一种液控分层采油系统的制作方法

1.本发明涉及油田分层开发技术领域，更具体地说涉及一种液控分层采油系统。


背景技术：

2.随着油田开发进入高含水阶段，一些含水、低渗透油层不能正常开采，为了解决这些问题，需要对油井实施找水、分层测试、堵水、分层开采等措施。海上油田开发以大斜度井和水平井为主，多采用分层防砂，一般采用y型管柱使用电泵举升，如专利公布号cn106703763a一种适用于海上油田防砂完井的智能分层开采系统，为高效的进行油井找水、分层测试、堵水、分层开采多使用预置电缆完井管柱，但层间测调需要电缆接通每层的配产器，电缆需要穿越相应的产层，且井下产层温度高、压力大使得电缆和每层配产器工作环境较差，风险点增多，可靠性大大降低，从实践中也得到了证实，现有液控分采管柱如专利号cn203594375u地面液控分层采油管柱以及专利号cn203285406u液控式分层采油管柱都只能实现对分层后对每层的单独开关无法进行各层间的油嘴开度档位调节，且采用液控管线数量会随着分层层数的增多而不断增加，不利于现场施工，且不能实现各层产量的精细调节，综上所述现有技术不能兼顾海上油田的分层开发的高效性与稳定性。


技术实现要素：

3.本发明克服了现有技术中的不足，现有的液控式分层采油管柱都只能实现对分层后对每层的单独开关无法进行各层间的油嘴开度档位调节，且采用液控管线数量会随着分层层数的增多而不断增加，不利于现场施工，提供了一种液控分层采油系统，采用层间封隔器将防砂段内分隔为互不相通的分层段，每个分层段具有独立的液控解码器和多档位液控阀，由液压控制站通过集成液控管线统一控制，有效控制各分层段的开关和产出量的大小实现精细分采。
4.本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
5.一种液控分层采油系统，包括液压控制站、油井、导油系统和采油系统，
6.在所述油井内设置有套管，在所述套管内设置有密封段和永久封隔器，所述密封段和所述永久封隔器将所述套管分为人工举升段和防砂段两个部分，在所述人工举升段内设置所述导油系统，在所述防砂段内设置所述采油系统；
7.所述采油系统包括液控解码器、多档位液控阀、产液油管和圆堵，在所述防砂段内的还设置有防砂管，所述产液油管设置在所述防砂管内，所述产液油管的首端贯穿所述密封段和所述永久封隔器，所述圆堵设置在所述产液油管的尾端，电缆插入密封组和层间封隔器将所述防砂管分隔后形成互不连通的分层段，在所述分层段内的所述产液油管上由上至下依次设置所述液控解码器和所述多档位液控阀，所述液压控制站通过集成液控管线与所述液控解码器和所述多档位液控阀相连，以实现液压控制站通过集成液控管线对分层段内的液控解码器和多档位液控阀进行精确调节的目的。
8.所述导油系统包括井下安全阀、定压放气阀、过电缆封隔器、y接头、电泵机组和定
位接头，在所述密封段和所述永久封隔器上设置所述定位接头，所述密封段和所述定位接头共同组成过电缆定位密封，所述产液油管的首端贯穿所述定位接头，导油分油管的尾端通过带孔管与所述产液油管的首端相连，所述y接头下方的双接口分别与所述导油分油管的首端和所述电泵机组相连通，所述电泵机组通过电泵电缆与所述液压控制站相连，在所述y接头内y接头的双接口通过管路相连通，在所述导油分油管的上部设置有堵塞器，油管的尾端与所述y接头上方的单接口相连通，在所述油管的中部和所述人工举升段之间设置所述过电缆封隔器，所述定压放气阀设置在所述过电缆封隔器内，所述定压放气阀通过放气阀管线与所述液压控制站相连，在所述油管的上部设置所述井下安全阀，所述井下安全阀通过安全阀控制管线与所述液压控制站相连，以实现液压控制站对电泵机组、定压放气阀和井下安全阀的控制。
9.所述集成液控管线包括第一集成液控管线独立管线、第二集成液控管线独立管线和第三集成液控管线独立管线，所述第一集成液控管线独立管线、所述第二集成液控管线独立管线和所述第三集成液控管线独立管线均与所述液控解码器和所述多档位液控阀相连。
10.位于同一分层段内的所述液控解码器和所述多档位液控阀之间还通过第一多档位液控阀控制管线和第二多档位液控阀控制管线相连。
11.所述分层段的数量为1-6个，每一分层段内的所述产液油管上由上至下依次设置所述液控解码器和所述多档位液控阀。
12.不同分层段内的液控解码器的结构均相同。
13.不同分层段内的多档位液控阀的结构均相同。
14.本发明的有益效果为：本发明采用纯液控方式将防砂段分层后，对每一分层段进行采油量的调配，防砂段不含电器控制元件以及电缆，使用寿命更长，可靠性更高；本发明采用液压控制站通过集成液控管线对每一分层段中的液控解码器和多档位液控阀进行精确调节，集成液控管线由三根独立的液控管线组成最多可控制6个独立层，同等情况下较传统液控方式相比可增加液控层数同时减少独立液控管线的使用数量。
附图说明
15.图1是本发明的结构示意图。
16.图2是本发明中液控解码器与多档位液控阀连接示意图；
