[實用新型]無纜式采油井分層配產(chǎn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720877960.5
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN207017991U
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 牛云鵬;李金華;孫麗慧
• 申請（專利權(quán)）人: 西安思坦儀器股份有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B43/14;E21B43/12
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司61211
• 代理人: 胡樂

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于石油天然氣探測領(lǐng)域，具體涉及一種采油井分層配產(chǎn)裝置。

背景技術(shù)

目前石油天然氣領(lǐng)域常用的配產(chǎn)方法主要有以下幾種：

1、多參數(shù)產(chǎn)液剖面測試技術(shù)：從油套環(huán)空下入產(chǎn)液剖面測試儀器進(jìn)行測試，獲取產(chǎn)液信息，然后作業(yè)實施分層配產(chǎn)。其缺點是：進(jìn)行配產(chǎn)時仍需管柱作業(yè)。

2、井下電子開關(guān)技術(shù)：該方案是利用封隔器將各個油層分隔開，在每一層段的管柱上帶有一個電子開關(guān)。電子開關(guān)根據(jù)設(shè)置的時間序列或通過地面壓力脈沖控制開關(guān)狀態(tài)，結(jié)合地面檢測流量和含水率變化，找到高含水層，通過地面壓力脈沖方式實現(xiàn)分層配產(chǎn)。其缺點是：產(chǎn)液測試需要地面配合測量，且地面壓力脈沖方式受井況、地層壓力變化和溫度的影響較大，施工成功率受到限制。

3、電纜式分層配產(chǎn)技術(shù)：該方案是利用過電纜封隔器將各個油層分隔開，在每一層段的管柱上帶有配產(chǎn)工作筒，整套系統(tǒng)通過電纜連接到地面平臺，進(jìn)行產(chǎn)液測試與分層配產(chǎn)。該技術(shù)優(yōu)點是可實時監(jiān)測產(chǎn)液信息，可隨時通過地面發(fā)送命令進(jìn)行分層配產(chǎn)；缺點是井下電纜施工復(fù)雜，成本高，電纜損壞率高。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供了一種無纜式采油井分層配產(chǎn)裝置，不僅可以實時監(jiān)測與存儲井下各油層的各種參數(shù)，還可以通過非接觸方式直讀與回放各分層配產(chǎn)裝置測得的數(shù)據(jù)，并根據(jù)測得數(shù)據(jù)調(diào)控油嘴開度實現(xiàn)分層配產(chǎn)。

本實用新型的技術(shù)解決方案是：

該無纜式采油井分層配產(chǎn)裝置，包括地面控制器和井下配產(chǎn)管柱，所述井下配產(chǎn)管柱上設(shè)置有通信短節(jié)、丟手接頭和多組分層配產(chǎn)單元，各組配產(chǎn)單元之間以及丟手接頭與第一組分層配產(chǎn)單元之間設(shè)置有封隔器；所述通信短節(jié)通過電纜與地面控制器相連實現(xiàn)雙向通信，并經(jīng)丟手接頭內(nèi)部通道下放到分層配產(chǎn)單元處通過無線方式與各組分層配產(chǎn)單元進(jìn)行命令、數(shù)據(jù)的雙向通信；

所述通信短節(jié)包括控制芯片、磁定位電路、無線通信模塊和電源調(diào)理電路，所述磁定位電路用于確定各分層配產(chǎn)單元的準(zhǔn)確位置，并通過磁信號喚醒分層配產(chǎn)單元，使分層配產(chǎn)單元從休眠狀態(tài)進(jìn)人正常工作狀態(tài)；

每組分層配產(chǎn)單元均包括供電電池組件、控制芯片、無線通信模塊、喚醒電路以及與控制芯片連接的各種執(zhí)行單元，并預(yù)先設(shè)定油嘴開關(guān)時間序列和采樣間隔，或者通過通信短節(jié)在測控工作時傳輸?shù)孛婵刂菩盘栐O(shè)置油嘴開關(guān)時間序列和采樣間隔。

基于以上方案，本實用新型還進(jìn)一步作了如下具體優(yōu)化和針對性的設(shè)計：

每組分層配產(chǎn)單元的所述各種執(zhí)行單元，包括油嘴、用于調(diào)節(jié)油嘴開度的電機(jī)、流量傳感器、管內(nèi)壓力傳感器、管外壓力傳感器、溫度傳感器和含水傳感器，均由所述供電電池組件供電。

每組分層配產(chǎn)單元還包括存儲芯片，用于將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時存儲。

地面控制器的電源通過所述電源調(diào)理電路為通信短節(jié)供電。

封隔器采用液壓坐封方式進(jìn)行坐封，封隔各產(chǎn)液層，中間有過液通道；丟手接頭采用液壓丟手方式。

采用上述無纜式采油井分層配產(chǎn)裝置的配產(chǎn)方法，包括以下步驟：

(1)作業(yè)施工

油管將丟手接頭、封隔器、各分層配產(chǎn)單元依次連接，下放到待測試段，在油管內(nèi)注壓完成封隔器坐封與管柱丟手，完成丟手管柱作業(yè)后下生產(chǎn)管柱、采油泵；

(2)產(chǎn)液測試

各分層配產(chǎn)單元按照設(shè)定時序打開油嘴，并按照預(yù)設(shè)采樣間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與實時存儲，其它時間進(jìn)入休眠模式；

(3)分層配產(chǎn)

地面控制器通過電纜連接通信短節(jié)，通信短節(jié)從油套環(huán)空經(jīng)丟手接頭內(nèi)部通道下放到分層配產(chǎn)單元處，喚醒分層配產(chǎn)單元，通過無線模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；通信短節(jié)把測得的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛婵刂破鳎?dāng)確定高含水層與低產(chǎn)層時，地面控制器下發(fā)開度調(diào)節(jié)命令，通信短節(jié)與分層配產(chǎn)單元以無線通信方式實現(xiàn)命令傳輸，各分層配產(chǎn)單元接收到命令后進(jìn)行油嘴開關(guān)動作，實現(xiàn)分層配產(chǎn)。

本實用新型具有以下優(yōu)點：

1)各個產(chǎn)液層安裝分層配產(chǎn)單元，配合封隔器可實現(xiàn)各個層產(chǎn)液的測量，避免了層間干擾。

2)采用非接觸式通信方式，減少了因電纜故障造成的各種井下配產(chǎn)單元工作異常，并且通過該方式實現(xiàn)了地面指令與井下儀數(shù)據(jù)的雙向傳輸。

3)實現(xiàn)了智能分層配產(chǎn)采油，找到主產(chǎn)層和高含水層時，可以根據(jù)地面命令對分層油嘴進(jìn)行開度調(diào)節(jié)，提高采油效率。

4)只需一次管柱施工，就可以完成產(chǎn)液測試與分層配產(chǎn)，節(jié)約大量人力物力。

附圖說明

圖1為無纜式采油井分層配產(chǎn)裝置的系統(tǒng)框圖。