井内流入液体；位于油井外的控制装置，所述控制装置通过第一电缆25分别与所述电泵管柱15以及所述测试仪23相连接。
[0027]具体而言，管道24、单流阀17、泵头18、离心泵19、分离器20、保护器21、潜油电机22、测试仪23之间通过螺纹或法兰方式连接。其中，管道24用于连接井口基座14与单流阀17，管道24通过井口基座14将其管道24内的流体向外导出，管道24的长度根据井内油层29与井口的深度所决定。在工作状态时，割缝筛管27需浸入至油井内的油层29中，割缝筛管27的作用是防砂和防止井下杂物进入电泵管柱15。泄油器16的作用是它能够将管道24中的流体释放到油套环空中，其具体的工作原理如下，当进行检泵作业时，油井内的液体在泵的作用下会被抽提至管道24中，为了避免液体从管道24中返回至地面，污染地面，此时，可以打开泄油器16，使其进入工作状态，管道24内的液体流至泄油器16处，会被释放到油套环空中，液体在油套环空内下落，掉落返回至油井底部，如此，避免了检查泵作用时，泵将井内液体抽至地面，污染油井口地面。单流阀17的作用是防止停泵时管道24中流体回流；泵头18为离心泵19的一部分，其用于连接管道24和离心泵19的一个过渡部件；离心泵19的作用是升高井下流体压头，形成一定扬程，将流体举升到地面；分离器20的作用是完成气液分离，将气体排出到油套环空中；保护器21的作用是为潜油电机22补油，同时隔绝流体，避免烧泵；潜油电机22的作用是将电能转化为机械能，带动分离器20和离心泵19旋转。
[0028]分离器20、潜油电机22以及测试仪23环向四周设有导流罩26，导流罩26整体套设在上述分离器20、潜油电机22以及测试仪23外部的作用为改变液体进入分离器20的通道。常规电泵举升过程中，井液直接进入油气分离器20，本实用新型采用带导流罩26的管柱结构，液体需先经过导流罩26与测试仪23、潜油电机22形成的环形空间，然后才进入分离器20，如有必要，导流罩26和割缝筛管27之间还可以增加金属防垢器，达到防垢的目的，如此，使用导流罩26后的积极效果在于可以对进泵的井液具有防砂、防垢的作用，避免油井出砂和结垢对电泵造成伤害，同时可以使得潜油电机22外部液流速度加快，液流速度的增加，有助于液流与潜油电机22之间的换热，加快对潜油电机22的降温，减小电机由于温度太高而烧坏的可能。
[0029]在下入油井的潜油电机22的下方连接设有测试仪23，测试仪23与第一电缆25电性相连接，第一电缆25的作用为向井内的电动部件传输电源和信号，达到控制电动部件的目的。如此，井下可以通过测试仪23方便测得井下工况参数，包括温度、压力、震动强度等参数，并通过第一电缆25将测得的工况数据上传至地面，通过地面读取井下测试数据，可以对储层有准确认识，得到更可靠的试油结论。井下测试仪23可以方便测得井下工况参数，当试油试采施工完成后，井下电泵管柱15可不起出，直接作为生产管柱。
[0030]本实用新型一种探井排液装置的工作原理如下:
[0031]在井口外部依次将管道24、泄油器16、单流阀17、离心泵19、分离器20、潜油电机22、测试仪23、割缝筛管27相连接，管道24的长度需满足油井的深度，使得潜油电机22能够浸入至油井内的油层29中。管道24的另一端连接至井口基座14，第一电缆25连接潜油电机22，再通过井口基座14连接至外部电源。自潜油电机22—端开始，将依次连接的部件下入至油井内，使得潜油电机22的进液口与油层29相接处。在井口外，通过井口基座14将下入油井的部件固定。将所有部件连接完成后，将第一电缆25接通电源，整个装置开始工作。潜油电机22开始运转，将电能转化成机械能，带动分离器20、离心泵19旋转，在抽力的作用下，油井下的液体经割缝筛管27、导流罩26，流入分离器20，经离心泵19、单流阀17、泄油器16后进入管道24，由于单流阀17的作用，液体无法向下回流，液体最终经井口基座14后排出至油井外部。
[0032]本实用新型装置与常规的探井排液工艺技术相比，本实用新型装置利用电泵机组作为探井井下排液升举装置，电泵排液的排量明显高于常规的探井排液方法，常规的探井排液工艺技术在实际生产中所能达到的排量都低于100方/天，无法满足探井大型体积压裂后排液的要求，在本实用新型装置下，地面和井下之间压裂液排量可达到300方/天，可以及时的将底层压裂液返排，避免压裂液对储层造成伤害和避免延迟投产进度。其次，本实用新型给出的探井排液装置利用了电泵机组，并针对探井情况对电泵机组进行了改进，加入了导流罩、割缝筛管部件，使得电泵机组能够适用于探井排液。
[0033]在一种优选的实施方式中，割缝筛管27的下方连接有扶正器28。扶正器28的作用为对整个井下电泵管柱15形成扶正作用，避免作业时电泵管柱15遇阻以及电泵管柱15与油井壁面发生磨损碰撞。分离器20与潜油电机22之间设有保护器21，保护器21用于为潜油电机22补油，并隔绝液体避免烧泵。