17.图中：1为液压控制站；2为井下安全阀；3为安全阀控制管线；4为放气阀管线；5为定压放气阀；6为过电缆封隔器；7为y接头；8为堵塞器；9为电泵电缆；10为电泵机组；11为集成液控管线；12为导油分油管；13为带孔管；14为定位接头；15为第1液控解码器；16为第1多档位液控阀；17为第1过电缆插入密封；18为第2液控解码器；19为第2多档位液控阀；20为第2过电缆插入密封；21为防砂管；22为层间封隔器；23为第n液控解码器；24为第n多档位液控阀；25为套管；26为圆堵；27为密封段；28为永久封隔器；29为产液油管；30为油管；a为第一集成液控管线独立管线；b为第二集成液控管线独立管线；c为第三集成液控管线独立管线；d为第一多档位液控阀控制管线；d’为第二多档位液控阀控制管线。
具体实施方式
18.下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
19.实施例一
20.一种液控分层采油系统，包括液压控制站1、油井、导油系统和采油系统，
21.在油井内设置有套管25，在套管25内设置有密封段27和永久封隔器28，密封段27和永久封隔器28将套管25分为人工举升段和防砂段两个部分，在人工举升段内设置导油系统，在防砂段内设置采油系统；
22.采油系统包括液控解码器、多档位液控阀、产液油管29和圆堵26，在防砂段内的还设置有防砂管21，产液油管29设置在防砂管21内，产液油管29的首端贯穿密封段27和永久封隔器28，圆堵26设置在产液油管29的尾端，电缆插入密封组和层间封隔器22将防砂管25分隔后形成互不连通的分层段，在分层段内的产液油管29上由上至下依次设置液控解码器和多档位液控阀，液压控制站1通过集成液控管线11与液控解码器和多档位液控阀相连，以实现液压控制站1通过集成液控管线11对分层段内的液控解码器和多档位液控阀进行精确调节的目的。
23.实施例二
24.在实施例一的基础上，导油系统包括井下安全阀2、定压放气阀5、过电缆封隔器6、y接头7、电泵机组10和定位接头14，在密封段27和永久封隔器28上设置定位接头14，密封段27和定位接头14共同组成过电缆定位密封，产液油管29的首端贯穿定位接头14，导油分油管12的尾端通过带孔管13与产液油管29的首端相连，y接头7下方的双接口分别与导油分油管12的首端和电泵机组10相连通，电泵机组10通过电泵电缆9与液压控制站1相连，在y接头7内y接头7的双接口通过管路相连通，在导油分油管12的上部设置有堵塞器8，油管30的尾端与y接头7上方的单接口相连通，在油管30的中部和人工举升段之间设置过电缆封隔器6，定压放气阀5设置在过电缆封隔器6内，定压放气阀5通过放气阀管线4与液压控制站1相连，在油管30的上部设置井下安全阀2，井下安全阀2通过安全阀控制管线3与液压控制站1相连，以实现液压控制站1对电泵机组10、定压放气阀5和井下安全阀2的控制。
25.实施例三
26.在实施例二的基础上，集成液控管线11包括第一集成液控管线独立管线a、第二集成液控管线独立管线b和第三集成液控管线独立管线c，第一集成液控管线独立管线a、第二集成液控管线独立管线b和第三集成液控管线独立管线c均与液控解码器和多档位液控阀相连。
27.位于同一分层段内的液控解码器和多档位液控阀之间还通过第一多档位液控阀控制管线d和第二多档位液控阀控制管线d’相连。
28.分层段的数量为1-6个，每一分层段内的产液油管上由上至下依次设置液控解码器和多档位液控阀。不同分层段内的液控解码器的结构均相同；不同分层段内的多档位液控阀的结构均相同。
29.使用时，由液压控制站控制开启井下安全阀，位于不同分层段内的液控解码器和多档位液控阀均与集成液控管线相连，且位于不同分层段内的液控解码器和多档位液控阀之间还通过多档位液控阀控制管线d和d’相连，由液压控制站通过集成液控管线发出控制指令，该指令是由有效信号和无效信号不同的排列组成，可控制1-6层，系统压力为0认定为
无效信号，系统压力达到一定值认定为有效信号，各层控制信号指令见下表1：
30.表1层位控制原理
[0031][0032]
注：“ ”表示首先加压，然后保持压力；“－ ”表示先不加压，然后再加压；“－－”表示不加压。
[0033]
多档位液控阀内部具有可调节油嘴档位的机构，通过第一多档位液控阀控制管线和第二多档位液控阀控制管线依次打压、泄压来进行挡位转换实现油嘴开度大小调节，地面液压控制站会记录集成液控管线中各独立管线的打压时间与压力用来分析得出各层多档位液控阀当前油嘴开度情况，调节完成后，产出液经由套管和防砂管进入分层段内，产出液通过位于该分层段内的多档位液控阀进入产液油管，产出液受井下压力的作用沿着产液油管向上流动至带孔管处，由于与产液油管相连通的导液分油管被堵塞器所堵塞，产出液沿带孔管处的孔流出到套管和油管的大环空内，产出液受到电泵机组的作用顺着电泵机组进入y接头和油管，经由井下安全阀被采出；通过液压控制站记录的各个分层段的压力恢复曲线以及生产参数，油藏人员给出综合判断制定出合理的生产制度，根据需要调节对应分层段内的多档位液控阀油嘴开度大小，进而控制单层的产液量以达到最佳生产状态。
[0034]
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。