CN103510928B - 一种分层采油装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种石油开采装置，特别涉及一种分层采油装置，本发明包括第一封隔器、第一液压开关、第一防砂管、中心管、油管、第一机械滑套、第二封隔器、第二液压开关、第二防砂管、第二机械滑套、盲堵和外管，通过第一封隔器将油井分为两段，上段为采液部分，下段为供液部分，根据油层数量设置多个层位供液系统，实现多个油层层位的分别开采。有益效果如下：（1）、一趟管柱可完成分层采油多次换向的施工，大大节约了工序，降低了劳动强度及作业成本、缩短了施工周期；（2）、利用外管打压控制分层开关，实现对油层的控制，简单方便。

Description

一种分层采油装置

技术领域

本发明涉及一种石油开采装置，特别涉及一种分层采油装置。

背景技术

在油田生产中，多层位是一个常见的现象，在众多的层位中，液体的油水含量是不同的，为了提高效益，在油田的生产中，需要注灰、堵水剂、化学堵水等方式将水层堵住，开采油层，以提高采油率，降低费用，增加效益。后期也出现机械分层装置，但是其存在的问题是：工具不能实现换向。中国专利公开号为CN102839950A，公开了《一种油井分层采油工艺管柱》，由油管、管柱送进工具、FCA封隔器、FCB封隔器、FCC回收篮、桥塞组成，其特征在于：将采油管柱送进工具与FCA封隔器通过螺纹连接上紧。在FCA封隔器与FCB封隔器之间连接油管，并将连接好的油管上、下端分别与FCA封隔器和FCB封隔器通过油管螺纹连接上紧。根据非目标油层的厚度，确定在FCA封隔器与FCB封隔器之间连接1根或数根油管，FCB封隔器与FCC回收篮通过油管螺纹连接上紧，该产品内通径大，密封性好，能承载较大的压差，又能在斜井和最大下深3000米的油井中使用。对于多层系采油，预先用桥塞封堵非目标油层，再用这种新型工艺管柱开采任意目标层。可封闭不需要的开采储层，实现油井目标层的采油。其存在的问题是：工具不能实现换向。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种分层采油装置，一趟管柱可完成分层采油多次换向的施工，大大节约了工序，降低了劳动强度及作业成本、缩短了施工周期。

其技术方案是包括第一封隔器、第一液压开关、第一防砂管、中心管、油管、第一机械滑套、第二封隔器、第二液压开关、第二防砂管、第二机械滑套、盲堵和外管，通过第一封隔器将油井分为两段，上段为采液部分，下段为供液部分，供液部分包括第一液压开关、第一防砂管、中心管、油管、第一机械滑套、第二封隔器、第二液压开关、第二防砂管、第二机械滑套、盲堵，其中，第一防砂管和第二防砂管分别设置在相应的油层处，在第一封隔器与第一防砂管之间设有第一液压开关，组成第一层位供液系统；在第二封隔器与第二防砂管之间设有第二液压开关，组成第二层位供液系统；根据油层数量设置多个层位供液系统，实现多个油层层位的分别开采，在中心管的最底部设有盲堵。

上述的第一液压开关包括上接头、液压开关中心管、工作筒、换向组合体、接箍、下接头、下部芯管、密封套、密封连接套，所述的液压开关中心管的上端设有上接头，下端通过下接头连接到下部芯管，下部芯管的下端通过密封套和密封连接套连接到第一防砂管；所述的液压开关中心管的上部设有进液孔，液体通过液压开关中心管的进液孔，压缩液压开关中心管外侧的换向组合体，其中，换向组合体包括密封活塞、环形单流阀、单流阀套体、固定环、转环、轨道销钉和工作弹簧，固定环内装有转环，转环上装有轨道销钉，并在中心管的外壁上铣削深度为2—3mm的轨道；液体经过密封活塞、环形单流阀对单流阀套体、固定环施加压力，通过轨道销钉在轨道中运动，实现转环的旋转换向。

