專利名稱：井下分層采油控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種應用于油田生產測井用的找堵水、分層采油控制裝置。
背景技術：
油田進入高含水期開采階段以后，必須對高含水層采取堵水措施，開采低含水層， 封堵高含水層，以達到穩油控水、增產降耗的目的。目前各油田采用的幾種找堵水方法，在應用中或多或少受到各種因素的限制，如井況、成本、周期、成功率等，因而在現場的應用還比較有限。
實用新型內容本實用新型提供一種井下分層采油控制裝置，以達到穩油控水、增產降耗的目的。本實用新型的技術方案如下井下分層采油控制裝置，包括安裝在采油通道內作為智能開關器的串接連通的多節工具短節，這些工具短節分別與各自對應的油層相通，各工具短節之間通過堵水封隔器將各個油層分開；最上端的工具短節通過丟手接頭與抽油管柱連接，最下端的工具短節經堵水封隔器固定于座封球座；每一節工具短節均包括依次串接的控制電路板、壓力傳感器、 電機驅動機構、絲杠組件、開關體和單向閥組件。上述控制電路板上最好設置單獨的電池組，所述電機驅動機構采用電機減速器驅動，單向閥組件只允許產出液體單方向由地層進入油管。(這樣使得在地面打壓過程中不會產生產出液體外漏，增加了系統可靠性和安全性。)應用本實用新型，只需一趟管柱就實現了找水、堵水、生產、調層、測試等多項功能。本實用新型以其創新的思維、科學的設計、低廉的施工成本和方便的調層方法，為穩油控水提供了一種全新的技術方案，將使油田開發水平跨上一個新臺階，具有廣闊的應用空間。
圖I是本實用新型其中一節工具短節(智能開關器)的機械結構示意圖。圖2是工具短節中單向閥組件的橫截示意圖。圖3是工具短節中控制電路板的控制框圖。圖4為本實用新型的整體結構示意圖。其中I-上護帽；2_上接頭；3_上護管；4_電池組；5_電路板；6_壓力傳感器；7_電機減速器；8_絲杠組件；9_開關體；10-單向閥組件；11-下護帽；12-抽油管柱；13-丟手接頭；14_堵水封隔器；15-工具短節(智能開關器)； 16-座封球座。
具體實施方式
本實用新型的原理是用封隔器將井下各層位封隔，管柱上對應每一個目的層位安裝一套智能開關器，找堵水過程中開關器能按照設定的時間順序自動打開或關閉油層，無需地面復雜的操作，就可實現油井的找水、堵水措施，達到任意選層開采，降水增油的目的。 同時在生產過程中，內置壓力計可連續監測分層壓力資料，直接解釋出油井分層資料如分層壓力、滲透率、污染系數等。本實用新型的核心為內置的智能開關器，圖I為其結構示意圖。開關器設計為一工具短節，上下與油管連接。短節與油層溝通并開有上下層位的直通孔。被封隔器細分的每個層位均對應有所述工具短節，液體進入該工具短節后通過球閥、出液筒進入油管，被打開的層位液體最后匯集到油管內被抽油泵抽至地面。開關器內有電池、電路板(微處理器)、電機驅動機構等，通過微處理器控制電機運轉，帶動閥體運動來實現層位的打開和關閉。同時，開關器內置有壓力傳感器，時刻監測井下壓力的變化，來作為微處理器程序運行的判斷依據。I、設計管柱并下井根據井況參數設計找堵水丟手管柱，利用堵水封隔器將各個油層卡開，在每一油層位置串接一個智能開關器，一起隨丟手管柱下入井中(見圖4)。2、坐封丟手并投產油管打液壓使封隔器坐封，然后再投球至丟手接頭，加壓實現管柱丟手。起出施工管柱后下入泵抽生產管柱，油井投入正常生產。井下各個智能開關器按程序設定的時間表運行，在規定的時間打開或關閉油層。3、找水過程井下每個智能開關器的時間表是不同的，在找水階段，同一時間內只有一個開關器是打開的，也就是單層生產，每個層輪流打開單獨生產幾天，地面人員通過計量化驗確定出各層的流體性質，得到該層的流量、含水率等數據。4、測試過程開關器內置有壓力測試電路，下部也留有壓力測試儀連接口，可根據要求配接用于分層測試。當開關器處在關閉狀態時，儀器可測試得到地層的壓力恢復曲線， 當開關器處在打開狀態進行生產時，儀器可測試得到地層的壓力降落曲線。對存儲的壓力數據進行試井解釋，可得到寶貴的井下分層地質參數，如分層壓力、分層滲透率、分層污染系數等。5、堵水過程當各層的產液狀態確定后，地面技術人員綜合分析，確定一個最佳開采方案，也即確定出關閉哪層、打開哪層。此時停抽抽油機，在不動管柱的情況下，先用泵車從井口將套管注滿水，然后選擇層位對應的壓力指令波形圖，進行“打壓-泄壓-打壓”操作。井下智能開關器接收并識別指令后，按指令要求產生動作，打開需要生產的層，關閉不需要生產的層，實現地面遙控井下，任意選層生產的目的。6、再次調層當需要再次調層時，地面重復第5步的操作，智能開關器根據監測到的壓力波指令信號，產生動作，從原來的狀態改變到新的狀態。這個過程可多次重復操作。
權利要求1.井下分層采油控制裝置，包括安裝在采油通道內作為智能開關器的串接連通的多節工具短節，這些工具短節分別與各自對應的油層相通，各工具短節之間通過堵水封隔器將各個油層分開；最上端的工具短節通過丟手接頭與抽油管柱連接，最下端的工具短節經堵水封隔器固定于座封球座；每一節工具短節均包括依次串接的控制電路板、壓力傳感器、電機驅動機構、絲杠組件、開關體和單向閥組件。
2.根據權利要求I所述的井下分層采油控制裝置，其特征在于所述控制電路板上設置有單獨的電池組，所述電機驅動機構采用電機減速器驅動，單向閥組件只允許產出液體單方向由地層進入油管。
專利摘要本實用新型提供一種井下分層采油控制裝置，以達到穩油控水、增產降耗的目的。本實用新型的原理是用封隔器將井下各層位封隔，管柱上對應每一個目的層位安裝一套智能開關器，找堵水過程中開關器能按照設定的時間順序自動打開或關閉油層，無需地面復雜的操作，就可實現油井的找水、堵水措施，達到任意選層開采，降水增油的目的。
文檔編號E21B43/14GK202348249SQ201120470159
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月23日 優先權日2011年11月23日
發明者周明剛, 王宇飛, 許攀峰 申請人:西安思坦儀器股份有限公司