一種大排量井下油水分離環(huán)空測(cè)調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及井下油水分離及測(cè)調(diào)技術(shù)，具體的說，是涉及一種井下油水分離環(huán)空測(cè)調(diào)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]井下油水分離技術(shù)是在井下實(shí)現(xiàn)油井的油與水分離，將低含油產(chǎn)出水回注地層、富含油產(chǎn)出液舉升至地面的技術(shù)。以分離器為核心的井下油水分離系統(tǒng)建有三個(gè)通道，即產(chǎn)液層產(chǎn)出液進(jìn)入分離器通道、分離后低含油產(chǎn)出水回注通道和富含油產(chǎn)液舉升通道。根據(jù)油井產(chǎn)液量、含水率以及注水層吸水能力等的變化，調(diào)節(jié)分離器進(jìn)、出口流量、壓力及分流比，從而確保分離效率并控制回注水的含油量是實(shí)現(xiàn)井下油水分離的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)。
[0003]在井下油水分離監(jiān)測(cè)技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)主要側(cè)重通過計(jì)算的方法進(jìn)行，但是該方法誤差較大，無法精確掌握油井總產(chǎn)液量、回注水量等參數(shù)。CN 102828736A的中國(guó)專利申請(qǐng)公開了一種可實(shí)時(shí)調(diào)控的懸掛式井下油水分離系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)回注通道的實(shí)時(shí)測(cè)調(diào)，但該系統(tǒng)受懸掛式三通接頭結(jié)構(gòu)以及測(cè)調(diào)儀器的限制只滿足小排量的同井注采井，且測(cè)調(diào)回注通道為中心通道，而對(duì)于產(chǎn)出液最大為3000m3/d的大排量環(huán)空回注通道的測(cè)調(diào)目前尚未有相應(yīng)的方法。國(guó)外在井下壓力、溫度參數(shù)監(jiān)測(cè)方面有所應(yīng)用，但對(duì)于大排量井下流量精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)、調(diào)控方面尚未檢索到相關(guān)技術(shù)，常用方法是通過泵的進(jìn)出口及分離器水出口設(shè)壓力傳感器，通過變頻器和地面油嘴調(diào)節(jié)水力旋流器分離效率，但由于回注水口大小固定，無法進(jìn)行注水量的精確調(diào)節(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的是目前無法對(duì)大排量井下油水分離系統(tǒng)流量精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)和調(diào)控的技術(shù)問題，提供了一種大排量井下油水分離環(huán)空測(cè)調(diào)系統(tǒng)，即隨管柱下入電纜及測(cè)調(diào)儀器，地面控制器對(duì)環(huán)空回注通道的測(cè)調(diào)儀器進(jìn)行開度控制，在大排量油水分離環(huán)空回注過程中可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力、流量情況，并調(diào)節(jié)回注水流量，精度高，以保證井下油水分離系統(tǒng)的分離效率及系統(tǒng)工況的穩(wěn)定性；同時(shí)也可為油藏方案設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的產(chǎn)液流量、回注流量數(shù)據(jù)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0006]一種大排量井下油水分離環(huán)空測(cè)調(diào)系統(tǒng)，包括設(shè)置在套管內(nèi)的大排量井下油水分離管柱，所述大排量井下油水分離管柱包括由上而下依次通過油管串接的上部罐裝泵系統(tǒng)、過電纜封隔器、油水分離器、下部罐裝泵系統(tǒng)、插入密封和帶孔管；所述插入密封插入于設(shè)置在注水層和產(chǎn)液層之間的隔離封隔器，所述隔離封隔器與設(shè)置在注水層上方的頂部封隔器通過篩管連接；所述大排量井下油水分離管柱將系統(tǒng)分為三個(gè)通道，即產(chǎn)液層產(chǎn)出液進(jìn)入油水分離器通道A、分離后低含油產(chǎn)出水環(huán)空回注通道B和富含油產(chǎn)出液舉升通道C ;其特征在于，
[0007]所述下部罐裝泵系統(tǒng)與所述插入密封之間設(shè)置有井下環(huán)空測(cè)調(diào)工作筒；所述井下環(huán)空測(cè)調(diào)工作筒為具有中心通道和環(huán)空通道的筒體結(jié)構(gòu)，其中心通道上端和下端分別通過油管與所述下部罐裝泵系統(tǒng)和所述插入密封連通；所述井下環(huán)空測(cè)調(diào)工作筒下端在其中心通道之外的位置通過套管扣與皮碗封隔器連接，所述皮碗封隔器下端懸空，用于實(shí)現(xiàn)套管環(huán)空通道的封堵集流，使環(huán)空回注水流入所述井下環(huán)空測(cè)調(diào)工作筒的環(huán)空通道內(nèi)；這樣，所述井下環(huán)空測(cè)調(diào)工作筒的中心通道成為產(chǎn)液層產(chǎn)出液進(jìn)入油水分離器通道A的一部分；所述井下環(huán)空測(cè)調(diào)工作筒的環(huán)空通道與所述皮碗封隔器和所述油管之間的環(huán)空連通，并且成為分離后低含油產(chǎn)出水環(huán)空回注通道B的一部分；
