專利名稱:井下分層采油控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種應(yīng)用于油田生產(chǎn)測井用的找堵水、分層采油控制裝置。
背景技術(shù):
油田進入高含水期開采階段以后,必須對高含水層采取堵水措施,開采低含水層, 封堵高含水層,以達到穩(wěn)油控水、增產(chǎn)降耗的目的。目前各油田采用的幾種找堵水方法,在應(yīng)用中或多或少受到各種因素的限制,如井況、成本、周期、成功率等,因而在現(xiàn)場的應(yīng)用還比較有限。
實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種井下分層采油控制裝置,以達到穩(wěn)油控水、增產(chǎn)降耗的目的。本實用新型的技術(shù)方案如下井下分層采油控制裝置,包括安裝在采油通道內(nèi)作為智能開關(guān)器的串接連通的多節(jié)工具短節(jié),這些工具短節(jié)分別與各自對應(yīng)的油層相通,各工具短節(jié)之間通過堵水封隔器將各個油層分開;最上端的工具短節(jié)通過丟手接頭與抽油管柱連接,最下端的工具短節(jié)經(jīng)堵水封隔器固定于座封球座;每一節(jié)工具短節(jié)均包括依次串接的控制電路板、壓力傳感器、 電機驅(qū)動機構(gòu)、絲杠組件、開關(guān)體和單向閥組件。上述控制電路板上最好設(shè)置單獨的電池組,所述電機驅(qū)動機構(gòu)采用電機減速器驅(qū)動,單向閥組件只允許產(chǎn)出液體單方向由地層進入油管。(這樣使得在地面打壓過程中不會產(chǎn)生產(chǎn)出液體外漏,增加了系統(tǒng)可靠性和安全性。)應(yīng)用本實用新型,只需一趟管柱就實現(xiàn)了找水、堵水、生產(chǎn)、調(diào)層、測試等多項功能。本實用新型以其創(chuàng)新的思維、科學的設(shè)計、低廉的施工成本和方便的調(diào)層方法,為穩(wěn)油控水提供了一種全新的技術(shù)方案,將使油田開發(fā)水平跨上一個新臺階,具有廣闊的應(yīng)用空間。
圖I是本實用新型其中一節(jié)工具短節(jié)(智能開關(guān)器)的機械結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是工具短節(jié)中單向閥組件的橫截示意圖。圖3是工具短節(jié)中控制電路板的控制框圖。圖4為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。其中I-上護帽;2_上接頭;3_上護管;4_電池組;5_電路板;6_壓力傳感器;7_電機減速器;8_絲杠組件;9_開關(guān)體;10-單向閥組件;11-下護帽;12-抽油管柱;13-丟手接頭;14_堵水封隔器;15-工具短節(jié)(智能開關(guān)器); 16-座封球座。
具體實施方式
本實用新型的原理是用封隔器將井下各層位封隔,管柱上對應(yīng)每一個目的層位安裝一套智能開關(guān)器,找堵水過程中開關(guān)器能按照設(shè)定的時間順序自動打開或關(guān)閉油層,無需地面復(fù)雜的操作,就可實現(xiàn)油井的找水、堵水措施,達到任意選層開采,降水增油的目的。 同時在生產(chǎn)過程中,內(nèi)置壓力計可連續(xù)監(jiān)測分層壓力資料,直接解釋出油井分層資料如分層壓力、滲透率、污染系數(shù)等。本實用新型的核心為內(nèi)置的智能開關(guān)器,圖I為其結(jié)構(gòu)示意圖。開關(guān)器設(shè)計為一工具短節(jié),上下與油管連接。短節(jié)與油層溝通并開有上下層位的直通孔。被封隔器細分的每個層位均對應(yīng)有所述工具短節(jié),液體進入該工具短節(jié)后通過球閥、出液筒進入油管,被打開的層位液體最后匯集到油管內(nèi)被抽油泵抽至地面。開關(guān)器內(nèi)有電池、電路板(微處理器)、電機驅(qū)動機構(gòu)等,通過微處理器控制電機運轉(zhuǎn),帶動閥體運動來實現(xiàn)層位的打開和關(guān)閉。