[發(fā)明專利]一種智能連續(xù)管纜及包含該管纜的智能采油系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810181343.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN108425636A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 上官豐收;張書軍;段建良;董健;袁繼平;張雅麗;劉祥;馬洪瑞;王懷安;王振彪;劉佳俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 信達(dá)科創(chuàng)（唐山）石油設(shè)備有限公司;河北華通線纜集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): E21B17/00
• 分類號(hào): E21B17/00;E21B43/00;F04D13/06;F04D1/06;D06B3/00;D06M11/38;D06M15/55;D06M13/152;D06M11/79;D06M11/74;D06M15/693;D06M13/127;D06M11/44
• 代理公司: 北京煦潤(rùn)律師事務(wù)所 11522
• 代理人: 惠磊

本申請(qǐng)涉及一種智能連續(xù)管纜及包含該管纜的智能采油系統(tǒng)。智能連續(xù)管纜由從內(nèi)向外依次設(shè)置的中空連續(xù)油管、線纜層和護(hù)套層組成，線纜層的內(nèi)部設(shè)有動(dòng)力纜和信號(hào)纜，線纜層緊密包裹在中空連續(xù)油管的外部，護(hù)套層緊密包裹在線纜層的外部。智能采油系統(tǒng)包括地面設(shè)備和井下設(shè)備，地面設(shè)備包括變壓器、控制柜、接線盒、井口盤、采油樹和安全閥，井下設(shè)備包括以組件形式依次設(shè)置的泄油閥、單流閥、抽油泵、油氣分離器、保護(hù)器和馬達(dá)。采用本申請(qǐng)的智能采油系統(tǒng)，原油可以通過(guò)中空連續(xù)油管排出地面，地面控制設(shè)備與井下設(shè)備的通訊和動(dòng)力提供可以通過(guò)動(dòng)力纜和信號(hào)纜實(shí)現(xiàn)，從而在滿足承載力要求的前提下，消除了管桿偏磨的現(xiàn)象并減少了地面設(shè)備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種智能連續(xù)管纜及包含該管纜的智能采油系統(tǒng)，適用于石油工程的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

游梁式抽油機(jī)是開采石油的一種機(jī)器設(shè)備，俗稱“磕頭機(jī)”，是目前主要使用的抽油機(jī)類型。工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)經(jīng)變速箱、曲柄連桿機(jī)構(gòu)變成驢頭的上下運(yùn)動(dòng)，驢頭經(jīng)光桿、抽油桿帶動(dòng)井下抽油泵的柱塞作上下運(yùn)動(dòng)，從而不斷地把井中的原油抽出。

現(xiàn)有技術(shù)中的磕頭機(jī)主要存在以下兩個(gè)技術(shù)缺陷：首先，在抽油過(guò)程中，抽油桿和油管不斷接觸并相互摩擦，行業(yè)內(nèi)稱之為“油桿偏磨”。不但造成大量的油管和抽油桿直接報(bào)廢，而且還會(huì)使油井的維護(hù)作業(yè)成本增加很大，甚至造成整個(gè)油井的報(bào)廢。抽油井的油管和抽油桿之間具有的相對(duì)位移運(yùn)動(dòng)是采油工藝固有的和必然存在的。油管和抽油桿相互接觸且相對(duì)位移運(yùn)動(dòng)必然產(chǎn)生接觸摩擦，由此造成油管和抽油桿的磨損。其次，在地面作業(yè)空間內(nèi)，需要放置抽油泵、電機(jī)及其配套設(shè)備，使得地面設(shè)備增多，增大了作業(yè)復(fù)雜度。

為此，中國(guó)專利申請(qǐng)201610526307.4公開了一種無(wú)桿采油的直線液馬達(dá)采油設(shè)備，去除了抽油桿，采油時(shí)不再存在抽油桿與采油管來(lái)回摩擦所導(dǎo)致的磨損問(wèn)題。其中，采用地面動(dòng)力站將采出的油、氣、水混合液進(jìn)行分離，一部分液體分離出來(lái)生成能夠驅(qū)動(dòng)井下直線液馬達(dá)沿油井向下方運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力液。而井下直線液馬達(dá)被動(dòng)力液驅(qū)動(dòng)向下運(yùn)動(dòng)，隨后，在抽油泵完成抽油泵進(jìn)液過(guò)程后，動(dòng)力液驅(qū)動(dòng)井下直線液馬達(dá)沿油井向上運(yùn)動(dòng)，井下直線液馬達(dá)對(duì)抽油泵抽到的油氣水混合液連同直線液馬達(dá)一起進(jìn)行舉升。動(dòng)力液和抽油泵舉升液相互作用，使得井下直線液馬達(dá)反復(fù)重復(fù)上下運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)桿化的采油工作。但是，該申請(qǐng)的技術(shù)需要在地面設(shè)置用于將混合液分離的動(dòng)力站，從而也使得地面的設(shè)備比較復(fù)雜。同時(shí)，由于直線液馬達(dá)設(shè)置在井下，所以與之相連的電纜長(zhǎng)度增長(zhǎng)。而現(xiàn)有技術(shù)中的電纜承載能力有限，長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，由于自重易造成電纜拉斷。目前，防止電纜拉斷的一種方法是選用承載電纜，利用鋼絲包裹在電纜外圍以達(dá)到更大的承載能力。這種承載電纜的缺陷在于，外層鋼絲容易斷裂，而且容易受到酸性介質(zhì)的腐蝕。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中急需一種不僅能夠消除管桿偏磨，而且還能夠使得地面設(shè)備減少、電纜強(qiáng)度足夠大，以滿足作業(yè)需求的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)為克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供了一種智能連續(xù)管纜及包含該管纜的智能采油系統(tǒng)。

根據(jù)本申請(qǐng)的智能連續(xù)管纜，由從內(nèi)向外依次設(shè)置的中空連續(xù)油管、線纜層和護(hù)套層組成，線纜層的內(nèi)部設(shè)有動(dòng)力纜和信號(hào)纜，線纜層緊密包裹在中空連續(xù)油管的外部，護(hù)套層緊密包裹在線纜層的外部。

優(yōu)選地，所述智能連續(xù)管纜沿長(zhǎng)度方向設(shè)有芳綸繩。所述芳綸繩可以設(shè)置在所述線纜層的內(nèi)部，沿周向均勻設(shè)置有多根；或者，所述芳綸繩可以均勻分布在氟橡膠層的內(nèi)部形成獨(dú)立的芳綸增強(qiáng)層，所述芳綸增強(qiáng)層可以位于所述線纜層和所述護(hù)套層之間或位于所述線纜層和所述中空連續(xù)油管之間。

優(yōu)選地，還可以對(duì)芳綸繩進(jìn)行增強(qiáng)處理，處理的步驟包括：

(1)將芳綸繩放入濃度為0.1mol/L的氫氧化鉀溶液中，靜置超過(guò)40分鐘；

(2)然后將其放入第一浸液中，浸液速度為2-3米/分，然后在135-140℃的溫度下進(jìn)行干燥處理，處理時(shí)間為2-3小時(shí)；