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CN101169033A - 采油系统和采油监控系统 - Google Patents

采油系统和采油监控系统 Download PDF

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CN101169033A
CN101169033A CNA2006101674153A CN200610167415A CN101169033A CN 101169033 A CN101169033 A CN 101169033A CN A2006101674153 A CNA2006101674153 A CN A2006101674153A CN 200610167415 A CN200610167415 A CN 200610167415A CN 101169033 A CN101169033 A CN 101169033A
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CN
China
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aforementioned
pump
oil
radio communication
recovery
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Pending
Application number
CNA2006101674153A
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English (en)
Inventor
鹤田起美
河本浩司
今中崇之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/008—Monitoring of down-hole pump systems, e.g. for the detection of "pumped-off" conditions
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Abstract

本发明提供一种在石油的二次、三次采收中通过利用泵抽空信号能够进行高效采油的采油系统和采油监控系统。具体为具有设置于生产井的汲取原油的杆式泵、检测前述杆式泵的泵抽空信号的信号检测器件、及设置于注入井并用于二次采收或三次采收的注入流体的注入泵的采油系统中，根据前述信号检测器件检测出的泵抽空信号运转注入泵。

Description

采油系统和采油监控系统
技术领域
本发明涉及用于强制回收石油的采油系统和监控采油系统的采油监控系统。
背景技术
从地下油田采集石油时，首先进行仅靠天然排油能量的生产、没有伴随后述EOR的人工采油(气举采油、泵采油等)的生产等(一次采收)。
其后，其一次采收的生产减退后，通过向油层注入水、天然气等(水驱油法、气体注入法)给予人工排油能量，以谋求采收率的增加(二次采收)。
此外，二次采收后，为了采集残存于地下原油含有层的石油，通常采用人为的增进回收(Enhanced Oil Recovery)的方法。增进回收法是比通常的水驱油法、气体注入法等得到更高置换效率为目的的采收法。增进回收的方法使用在水和石油、重油等的油里加入表面活性剂制成微乳状液，将其注入地下原油含有层并回收原油的含油溶剂驱油法，及在注入水中添加聚丙烯酰胺、多烷基丙烯酸酯、聚烷基甲基丙烯酸酯、聚丙烯腈和苍耳烷橡胶等水溶性聚合物，提高水的粘度，以提高石油采集率的聚合物驱油法(例如，参照专利文献1)。此外，还利用使用微生物的微生物驱油法。微生物驱油法是使用生产聚合物、表面活性剂、碳酸气体、甲烷气体和酸等的代谢物的微生物，期待在地下原油含有层内的与上述EOR技术具有一样功能的方法(例如，参照专利文献2)。
如此，现有的采油方法利用采取法谋求高效的石油采取。
用于采集石油的泵使用如图3所示的杆式泵300。杆式泵300为在泵杆301的顶端连接柱塞(未图示)并降入井管内，泵杆通过地上设备上下运动，此运动传递给柱塞以进行采油，因其简便性，最为广泛地使用于陆上油田(例如，参照专利文献3)。
杆式泵会发生泵抽空，作为其控制方法，已有在规定条件下检测出泵抽空发生并进行控制的公知技术(例如，参照专利文献4)。
[专利文献1]日本国特开平11-236556号公报(第2-5页)
[专利文献2]日本国特公平6-13699号公报(第2-9页)
[专利文献3]日本国专利第3184229号公报(第9-17页，图7)
[专利文献4]WO00/66892号公报(第9-17页)
发明内容
油田开发时使用哪个原理的采取法、在什么时机适用才能得到综合经济性最高的生产计划这个问题近年来已被人们所探讨。但是，有时也得不到明确的答案，并不一定能得到最佳的生产计划。
本发明是为解决以上问题而进行的，目的是提供一种在二次、三次采收中通过利用泵抽空信号能够进行高效采油的采油系统和采油监控系统。
为了解决上述问题，本发明是如下构成的。
权利要求1所述的发明为具有设置于生产井的汲取原油的杆式泵、检测前述杆式泵的泵抽空信号的信号检测器件、及设置于注入井的用于第二次采收或第三次采收的注入流体或微生物的注入泵的采油系统；其特征为：根据前述信号检测器件检测出的泵抽空信号，使前述注入泵运转。
权利要求2所述的发明的特征为：前述信号检测器件是驱动前述杆式泵的动力源的变换器。
权利要求3所述的发明的特征为：前述信号检测器件是驱动前述杆式泵的动力源的变换器的上一级控制器。
权利要求4所述的发明的特征为：将前述泵抽空信号传输给驱动前述注入泵的动力源的变换器。