同時,開關(guān)器內(nèi)置有壓力傳感器,時刻監(jiān)測井下壓力的變化,來作為微處理器程序運行的判斷依據(jù)。I、設(shè)計管柱并下井根據(jù)井況參數(shù)設(shè)計找堵水丟手管柱,利用堵水封隔器將各個油層卡開,在每一油層位置串接一個智能開關(guān)器,一起隨丟手管柱下入井中(見圖4)。2、坐封丟手并投產(chǎn)油管打液壓使封隔器坐封,然后再投球至丟手接頭,加壓實現(xiàn)管柱丟手。起出施工管柱后下入泵抽生產(chǎn)管柱,油井投入正常生產(chǎn)。井下各個智能開關(guān)器按程序設(shè)定的時間表運行,在規(guī)定的時間打開或關(guān)閉油層。3、找水過程井下每個智能開關(guān)器的時間表是不同的,在找水階段,同一時間內(nèi)只有一個開關(guān)器是打開的,也就是單層生產(chǎn),每個層輪流打開單獨生產(chǎn)幾天,地面人員通過計量化驗確定出各層的流體性質(zhì),得到該層的流量、含水率等數(shù)據(jù)。4、測試過程開關(guān)器內(nèi)置有壓力測試電路,下部也留有壓力測試儀連接口,可根據(jù)要求配接用于分層測試。當開關(guān)器處在關(guān)閉狀態(tài)時,儀器可測試得到地層的壓力恢復(fù)曲線, 當開關(guān)器處在打開狀態(tài)進行生產(chǎn)時,儀器可測試得到地層的壓力降落曲線。對存儲的壓力數(shù)據(jù)進行試井解釋,可得到寶貴的井下分層地質(zhì)參數(shù),如分層壓力、分層滲透率、分層污染系數(shù)等。5、堵水過程當各層的產(chǎn)液狀態(tài)確定后,地面技術(shù)人員綜合分析,確定一個最佳開采方案,也即確定出關(guān)閉哪層、打開哪層。此時停抽抽油機,在不動管柱的情況下,先用泵車從井口將套管注滿水,然后選擇層位對應(yīng)的壓力指令波形圖,進行“打壓-泄壓-打壓”操作。井下智能開關(guān)器接收并識別指令后,按指令要求產(chǎn)生動作,打開需要生產(chǎn)的層,關(guān)閉不需要生產(chǎn)的層,實現(xiàn)地面遙控井下,任意選層生產(chǎn)的目的。6、再次調(diào)層當需要再次調(diào)層時,地面重復(fù)第5步的操作,智能開關(guān)器根據(jù)監(jiān)測到的壓力波指令信號,產(chǎn)生動作,從原來的狀態(tài)改變到新的狀態(tài)。這個過程可多次重復(fù)操作。
權(quán)利要求1.井下分層采油控制裝置,包括安裝在采油通道內(nèi)作為智能開關(guān)器的串接連通的多節(jié)工具短節(jié),這些工具短節(jié)分別與各自對應(yīng)的油層相通,各工具短節(jié)之間通過堵水封隔器將各個油層分開;最上端的工具短節(jié)通過丟手接頭與抽油管柱連接,最下端的工具短節(jié)經(jīng)堵水封隔器固定于座封球座;每一節(jié)工具短節(jié)均包括依次串接的控制電路板、壓力傳感器、電機驅(qū)動機構(gòu)、絲杠組件、開關(guān)體和單向閥組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的井下分層采油控制裝置,其特征在于所述控制電路板上設(shè)置有單獨的電池組,所述電機驅(qū)動機構(gòu)采用電機減速器驅(qū)動,單向閥組件只允許產(chǎn)出液體單方向由地層進入油管。
專利摘要本實用新型提供一種井下分層采油控制裝置,以達到穩(wěn)油控水、增產(chǎn)降耗的目的。本實用新型的原理是用封隔器將井下各層位封隔,管柱上對應(yīng)每一個目的層位安裝一套智能開關(guān)器,找堵水過程中開關(guān)器能按照設(shè)定的時間順序自動打開或關(guān)閉油層,無需地面復(fù)雜的操作,就可實現(xiàn)油井的找水、堵水措施,達到任意選層開采,降水增油的目的。
文檔編號E21B43/14GK202348249SQ201120470159
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者周明剛, 王宇飛, 許攀峰 申請人:西安思坦儀器股份有限公司