[發明專利]一種應用于低產井的電潛泵回流舉升裝置及回流舉升方法

有效

• 申請號: 201911371208.3
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111102209B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 曹廣勝;安宏鑫;王鑫;白玉杰;張紫航;王立輝;張曉彤;張寧;李哲;楊婷媛
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: F04D13/08
• 分類號: F04D13/08;F04D15/00;F04D15/02;F04D29/58;E21B43/12
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 曹愛華

1.一種應用于低產井的電潛泵回流舉升裝置，其特征在于：這種應用于低產井的電潛泵回流舉升裝置包括潛油電泵（1）、電潛泵保護器（2）、氣水分離器（3）、多級離心泵（4）、油管（7）、液體回流閥（5）、溫控閥門系統（20），油管（7）通過單流閥（8）連接多級離心泵（4），多級離心泵（4）的下端連接氣水分離器（3），電潛泵保護器（2）短接在氣水分離器（3）下部，電潛泵保護器（2）下端口短接潛油電泵（1），液體回流閥（5）設置在氣水分離器（3）管壁上；溫控閥門系統（20）包括井下發電機（21）、線路板（24）、旋轉閥門（26）、電機（27），潛油電泵（1）處設置溫度傳感器（23），溫度傳感器（23）連接線路板（24），線路板（24）連接電機（27），電機輸出軸（25）插設于電機（27）上方，電機輸出軸（25）向上延伸至氣水分離器（3）側面，電機輸出軸（25）上端連接有旋轉閥門（26），旋轉閥門（26）控制液體回流閥（5）流量，井下發電機（21）短接在潛油電泵（1）下方，連接電纜（22）一端連接井下發電機（21），另一端連接線路板（24）；

所述的液體回流閥（5）形狀為梯形的，梯形的兩腰與氣水分離器（3）相接，梯形較短的底設置在氣水分離器（3）外部，梯形較長的底設置在氣水分離器（3）內部，液體回流閥（5）位于氣水分離器離心渦輪（11）上方，氣水分離管道（12）下方；

所述的液體回流閥（5）有4個，均勻分布在氣水分離器（3）管壁四周，旋轉閥門（26）有4個，每個旋轉閥門（26）連接相應的電機輸出軸（25）及電機（27）。

2.一種權利要求1所述的應用于低產井的電潛泵回流舉升裝置的回流舉升方法，其特征在于：

當氣體及套管中的液體混合物進入氣水分離器（3）后，由于氣液密度差，在離心渦輪（11）的作用下，氣體在氣水分離器（3）中心位置，沿著氣水分離管道（12）排出氣水分離器（3），進入套管（10）；液體在靠近氣水分離器管壁位置，距離氣水分離器管壁近的外層液體壓能較大，易通過液體回流閥（5）進入套管（10），距離氣水分離器管壁稍遠的內層的液體壓能較少，易通過上方的氣水分離管道（12）進入多級離心泵（4），進而進入油管（7），達到對液體人工舉升的作用；

由于液體回流閥（55）為梯形，當流體通過液體回流閥（5）進入套管（10）后，液體回流閥（5）外部的壓力變小，在壓力作用下使液體持續地通過液體回流閥（5）進入套管（10），回流的液體將補充套管（10）中液量，使回流的液量達到對潛油電泵（1）冷卻所需的液量，回流的液體在重力作用下，向下達到潛油電泵甚至更低的位置，通過熱交換的方式來冷卻潛油電泵（1）；

溫度傳感器（23）檢測潛油電泵（1）溫度，線路板（24）依據潛油電泵（1）溫度與設定安全溫度控制電機輸出軸（25）的轉角，對旋轉閥門（26）進行轉角調節，改變液體回流閥（5）流量的大小，當潛油電泵（1）溫度大于設定安全溫度，液體回流閥（5）逐漸打開，溫度越高，液體回流閥（5）開度越大；當潛油電泵（1）小于或等于設定安全溫度，液體回流閥（5）逐漸關閉，溫度越低，液體回流閥（5）開度越小，從而實現溫度的自動控制，在潛油電泵（1）溫度較高時，更多的液體用來冷卻潛油電泵（1），在潛油電泵（1）溫度較低時，更多的液體用來采出。