权利要求5所述的发明的特征为：前述流体是水、气体或表面活性剂。
权利要求6所述的发明为具有设置于生产井的汲取原油的杆式泵、检测前述杆式泵的泵抽空信号的信号检测器件、及设置于注入井的用于第二次采收或第三次采收的注入流体或微生物的注入泵的采油系统；其特征为：前述信号检测器件检测出前述泵抽空信号，根据前述检测出的泵抽空信号运转前述注入泵。
权利要求7所述的发明的特征为：前述信号检测器件是驱动前述杆式泵的动力源的变换器。
权利要求8所述的发明的特征为：前述信号检测器件是驱动前述杆式泵的动力源的变换器的上一级控制器。
权利要求9所述的发明的特征为：将前述泵抽空信号传输给驱动前述注入泵的动力源的变换器。
权利要求10所述的发明的特征为：前述流体是水、气体或表面活性剂。
权利要求11所述的发明的特征为：具有设置于生产井的汲取原油的杆式泵、驱动前述杆式泵的变换器、操作前述变换器的远隔监控设备、连接前述远隔设备的第1无线电通信器件、用于与前述无线电通信器件进行无线电通信的第2无线电通信器件、及连接于前述无线电通信器件的计算机。
权利要求12所述的发明的特征为：前述指令以规定周期进行发送。
权利要求13所述的发明为具有设置于生产井的汲取原油的杆式泵、驱动前述杆式泵的变换器、操作前述变换器的远隔监控设备、连接前述远隔设备的第1无线电通信器件、用于与前述无线电通信器件进行无线电通信的第2无线电通信器件、及连接于前述无线电通信器件的计算机的采油监控系统；其特征为：由前述计算机通过前述第2无线电通信器件发送规定指令给前述变换器，前述远隔监控设备通过前述第1无线电通信器件接收前述规定指令，响应前述规定指令操作前述变换器，通过前述第1及第2无线电通信器件将前述操作的结果发送给前述计算机。
权利要求14所述的发明的特征为：前述指令以规定周期进行发送。
根据权利要求1至10所述的发明，由于在二次、三次采收中注入水、气体、表面活性剂(流体)或者微生物的泵和进行采油的杆式泵能够使用变换器的泵抽空检测信号进行协调运转，因此能够进行高效采油。
根据权利要求11至14所述的发明，由于以无线电通信进行监控，因此能够在异地进行原油生产、维修管理。
附图说明
图1是表示本发明第1实施例的采油系统的构成图。
图2是表示本发明第2实施例的采油监控系统的构成图。
图3是现有杆式泵的说明图。
符号说明
1  地下原油含有层(油层)
2  生产井
3  注入井
10 杆式泵
11 马达
12 第1变换器
20 注入泵
21 马达
22 第2变换器
23 信号传输器件
51 通信接口
52 远隔监控设备
53 无线电通讯器件
60 中央监控系统
61 计算机
具体实施方式
以下参照图对本发明的实施方式进行说明。
实施例1
图1是本发明采油系统的构成图。以下，采油以水驱油法进行说明，只要是二次、三次采收的情况就能够适用任意的驱油法。
图中，1是地下原油含有层(油层)。2是用于采收石油的坑井即生产井。3是用于注入水的注入井。
10是汲取原油的杆式泵。11是作为杆式泵10动力源的马达。12是驱动马达11的第1变换器。第1变换器12可根据公知技术检测出泵抽空信号。
20是用于注入水的注入泵。21是作为注入泵20动力源的马达。22是驱动马达21的第2变换器。23是用于从第1变换器12向第2变换器22传输泵抽空信号的信号传输器件，由未图示的发信机、信号线和收信机构成。
在如上构成之下，对本发明采油系统的动作进行以下说明。
由杆式泵10持续汲取原油时，油层压力逐渐下降，采油效率逐渐降低。而且，油层压力降低时，陷入容易发生泵抽空的状态。
此时，第1变换器12检测出泵抽空信号后，此信号通过信号传输器件23传输给第2变换器22。即第1变换器为泵抽空信号检测器件。第2变换器22接收此泵抽空信号后，开始运转注入水(流体)。
因此，由于油层压力恢复，能够使生产井稳定地进行采油。
此外，本实施例中，虽然由第1变换器检测出泵抽空，但是也可以由未图示的上一级控制器进行检测，或者也可以由设置于杆式泵的传感器直接检测。此外，虽然第1变换器的泵抽空信号直接传输给第2变换器22，但只要是根据泵抽空信号能够使第2变换器运转即可。即以任意方法检测出泵抽空，并据此注入水即可。
此外，检测出泵抽空后，不一定立刻开始第2变换器的运转，可以在检测出规定次数后开始运转，也可以在单位时间内的检出次数超过规定值时开始运转。
如上所述，由于在二次、三次采收中注入水、气体、表面活性剂等流体或者微生物的泵和进行采油的杆式泵能够使用变换器的泵抽空检测信号进行协调运转，因此能够进行高效采油。
实施例2
图2是表示第2实施例的采油监控系统的构成图。此外，由于与第1实施例相同的部分赋予相同的符号，因此省略其说明。
图中，51是通信接口，其为用于在第1变换器12和后述远隔监控设备之间收发数据的通信接口电路板。52是远隔监控设备，接收中央监控系统发出的指令，并根据指令内容操作变换器。53是无线电通信器件，用于收发无线电信号。
60是中央监控系统，由无线电通信器件61、通信接口62和计算机63构成。
在如上构成之下，由计算机63发送规定指令后，指令数据通过无线电通信器件61、53传输给远隔监控设备52。
远隔监控设备52根据其指令操作变换器，并返送结果数据给计算机63。
例如，由计算机63发送回转数读出指令后，远隔监控设备读出变换器管理的回转数的信息，返送给计算机63。
如果周期地发送指令，因为可以周期地得到结果数据，所以能够实现马达监控。
如上所述，可以通过计算机63定期确认变换器的动作状态，监控、管理油田全体的采油量/推移、每个杆式泵的采油量/推移、工作状况、可维修性(maintainability)和可用性(availability)等。
此外，本实施例中，通信接口设置于第1变换器内部，但也可以设置于外部。
如此，由于以无线电通信进行监控，因此能够在异地进行原油生产、维修管理。

