一种机械采油试验平台

摘要

本发明涉及用于油田采油的一种机械采油试验平台，可模拟机械采油系统的工况和工作行为。本发明一种机械采油试验平台，由实验台架、供排流体系统、测控系统三部分组成，所述实验台架主要由抽油机、井筒胎架、井筒总成、抽油杆、冲程损失模拟器、支架等组成；所述供排流体系统主要由储液罐、供液泵、往复泵变频器、供气泵、储气罐、气液分离器、井筒流体输入管线、抽油泵、液体溢流管线组成；所述测控系统由抽油机控制箱、液体流量计、气体流量计、温度变送器、压力变送器、往复泵变频器组成。本发明可实现抽油系统气液两相供排液工况模拟和机械采油系统的工作行为模拟，为机械采油设备结构和性能研究提供很好的实验技术手段。

主权项

一种机械采油试验平台，由实验台架、供排流体系统、测控系统三部分组成，其特征在于：所述实验台架由抽油机(1)、抽油钢绳(2)、悬绳器(19)、第一定滑轮(3)、第二定滑轮(4)、第三定滑轮(7)、第四定滑轮(11)、第五定滑轮(12)、第六定滑轮(15)、井筒胎架(5)、井筒总成(6)、抽油杆(8)、冲程损失模拟器(9)、下行力钢绳(10)、支架(13)、电动葫芦(14)、重块(16)、水平导轨(17)、垂直导轨(18)、第一滚轮(60)、第二滚轮(61)组成；其中，第一定滑轮(3)、支架(13)固定于水平导轨(17)上；第六定滑轮(15)、垂直导轨(18)、电动葫芦(14)固定于支架(13)上；第二定滑轮(4)、第三定滑轮(7)、第四定滑轮(11)、第五定滑轮(12)、井筒总成(6)、第一滚轮(60)、第二滚轮(61)固定于井筒胎架(5)上；冲程损失模拟器(9)与抽油杆(8)连接；抽油机(1)通过悬绳器(19)、抽油钢绳(2)、第一定滑轮(3)、第二定滑轮(4)、第四定滑轮(11)、冲程损失模拟器(9)与抽油杆(8)连接；重块(16)通过下行力钢绳(10)、第六定滑轮(15)、第五定滑轮(12)、第三定滑轮(7)与抽油杆(8)连接；井筒总成(6)固定在井筒胎架(5)上，通过固定在支架(13)上的电动葫芦(14)起降井筒胎架(5)的一端，实现井筒总成(6)从水平到垂直不同角度的变化；所述井筒胎架(5)两端有第一滚轮(60)和第二滚轮(61)，可使井筒总成(6)在支架(13)上的垂直导轨(18)和水平导轨(17)上移动，通过链接销可使井筒胎架(5)固定在支架(13)水平导轨(17)上，从而使井筒总成(6)固定于某一预定角度，由此摸拟机械采油系统的井筒从水平到垂直任意角度的井况；所述供排流体系统由储液罐(21)、供液泵(23)、供气泵(24)、储气罐(25)、气液混合器(34)、第一节流阀(26)、第二节流阀(58)、第一闸阀(22)、第二闸阀(33)、第三闸阀(35)、第四闸阀(47)、第五闸阀(48)、第六闸阀(54)、第七闸阀(57)、第一单流阀(31)、第二单流阀(32)、第一调压阀(49)、第二调压阀(55)、溢流阀(50)、气液分离器(51)、供气管线(27)、供液管线(28)、井筒流体输入管线(36)、套管(37)、抽油泵(38)、油管(40)、油管流体出口管线(45)、套管流体出口管线(46)、液体溢流管线(56)组成；其中，储液罐(21)、第一闸阀(22)、供液泵(23)、供液管线(28)、第一单流阀(31)依次连接，供液管线(28)再与第二节流阀(58)、第七闸阀(57)、液体溢流管线(56)依次连接构成供液系统；供气泵(24)、储气罐(25)、第一节流阀(26)、供气管线(27)、第二单流阀(32)、第二闸阀(33)依次连接构成供气系统；供液系统、供气系统与气液混合器(34)连接后，再与第三闸阀(35)、井筒流体输入管线(36)、井筒流体入口(44)依次连接构成供流体系统；油管出口(42)、油管流体出口管线(45)、第五闸阀(48)、第一调压阀(49)、气液分离器(51)、第二调压阀(55)、第六闸阀(54)依次连接组成排出流体管线系统；套管出口(39)、套管流体出口管线(46)、第四闸阀(47)、溢 流阀(50)依次连接组成井筒溢流管线系统；所述供液泵(23)抽取储液罐(21)内的液体，加压后输入供液管线(28)；所述供气泵(24)加压空气后输入供气管线(27)，经气液混合器(34)混合后的气液两相流体经井筒流体输入管线(36)输入井筒总成(6)内；进入井筒总成(6)的气液两相流体一部分被抽油泵(38)抽入油管(40)，另一部分将通过油管(40)与套管(37)之间环空、套管流体出口管线(46)回流到储液罐(21)；从油管(40)排出的气液两相流体进入气液分离器(51)，分离出来的液体和气体计量后一并流入储液罐(21)，气体通过储液罐(21)出气管排出；由此摸拟机械采油系统的供排流体工况；所述测控系统由抽油机控制箱(20)、第一液体流量计(29)、第二液体流量计(52)、第一气体流量计(30)、第二气体流量计(53)、温度变送器(62)、压力变送器(63)、往复泵变频器(59)组成；其中，抽油机控制箱(20)与抽油机(1)的电动机连接；5组温度变送器(62)和压力变送器(63)分别安装在供气管线(27)、供液管线(28)、井筒流体输入管线(36)、油管流体出口管线(45)和套管流体出口管线(46)上；还有一压力变送器(63)安装在气液分离器(51)排气管线上；第一液体流量计(29)安装在供液管线(28)上；第一气体流量计(30)安装在供气管线(27)上；第二液体流量计(52)安装在气液分离器(51)的排液管线上；第二气体流量计(53)安装在气液分离器(51)的排气管线上；往复泵变频器(59)与供液泵(23)的电动机连接；5组温度变送器(62)和压力变送器(63)分别测试供气管线(27)、供液管线(28)、井筒流体输入管线(36)、油管流体出口管线(45)和套管流体出口管线(46)中的流体温度、压力；第一气体流量计(30)、第二气体流量计(53)和第一液体流量计(29)、第二液体流量计(52)分别测试供气管线(27)、供液管线(28)和油管流体出口管线(45)的气体流量和液体流量；抽油机控制箱(20)中的电流、电压传感器测试抽油机(1)输入电流和电压；变频器控制抽油机(1)的转速。