上述的第二液压开关包括上接头、液压开关中心管、工作筒、换向组合体、接箍、下接头、下部芯管、密封套、密封连接套，所述的液压开关中心管的上端设有上接头，下端通过下接头连接到下部芯管，下部芯管的下端通过密封套和密封连接套连接到第一防砂管；所述的液压开关中心管的上部设有进液孔，液体通过液压开关中心管的进液孔，压缩液压开关中心管外侧的换向组合体，其中，换向组合体包括密封活塞、环形单流阀、单流阀套体、固定环、转环、轨道销钉和工作弹簧，固定环内装有转环，转环上装有轨道销钉，并在中心管的外壁上铣削深度为2—3mm的轨道；液体经过密封活塞、环形单流阀对单流阀套体、固定环施加压力，通过轨道销钉在轨道中运动，实现转环的旋转换向。

上述的轨道包括上部轨道和下部轨道，其中，上部轨道的上死点由较长的开点和较短的关点间隔组成；所述的下部轨道的下死点由长度相同的换向点间隔组成。

本发明的有益效果如下：

（1）、一趟管柱可完成分层采油多次换向的施工，大大节约了工序，降低了劳动强度及作业成本、缩短了施工周期；

（2）、利用外管打压控制各个油层层位的液压开关开关，实现对各个油层的控制，简单方便；

（3）、本发明的采油管柱结构简单，可操作性强，易于现场推广。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是本发明的第一液压开关与第二液压开关的结构图；

附图3是本发明的轨道的结构示意图；

上图中：第一封隔器1、第一液压开关2、第一防砂管3、中心管4、油管5、第一机械滑套6、第二封隔器7、第二液压开关8、第二防砂管9、第二机械滑套10、盲堵11、外管12；

上接头2.1、液压开关中心管2.2、工作筒2.3、密封活塞2.4、环形单流阀2.5、单流阀套体2.6、固定环2.7、转环2.8、轨道销钉2.9、工作弹簧2.10、接箍2.11、下接头2.12、下部芯管2.13、密封套2.14、密封连接套2.15；

开点a、关点b、轨道c、上部轨道d、下部轨道e、换向点f。

具体实施方式

实施例1：结合附图1-3，对本发明以油层的层位为两层为例，对本发明作进一步的描述：

本发明包括第一封隔器1、第一液压开关2、第一防砂管3、中心管4、油管5、第一机械滑套6、第二封隔器7、第二液压开关8、第二防砂管9、第二机械滑套10、盲堵11和外管12，通过第一封隔器1将油井分为两段，上段为采液部分，下段为供液部分，供液部分包括第一液压开关2、第一防砂管3、中心管4、油管5、第一机械滑套6、第二封隔器7、第二液压开关8、第二防砂管9、第二机械滑套10、盲堵11，其中，第一防砂管3和第二防砂管9分别设置在相应的油层处，在第一封隔器1与第一防砂管3之间设有第一液压开关2，组成第一层位供液系统；在第二封隔器7与第二防砂管9之间设有第二液压开关8，组成第二层位供液系统；根据油层数量设置多个层位供液系统，实现多个油层层位的分别开采，在中心管4的最底部设有盲堵11。

上述的第一液压开关2包括上接头2.1、液压开关中心管2.2、工作筒2.3、换向组合体、接箍2.11、下接头2.12、下部芯管2.13、密封套2.14、密封连接套2.15，所述的液压开关中心管2.2的上端设有上接头2.1，下端通过下接头2.12连接到下部芯管2.13，下部芯管2.13的下端通过密封套2.14和密封连接套2.15连接到第一防砂管3；所述的液压开关中心管2.2的上部设有进液孔，液体通过液压开关中心管2.2的进液孔，压缩液压开关中心管2.2外侧的换向组合体，其中，换向组合体包括密封活塞2.4、环形单流阀2.5、单流阀套体2.6、固定环2.7、转环2.8、轨道销钉2.9和工作弹簧2.10，固定环2.7内装有转环2.8，转环2.8上装有轨道销钉2.9，并在中心管的外壁上铣削深度为2—3mm的轨道c；液体经过密封活塞2.4、环形单流阀2.5对单流阀套体2.6、固定环2.7施加压力，通过轨道销钉2.9在轨道c中运动，实现转环的旋转换向。