Claims (14)

1.一种采油系统，具有设置于生产井的汲取原油的杆式泵、检测前述杆式泵的泵抽空信号的信号检测器件、及设置于注入井的用于第二次采收或第三次采收的注入流体或微生物的注入泵的采油系统；
其特征为：根据前述信号检测器件检测出的泵抽空信号，使前述注入泵运转。
2.如权利要求1所述的采油系统，其特征为：前述信号检测器件是驱动前述杆式泵的动力源的变换器。
3.如权利要求1所述的采油系统，其特征为：前述信号检测器件是驱动前述杆式泵的动力源的变换器的上一级控制器。
4.如权利要求1所述的采油系统，其特征为：将前述泵抽空信号传输给驱动前述注入泵的动力源的变换器。
5.如权利要求1所述的采油系统，其特征为：前述流体是水、气体或表面活性剂。
6.一种采油方法，具有设置于生产井的汲取原油的杆式泵、检测前述杆式泵的泵抽空信号的信号检测器件、及设置于注入井的用于第二次采收或第三次采收的注入流体或微生物的注入泵的采油系统；
其特征为：前述信号检测器件检测出前述泵抽空信号，
根据前述检测出的泵抽空信号运转前述注入泵。
7.如权利要求6所述的采油系统，其特征为：前述信号检测器件是驱动前述杆式泵的动力源的变换器。
8.如权利要求6所述的采油系统，其特征为：前述信号检测器件是驱动前述杆式泵的动力源的变换器的上一级控制器。
9.如权利要求6所述的采油系统，其特征为：将前述泵抽空信号传输给驱动前述注入泵的动力源的变换器。
10.如权利要求6所述的采油系统，其特征为：前述流体是水、气体或表面活性剂。
11.一种采油监控系统，其特征为：
具有设置于生产井的汲取原油的杆式泵、
驱动前述杆式泵的变换器、
操作前述变换器的远隔监控设备、
连接前述远隔设备的第1无线电通信器件、
用于与前述无线电通信器件进行无线电通信的第2无线电通信器件、及连接于前述无线电通信器件的计算机。
12.如权利要求11所述的采油监控系统，其特征为：前述指令以规定周期进行发送。
13.一种采油监控方法，具有设置于生产井的汲取原油的杆式泵、驱动前述杆式泵的变换器、操作前述变换器的远隔监控设备、连接前述远隔设备的第1无线电通信器件、用于与前述无线电通信器件进行无线电通信的第2无线电通信器件、及连接于前述无线电通信器件的计算机的采油监控系统；
其特征为：由前述计算机通过前述第2无线电通信器件发送规定指令给前述变换器，
前述远隔监控设备通过前述第1无线电通信器件接收前述规定指令，
响应前述规定指令操作前述变换器，
通过第1及第2无线电通信器件将前述操作的结果发送给前述计算机。
14.如权利要求13所述的采油监控方法，其特征为：前述指令以规定周期进行发送。
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C10 Entry into substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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