[0008]所述井下環(huán)空測(cè)調(diào)工作筒的環(huán)空通道內(nèi)設(shè)置有可調(diào)水嘴、壓力傳感器和流量傳感器，所述井下環(huán)空測(cè)調(diào)工作筒通過調(diào)控信號(hào)電纜與地面控制器連接，所述地面控制器與工控機(jī)連接；所述壓力傳感器和所述流量傳感器分別用于采集所述井下環(huán)空測(cè)調(diào)工作筒的環(huán)空通道內(nèi)的壓力信號(hào)和流量信號(hào)，并將所述壓力信號(hào)和所述流量信號(hào)通過所述地面控制器實(shí)時(shí)傳輸給所述工控機(jī)，所述工控機(jī)用于將所述壓力信號(hào)和所述流量信號(hào)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)參數(shù)并顯示和存儲(chǔ)；同時(shí)所述工控機(jī)用于根據(jù)所述流量信號(hào)實(shí)時(shí)計(jì)算回注水流量與總產(chǎn)出液流量的比例，通過所述地面控制器實(shí)時(shí)傳輸控制信號(hào)給所述可調(diào)水嘴，調(diào)節(jié)所述可調(diào)水嘴的開度，直至回注水流量與總產(chǎn)出液流量的比例達(dá)到預(yù)設(shè)值。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:
[0010](一)本發(fā)明的大排量井下油水分離環(huán)空測(cè)調(diào)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)最大為3000m3/d環(huán)空回注流量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與流量的智能調(diào)節(jié)，保證特定分流比，使大排量井下油水分離系統(tǒng)工況穩(wěn)定，提高油水分離效果。
[0011](二)本發(fā)明的大排量井下油水分離環(huán)空測(cè)調(diào)系統(tǒng)選用高精度的傳感器，適用于最大產(chǎn)液3000m3/d大排量條件下實(shí)現(xiàn)高精度的流量監(jiān)測(cè)，精度達(dá)2%。;且可調(diào)水嘴在地面控制器控制下連續(xù)可調(diào)，能夠保證高精度的調(diào)控回注水量及分流比；同時(shí)可為油藏方案設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的產(chǎn)液流量、回注流量數(shù)據(jù)。
[0012](三)本發(fā)明的大排量井下油水分離環(huán)空測(cè)調(diào)系統(tǒng)井下部分由測(cè)調(diào)工作筒和皮碗封隔器組成，系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用范圍廣；同時(shí)可滿足50m3/d至3000m3/d的環(huán)空測(cè)調(diào)流量量程范圍，適用性廣。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明所提供的大排量井下油水分離環(huán)空測(cè)調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1、工控機(jī)；2、地面控制器；3、調(diào)控信號(hào)電纜；4、上部罐裝泵系統(tǒng)；5、過電纜封隔器；6、油水分離器；7、下部罐裝泵系統(tǒng)；8、井下環(huán)空測(cè)調(diào)工作筒；8a、可調(diào)水嘴；8b、壓力傳感器；8c、流量傳感器；9、皮碗封隔器；10、油管；11、頂部封隔器；12、篩管；13、隔離封隔器；14、插入密封；15、帶孔管；A、產(chǎn)出液通過中心管進(jìn)入油水分離器通道；B、低含油產(chǎn)出水環(huán)空回注通道；C、富含油產(chǎn)液舉升通道。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及效果，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0016]如圖1所示，本實(shí)施例公開了一種大排量井下油水分離環(huán)空測(cè)調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括設(shè)置在套管內(nèi)的大排量井下油水分離管柱和環(huán)空測(cè)調(diào)裝置，其針對(duì)同井注采產(chǎn)出液最大為3000m3/d的大排量油水分離過程，通過監(jiān)測(cè)環(huán)空回注通道內(nèi)低含油污水的壓力和流量，并進(jìn)行回注流量調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)回注流量與總產(chǎn)液流量的比例，即分流比，保證井下油水分離系統(tǒng)穩(wěn)定。
[0017]大排量井下油水分離管柱包括外層分層封隔管柱和內(nèi)層油水分離及舉升管柱。外層分層封隔管柱包括設(shè)置在注水層上方的頂部封隔器11和設(shè)置在注水層和產(chǎn)液層之間的隔離封隔器13，頂部封隔器11和隔離封隔器13之間通過篩管12連接。內(nèi)層油水分離及舉升管柱由上而下依次通過油管10串接的上部罐裝泵系統(tǒng)4、過電纜封隔器5、油水分離器
6、下部罐裝泵系統(tǒng)7、插入密封14和帶孔管15。插入密封14插入到隔離封隔器13中進(jìn)行密封封隔，兩者配合實(shí)現(xiàn)注采的分層封隔。大排量井下油水分離管柱將系統(tǒng)分為三個(gè)通道，即產(chǎn)液層產(chǎn)出液進(jìn)入油水分離器通道A、分離后低含油產(chǎn)出水環(huán)空回注通道B和富含油產(chǎn)出液舉升通道C。
[0018]環(huán)空測(cè)調(diào)裝置包括井下環(huán)空測(cè)調(diào)工作筒8、皮碗封隔器9、地面控制器2與工控機(jī)
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[0019]井下環(huán)空測(cè)調(diào)工作筒8為具有中心通道和環(huán)空通道的筒體結(jié)構(gòu)，其中心通道上端通過油管10與下部罐裝泵系統(tǒng)7的下端連接，中心通道下端通過油管10與插入密封14的上端連接。井下環(huán)空測(cè)調(diào)工作筒8下端在中心通道之外的位置設(shè)置有套管扣，用于與皮碗封隔器9連接。
[0020]皮碗封隔器9由基管和套裝在基管外部的皮碗密封圈構(gòu)成，皮碗封隔器9的基管頂端設(shè)置有與井下環(huán)