[0034]在一种优选的实施方式中，本实用新型一种探井排液装置还包括控制房1，控制房I位于地面，控制房I可以为一个可移动的箱体，控制房I内部设有油井外的控制装置，包括发电机5、变压器10、控制柜9、接线盒7，这几个为常规的工业设备，发电机5与变压器10相电性连接，变压器10再与控制柜9电性相接，控制柜9再与接线盒7电性相接。最后，接线盒7通过第二电缆13与电泵管柱15出来的第一电缆25相电性连接，上述发电变电设备之间依次连接均可使用电线6。发电机5可以为柴油发电机5，其作用是将燃烧柴油的能量转换为电能，变压器10的作用是将发电机5输出的电压变换到井下潜油电机22工作的额定电压，控制柜9的作用是改变电流的频率，通过改变电流频率控制潜油电机22的转速，最终控制离心泵19的排量；同时，控制柜9还具有滤波的作用，将变压器10输出的电流的波形变为适合井下潜油电机22工作的波形，消除谐波的影响。接线盒的作用是用于保护电线和连接电线。地面控制房I整体可完成发电、变电、控制几个工作流程，在施工时，地面控制房I整体放置在井口周围指定位置，地面控制房I提供电能通过第二电缆13和第一电缆25输电到井下电泵管柱15，同时通过地面控制房I内的控制柜9对井下潜油电机22实施变频控制，井下测试仪23的测试信号通过第一电缆25和第二电缆13传输到地面控制房1，并可在控制房I内的控制柜9仪表上读取。本实用新型不仅可以满足探井大型体积压裂对快速排液的技术需求，更重要的是可以在野外没有电源的环境中工作，保证施工进度。
[0035]进一步地，控制房I具有撬装式底座4、隔离基础3、消音进风槽8、消音出风槽2、烟道消音器12及烟道11。具体而言，控制房I的底部安装有撬装式底座4，撬装式底座4的作用是方便移动，并且在放置时用于承载控制房I的重量。控制房I的内部放置发电机5处设有隔离基础3，隔离基础3具有减震和绝缘作用，主要是为了保护发电机5。在整个控制房I靠近发电机5的侧壁处设有消音出风槽2，在其另一侧侧壁设有消音进风槽8，如此，在靠近发电机5侧面设有消音出风槽2是为了有利于空气流通，有助于发电机5的散热；另一方面可以有效减小从控制房I内部传向外部的噪音的强度，保证整体装置工作时不会对周围环境形成噪音污染。控制房I的顶部设有烟道11以及消音器12，烟道11连通控制房I的外部与发电机5的排气口，用于排出发电机5产生的废气，消音器12安装于烟道11上，其作用是减小控制房I内部发电机5传向外部的噪音。整个控制房I如此设计，使得地面装置移动方便，当试油试采施工完成后，控制房I可方便地移动到下一口施工探井，充分满足了探井排液的技术需求，整体技术施工作业简单，无噪音污染，一套装置可以在整个区域移动施工，折合成本低，本实用新型可大幅提高探区经济效益。
[0036]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0037]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种探井排液装置，其特征在于，它包括: 井口基座，其安装于油井井口 ； 电泵管柱，其安装于油井中，它包括自上而下依次相连的管道、泄油器、单流阀、离心泵、分离器、潜油电机，所述管道与所述井口基座相固定连接，所述潜油电机用于驱使所述分离器和所述离心泵动作，所述分离器用于对探测液进行气液分离，并将分离出的气体排至油套环空中，将分离出的液体流入所述离心泵中，所述离心泵用于将流入的液体提升至所述单流阀，所述单流阀自所述离心泵向所述泄油器导通以防止液体回流，所述泄油器用于使流入流体释放排出至油套环空中； 测试仪，其连接于所述潜油电机的下方，用于测试井下工况参数； 导流罩，其套设于所述分离器、所述潜油电机和所述测试仪处，所述导流罩的上端封闭，所述导流罩的下端具有开口 ； 割缝筛管，其位于所述导流罩下方，与所述导流罩的开口相连接，用于过滤井内流入液体； 位于油井外的控制装置，所述控制装置通过第一电缆分别与所述电泵管柱以及所述测试仪相连接。
2.根据权利要求1所述的探井排液装置，其特征在于:它还包括连接于所述分离器和所述潜油电机之间的保护器，所述保护器用于为所述潜油电机补油并隔绝液体。
3.根据权利要求2所述的探井排液装置，其特征在于:它还包括连接于所述割缝筛管下方的扶正器，所述扶正器用于对井下所述电泵管柱进行扶正。
4.根据权利要求3所述的探井排液装置，其特征在于:所述泄油器、所述管道、所述单流阀、所述离心泵、所述分离器、所述保护器、所述潜油电机、所述测试仪、所述割缝筛管和所述扶正器各个部件之间通过螺纹或者法兰方式相连接。
5.根据权利要求1所述的探井排液装置，其特征在于:所述控制装置包括依次相电性连接的发电机、变压器、控制柜和接线盒，所述发电机用于发电，所述变压器用于将所述发电机输出的电进行变压，所述控制柜用于改变电流的频率和滤波，并读取所述测试仪的信号，所述接线盒用于保护电线和连接电线，所述接线盒通过第二电缆与所述井口基座的所述第一电缆相电性连接。
6.根据权利要求5所述的探井排液装置，其特征在于:它还包括容置所述发电机、所述变压器、所述控制柜和所述接线盒的控制房。
7.根据权利要求6所述的探井排液装置，其特征在于:所述控制房外部的底部设有撬装式底座。
8.根据权利要求6所述的探井排液装置，其特征在于:所述控制房内部的底部设有用于放置所述发电机的隔离基础。
9.根据权利要求6所述的探井排液装置，其特征在于:所述控制房的顶部设有烟道，所述烟道用于将发电机排气口与控制房外部相连通。
10.根据权利要求9所述的探井排液装置，其特征在于:所述烟道上设有消音器。
【文档编号】E21B43/00GK204252961SQ201420635492
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】孙军, 贾俊敏, 罗军, 周华, 伊宏亮, 梁涛, 梁振华, 贺梦琦, 高文明, 付小坡, 邢心, 罗鹏飞 申请人:中国石油天然气股份有限公司