[實用新型]井下自主供電含油飽和度控制智能控流采油管

有效

• 申請號: 201521029312.1
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN205260009U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 曾榮佳;賈達吉
• 申請（專利權）人: 北京大業嘉成科技有限公司;曾榮佳;賈達吉
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/12
• 代理公司: 北京萬科園知識產權代理有限責任公司 11230
• 代理人: 杜澄心;張亞軍

技術領域

本實用新型涉及油田井下采油控制設備，特別涉及一種井下自主供電的由微電腦用 含油飽和度智能控制入流量的采油油管。

背景技術

現有油田井下采油剖面所在儲層，因沉積、構造、成巖等方面的原因，總會存在滲 透非均值性和含油飽和度，這導致流體在地層壓力驅動下從地層往油井井筒流動的時 候，不同剖面位置上流體的流動速度不同，在油井開采一段時間后，產液剖面上總會出 現滲透率高的層段和粘度低的流體所在段更容易產液，通常相對于水(或氣)粘度較高 的油來說這是件壞事，因為水(或氣)比油會跑得更快，所以油井采油后期含水(氣) 會因為部分井段的出水(或氣)而導致全井含水(氣)快速上升。其后果是產油量急劇 減少，產水(氣)量急劇增加，從而大大降低油井效益。針對這一問題，前人開發了與 密度相關的井下流體控制裝置和與粘度相關的井下流體控制裝置。比如英國TENDEKA公 司的AICD(自主流體控制設備)技術就是以粘度差來控制產液剖面綜合產液效果的一項 非常成功的技術，它通過感知粘度的大小來控制地層流體的流入量，通過自主調節閥門 開度讓粘度高的流體(油)更多流入，而讓粘度低的流體(水或高含水油水混合液或氣) 更少流入。但不管以密度來控制還是以粘度來控制產液，都存在制約因素。對于密度相 關技術，前提是油和水的密度差，這個差值在0.3kg/L以內，因此有效性不會很高，且 對于稠油(密度>0.82kg/L)效果則更是有限；而對于粘度相關技術，則基本只適用于 含水稠油和含氣稀油，對于油水粘度差小甚至有粘度低于水粘度的稀油，粘度相關技術 則無能為力。這些設備還存在的另外一個問題，即各設備間相互獨立，沒有進行協調， 因而難于達到全產液剖面最優化生產的目標。

另外一類智能采油技術則是以地下完整的監測信息通過電纜(或光纜)傳輸到地面 數據處理中心，地面數據處理中心分析計算后向井下開關設備發出指令，井下開關設備 利用地面設施提供的動力(電或液壓)開關閥門，從而優化采液。這類技術的不足之處 在于一是分析計算設施以及動力源都在地面，井下設施只負責執行開關指令，地面與井 下設施間由很長的線纜(有的技術甚至需要液壓管線)連接，大大增加了完井的復雜程 度和完井成本。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種井下自主供電含油飽和度控制智能控流采油管，以解 決利用對產液剖面上不同段的含油飽和度的及時監測，通過設備自帶的微電腦分析計 算，動態協調各產液段的產液量，從而在全采液剖面優化產液，使產出流體含油量最大 化等技術問題。

為了實現上述發明目的，本實用新型所采用的技術方案如下：

一種井下自主供電含油飽和度控制智能控流采油管，包括管體、外罩、入流開口、 入流控制閥及驅動裝置、發電裝置、飽和度探針、壓力與溫度和流量探測裝置、水聲通 信或光纜通信裝置、分析與控制微電腦單元、蓄電及充電電路單元和法拉級電容單元； 所述管體兩端有符合油管標準的螺口，側面有一個入流開口，管體內有一個閥體槽、一 個微電腦及蓄電設施安裝基面、一個控制閥驅動裝置安裝基面；所述入流開口處設有一 個發電機支架，發電裝置的發電機安裝在發電機支架上；所述入流控制閥包含閥體和螺 桿；閥體位于閥體槽內通過閥體槽兩側的導軌移動，實現對入流開口不同程度的遮擋， 該閥體上有一小流量孔，所述螺桿一端與閥體連接，另一端與減速齒輪組的從動輪連接， 該減速齒輪組的主動輪安裝在伺服電機的轉動軸上，伺服電機由法拉電容供電，法拉電 容的充電由被分析與控制微電腦單元調度的蓄電池完成；實現閥的開關控制的分析與控 制微電腦單元連接；發電裝置的發電機由入流流體帶動其槳葉旋轉發電，經充電電路單 元后向蓄電池蓄電；探測流經入流開口的地層流體電阻率的飽和度探針安在入流開口 處，并與分析與控制微電腦單元連接；壓力與溫度和流量探測裝置安裝在管體的傳感器 開口上，并且與分析與控制微電腦單元連接；通信部分通過水聲通信單元或光纜與井下 的其它閥單元連接通信；所述外罩套在管體上，其上對應有一個入流開口。

發電機轉子固定在發電機支架上，發電機葉輪槳葉裝在發電機定子上。

本實用新型有以下積極有益效果：