[發明專利]一種水平井智能分層注水與分層采油管柱及工藝方法

有效

• 申請號: 201910044010.8
• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN109751020B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 胡改星;于九政;王守虎;楊玲智;畢福偉;王子建;劉延青;王勇;王俊濤;隋蕾
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/14
• 分類號: E21B43/14;E21B43/20;E21B43/12;E21B33/122
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 吳倩倩

本發明公開了一種水平井智能分層注水與分層采油管柱及工藝方法，本發明管柱包括管柱以及套接在管柱內的油管，所述管柱和油管之間形成環空注水間隙，所述油管內側向內依次固定有抽油泵、用于控制油管通斷的開關和底閥，底閥螺紋連接在油管的最下端，開關和底閥之間的油管上還設置有多組封隔器以及與每個封隔器匹配的智能開關器，開關與位于地面的地面控制器電信號連接。一趟管柱實現分段注水和分段采油，電纜控制開關開啟或關閉，實現分層注水和分層采油的智能轉換，滿足水平井吞吐多段分注，對超低滲致密油開發具有重要意義。

技術領域

本發明涉及油田精細多級分注技術領域，尤其是涉及一種水平井智能分層注水與分層采油管柱及工藝方法。

背景技術

在油田致密油開發過程中，由于采用準自然能量開采導致地層能量嚴重虧空,前期開展了水平井籠統注水吞吐試驗,只提高了單層的采出程度，而整體的采出程度相對較低。后期通過吸水剖面測試顯示，部分水平井籠統注水吸水剖面矛盾突出，存在層段吸水不均現象，不能達到預期的注水效果。為了更好的發揮水平井開發潛能，國內外相關領域均開展了水平井分段注水的探索，分注段數2-3段，大多采用連續油管測試，測試成本高、工藝復雜，同時研究發現后期測試調配困難、不能進行地層壓降測試等配套測試，導致無法保證致密油開發水平井吞吐采油效果。為了探索致密油合理的能量補充方式，油藏上提出了多段分注的開發方式，開展了水平井吞吐多段分注試驗，研發了水平井智能分段注水工藝技術，但是該工藝注水過程需要下入注水管柱，然后注水過程完成后關井憋壓，悶完井需要采油時需將注水管柱起出，然后下入采油管柱，程序較為繁瑣。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種水平井智能分層注水與分層采油管柱及工藝方法，實現水平井不動管柱分層注水和分層采油的相互轉換。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種水平井智能分層注水與分層采油管柱，包括管柱以及套接在管柱內的油管，所述管柱和油管之間形成環空注水間隙，所述油管內側向內依次固定有抽油泵、用于控制油管通斷的開關和底閥，底閥螺紋連接在油管的最下端，開關和底閥之間的油管上還間隔設置有多個水平井封隔器和多個智能開關器，開關與位于地面的地面控制器電信號連接。

所述水平井封隔器為兩個分別是水平井封隔器一和水平井封隔器二，所述智能開關器為兩個分別是智能開關器一和智能開關器二；所述管柱由豎直井段和水平井段組合固定形成L?形結構，其中抽油泵和開關位于豎直井段管柱內，水平井封隔器一、水平井封隔器二、智能開關器一和智能開關器二均位于水平井段管柱內。

所述水平井段管柱內沿遠離豎井井段的方向依次固定有水平井封隔器一、智能開關器一、水平井封隔器二和智能開關器二，其中水平井封隔器一、智能開關器一、水平井封隔器二和智能開關器二采用油管依次連接。

所述水平井封隔器一前方設置有扶正器一，水平井封隔器二前方設置有扶正器二。

所述智能開關器一和智能開關器二通過蓄電池供電。

所述開關下端還螺紋連接有篩管；所述開關是電動開關，開關通過電纜與地面控制器電信號連接。

所述電纜通過油管外預置電纜的方式與油管連接，電纜一端與開關電信號連接，電纜另一端與地面控制器電信號連接。

所述開關控制油管斷開時，水平井的環空注水間隙形成環空注水注上段、油管內注中段以及下段分層環空注水通道；開關控制油管開通時，油管是分層采油通道。

所述多個智能開關器均用智能配水器替代，所述篩管和靠近篩管的一個智能配水器之間設置有過電纜安全接頭，每個智能配水器通過貫穿過電纜安全接頭的電纜與地面控制器電信號連接或間隔設置的多個水平井封隔器和多個智能開關器均通過貫穿過電纜安全接頭的電纜與地面控制器電信號連接。

一種水平井智能分層注水與分層采油管柱的工藝方法，具體包括如下步驟：