一种过油管电潜泵作业的水下采油树系统

技术领域

本发明涉及一种油气开采技术领域，特别是关于一种过油管电潜泵作业的水下采油树系统。

背景技术

目前，电潜泵的平均服役寿命约3～4年，现有采用水下采油树电潜泵完井技术的电潜泵需要依靠油管柱下入井筒，更换电潜泵时需要动用深水钻井平台起出整个油管柱进行大修井作业。深水钻井平台综合日费约100万美金计，取决于不同水深，完成一次电潜泵更换的大修井作业需7～15天，耗费约700～1500万美金，因此起出油管柱更换电潜泵的作业费用极其高昂，这将严重影响深水油气田开发的经济性。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种过油管电潜泵作业的水下采油树系统，其能使更换电潜泵的时间缩短，作业费用最多可节约60％。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种过油管电潜泵作业的水下采油树系统，其包括水下采油树、油管挂、电潜泵悬挂器、树帽、电潜泵悬挂缆、电潜泵、水下井口装置、油管柱和生产套管；所述水下采油树的中部设置有所述油管挂，所述电潜泵悬挂器设置在所述水下采油树内，并位于所述油管挂的正上方；位于所述水下采油树的顶部设置有所述树帽，在所述水下采油树内，所述树帽与所述电潜泵悬挂器呈对应设置；所述电潜泵悬挂缆的第一端穿过所述油管挂与所述电潜泵悬挂器连接，所述电潜泵悬挂缆的第二端位于所述油管柱内，且所述电潜泵悬挂缆的第二端端部与所述电潜泵连接，并为所述电潜泵提供所需的高压动力电源；所述油管柱的顶部与所述油管挂底部连接；所述水下采油树的底部与所述水下井口装置连接，所述生产套管的上部与所述水下井口装置连接，所述油管柱位于所述生产套管内。

进一步，所述电潜泵悬挂器与所述水下采油树之间设置有两道环形密封件，所述树帽与所述水下采油树之间设置一道所述环形密封件。

进一步，所述树帽的底部设置有湿式电接头的上部接头，所述电潜泵悬挂器的顶部设置有湿式电接头的下部接头，所述上部接头与所述下部接头为配对的接头对；当所述树帽安装至所述电潜泵悬挂器顶部时，通过所述上部接头与所述下部接头实现配对，将电能传输至所述电潜泵悬挂缆。

进一步，所述电潜泵悬挂缆的第一端与所述下部接头连接。

进一步，所述树帽的侧面设置有湿式电接头的配对的第一接头和第二接头。

进一步，所述油管柱内，位于所述电潜泵的下部设置有井下阀门。

进一步，位于所述油管柱和所述生产套管之间的环形空间内、以及所述油管柱与所述电潜泵之间的环形空间内都设置有封隔器。

进一步，所述水下采油树的左侧设置有水下采油树环空通道，右侧设置有水下采油树生产通道。

进一步，所述水下采油树生产通道内至少设置生产主阀和生产翼阀。

进一步，所述水下采油树环空通道内至少设置环空主阀和环空进入阀。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

本发明通过水下采油树内部的电潜泵悬挂器，将电潜泵悬挂在油管柱内部，实现电潜泵与油管柱独立，因此具备通过油管柱内部更换电潜泵的功能。

附图说明

图1是本发明的水下采油树系统的结构示意图；

图2是本发明的轻型修井船通过油管柱内部更换电潜泵的作业示意图；

附图标记为：电潜泵悬挂缆-101、油管柱-102、电潜泵-103、生产套管-104、井下阀门-105、封隔器-106；

水下井口装置-201；

水下采油树-301、油管挂-302、电潜泵悬挂器-303、树帽-304、第一环形密封件-305、第二环形密封件-306、湿式电接头的上部接头-307、湿式电接头的下部接头-308、第一接头309、第二接头310、生产主阀-311、生产翼阀-312、环空主阀-313、环空进入阀314、水下采油树垂直主通道a、水下采油树生产通道b、水下采油树环空通道c；

轻型修井水下井控总成401、轻型修井船402、电潜泵悬挂器安装与回收工具403、轻型修井管缆404。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明提供一种过油管电潜泵作业的水下采油树系统，其包括水下采油树301、油管挂302、电潜泵悬挂器303、树帽304、电潜泵悬挂缆101、电潜泵103、水下井口装置201、油管柱102和生产套管104。

水下采油树301的中部设置有油管挂302，电潜泵悬挂器303设置在水下采油树301内，并位于油管挂302的正上方。位于水下采油树301的顶部设置有树帽304，在水下采油树301内树帽304与电潜泵悬挂器303呈对应设置。电潜泵悬挂缆101的第一端穿过油管挂302与电潜泵悬挂器303连接，电潜泵悬挂缆101的第二端位于油管柱102内，且电潜泵悬挂缆101的第二端端部与电潜泵103连接，进而实现由电潜泵悬挂缆101将电潜泵103悬挂在油管柱102内，并为电潜泵103提供所需的高压动力电源；油管柱102的顶部与油管挂302底部连接。水下采油树301的底部与水下井口装置201连接，生产套管104的上部与水下井口装置201连接，油管柱102位于生产套管104内。

上述实施例中，电潜泵悬挂器303与水下采油树301之间设置有两道第一环形密封件305，树帽304与水下采油树301之间设置一道第二环形密封件306，通过各密封件密封隔离水下采油树垂直主通道a，并能够承受水下采油树301的额定工作压力。

上述实施例中，树帽304的底部设置有湿式电接头的上部接头307，电潜泵悬挂器303的顶部设置有湿式电接头的下部接头308，电潜泵悬挂缆101的第一端与下部接头308连接，且上部接头307与下部接头308为配对的接头对；当树帽304安装至电潜泵悬挂器303顶部时，通过上部接头307与下部接头308实现配对，将电能传输至电潜泵悬挂缆101。

优选的，在树帽304的侧面设置有湿式电接头的配对的第一接头309和第二接头310。

上述实施例中，在油管柱102内，位于电潜泵103的下部设置有井下阀门105。正常生产时井下阀门105开启，停产回收电潜泵期间井下阀门105关闭。

上述实施例中，位于油管柱102和生产套管104之间的环形空间内、以及油管柱102与电潜泵103之间的环形空间内都设置有封隔器106。

上述实施例中，水下采油树301的左侧设置有水下采油树环空通道c，右侧设置有水下采油树生产通道b。在水下采油树生产通道b内至少设置生产主阀311和生产翼阀312，在水下采油树环空通道c内至少设置环空主阀313和环空进入阀314。

综上，本发明在使用时，如图1所示，正常生产期间，过油管电潜泵作业的水下采油树系统依靠电潜泵悬挂器303和树帽304提供水下采油树垂直主通道a和外部环境之间的两道安全屏障。

当电潜泵103出现故障，需及时更换，如图2所示。使用轻型修井船402移开树帽304，再安装轻型修井水下井控总成401，轻型修井水下井控总成401和井下阀门105构成水下采油树垂直主通道a与外部环境之间的两道安全屏障。

从轻型修井船402下入轻型修井管缆404，轻型修井管缆404底部配置电潜泵悬挂器安装与回收工具403，使用电潜泵悬挂器安装与回收工具403解锁电潜泵悬挂器303，上提回收电潜泵悬挂器303和电潜泵103。

上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。