[發明專利]單壓雙閥電控合采管柱及調控方法

有效

• 申請號: 201310111931.4
• 申請日: 2013-04-02
• 公開（公告）號: CN103195399A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 黃有泉;孫曉明;郝偉東;王志欣;宋占勝
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司;大慶油田有限責任公司
• 主分類號: E21B43/14
• 分類號: E21B43/14
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 馬長嬌

技術領域

本發明涉及采油油田領域中，在單泵合采井中對于疊合區兩套物理性能差異及跨距都較大的油層所采用的單壓雙閥電控合采管柱及調控方法。

背景技術

?在對兩套物性差異和跨距較大的油層合采時，現有技術中，一是采用單泵分抽管柱，利用丟手管柱封隔兩套油層，泵掛位于下部油層頂界以上，采用插接的方法實現生產管柱與丟手管柱合二為一實現同抽合采的形式；二是雙進液分抽泵，利用封隔器隔開上、下兩套油層，實心連桿連接上、下兩泵柱塞，下層產液由下級抽油泵抽汲，上層產液經側壁凡爾進入上級泵泵筒，與下層產液混合后舉升到井口，實現一套動力系統按比例同步抽油的形式。如果應用光管籠統合采兩油層，由于上層壓力大，下層壓力小，且兩層間跨距大，上層壓力加上兩層間靜液柱壓力就會對下層造成嚴重的層間干擾，使得下層被“壓死”不出液；若單采下層又由于其壓力低、產液量下降較快，不能連續生產，為生產管理維護帶來較大難度，從而增加生產成本，而且不能對各層產液實時分控、不能計量分層產量及含水量，下層由于封隔器將下層隔開無法實測壓力。

發明內容

為了消除合采時的層間干擾，并能實時監測產液量及壓力，本發明提供一種單壓雙閥電控合采管柱及調控方法。應用該管柱可以分別控制各層進液壓力，放大下層生產壓差，消除層間干擾，在電控合采時可實現各油層產液連續可控可調，各層壓力、產量、含水實時可測。

本發明技術方案：一種單壓雙閥電控合采管柱，包括地面控制系統、傳輸電纜及井下調控系統，所述的井下調控系統為依次連接的傳壓抽油泵、過電纜油管錨、調控閥一、過電纜封隔器及調控閥二；調控閥一及調控閥二通過傳輸電纜與地面控制系統連接。

作為優選，上述的調控閥二包括閥體及閥門調控系統，所述的閥體包括電路板護罩、電機護罩及閥套，所述的電路板護罩與所述的閥套連接，閥套的側壁上帶有相通的軸向橋式通道及徑向的側進液孔，所述的側進液孔內置有傳感器及傳感器背帽，橋式通道的上端與油管相通；所述閥套的中心孔內固定電機護罩、閥座及與其連接的閥座背帽，所述的電機護罩內置有依次連接的減速電機、絲杠螺母機構及閥芯，閥芯的下端與閥座的內孔配合；所述調控閥二上閥套的下端嵌有與電纜連接的電纜連接裝置；所述的閥門調控系統置于上述的電路板護罩內，通過電機驅動模塊LM298與電機護罩內的減速電機連接，通過MAX485芯片接口經傳輸電纜與上述的地面控制系統電連接。

上述單壓雙閥電控合采管柱的調控方法包括以下步驟：

第一步：合采管柱下井后，先關閉調控閥一，調節調控閥二開度100%，獲得下層單采時產量、含水和壓力，后調節調控閥一開度100%，關閉調控閥二，獲得上層單采時產量、含水和壓力；

第二步：再將調控閥一控制到較小的開度，開度根據不同井上層的壓力和產液量確定，調控閥二開度為100%，地面實時監測上層產量、含水、分層壓力；

第三步：根據實時監測的分層壓力和第一步獲得的下層單采時的壓力，分析兩層間的壓力干擾情況，調節調控閥一開度，若各調控閥調整到合采瞬間上層壓力高于其單采時壓力，說明下層對上層產生干擾，放大開度；若各調控閥調整到合采瞬間下層壓力高于其單采時壓力，說明上層對下層產生干擾，減小開度，找到兩層壓力平衡點，達到無層間干擾合采；

第四步：由于合采時上層壓力不斷上升，下層壓力不斷下降，根據其變化實時調節調控閥一的開度，當下層壓力下降到無法調控時，即調控閥一的開度1%時兩層壓力接近或下層壓力略高于上層壓力，關閉調控閥二，調節調控閥一的開度為100%，單采上層，降低上層壓力，恢復下層壓力，當壓力恢復到正常值時，重復第一步開始合采。

本發明的有益效果：上述方案中，在地面控制系統的監測下，控制井下調控系統中的兩閥門調控系統，通過分別調整兩調控閥的開度控制各油層進液壓力，隨各層壓力變化可實時調節分層調控閥開度，放大下層生產壓差，實現兩油層產液連續可控可調，找到壓力平衡點，并及時消除層間干擾，實現下部油層產液有效舉升，實時可測各層壓力、產量等參數。

附圖說明

?圖1為本發明的合采管柱中各構件連接示意圖；

圖2為圖1中調控閥二的結構示意圖；

圖3為閥門調控系統和地面控制系統模塊連接示意圖。