上述的第二液压开关8包括上接头2.1、液压开关中心管2.2、工作筒2.3、换向组合体、接箍2.11、下接头2.12、下部芯管2.13、密封套2.14、密封连接套2.15，所述的液压开关中心管2.2的上端设有上接头2.1，下端通过下接头2.12连接到下部芯管2.13，下部芯管2.13的下端通过密封套2.14和密封连接套2.15连接到第一防砂管3；所述的液压开关中心管2.2的上部设有进液孔，液体通过液压开关中心管2.2的进液孔，压缩液压开关中心管2.2外侧的换向组合体，其中，换向组合体包括密封活塞2.4、环形单流阀2.5、单流阀套体2.6、固定环2.7、转环2.8、轨道销钉2.9和工作弹簧2.10，固定环2.7内装有转环2.8，转环2.8上装有轨道销钉2.9，并在中心管的外壁上铣削深度为2—3mm的轨道c；液体经过密封活塞2.4、环形单流阀2.5对单流阀套体2.6、固定环2.7施加压力，通过轨道销钉2.9在轨道c中运动，实现转环的旋转换向。

上述的轨道c包括上部轨道d和下部轨道e，其中，上部轨道的上死点由较长的开点a和较短的关点b间隔组成；所述的下部轨道e的下死点由长度相同的换向点f间隔组成。

本发明采用的防砂管采用现有的井下开关式防砂筛管，其结构合理、分层结构工艺使滤层具有极高孔隙率，减缓了砂堵，延长了使用寿命，韧性好、强度高，可在需要的时候配套换层工具进行开关。本发明采用的封隔器和机械滑套也是现有技术。

本发明的工作过程是：

采用Y445丢手后留下的封隔器；将油井分为两段。下段为供液部分。其原理是；通过各个层位的液压开关的开与关，选择性地控制采集层。通过向外管内打压，可使液压开关同时换向；因下井前就设计好了程序，所以每打一压就换一次向，对应一定层位的开与关。由于工作部分的整个管柱具有公共通道，所以管柱内可下入感应器；满足采集数据的需要而不影响正常采油。

需要注意的是：进行换层生产时，按照开关的轨道设计顺序进行相应次数的打压操作。打压时采用外管憋压，一般憋压到12MPa可完成换向。要注意的是打压过程中必须一次性打压至12MPa，中间过程不可泄压。

正常生产时，油井特殊情况需要进行反洗井时，外管可能产生憋压，憋压不可超过6MPa，如果洗井压力过高，可如4中直接憋压到12MPa，相当于换层生产。记录清楚打压时间及打压次数，经多次调整，将开关调至原生产状态。

实施例2：在油层的层位为三层时，可以将第一防砂管3和第二防砂管9分别设置在相应的油层处，在第一封隔器1与第一防砂管3之间设有第一液压开关2，组成第一层位供液系统；在第二封隔器7与第二防砂管9之间设有第二液压开关8，组成第二层位供液系统；在第三封隔器与第三防砂管之间设有第三液压开关，组成第三层位供液系统；实现三个油层层位的分别开采，其中，轨道也根据油层的层位数不同，进行相应的调整。以此类推，油层的层位是四层的时候，也相应进行调整，其结构的等同变换均为本发明要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种分层采油装置，其特征是：包括第一封隔器（1）、第一液压开关（2）、第一防砂管（3）、中心管（4）、油管（5）、第一机械滑套（6）、第二封隔器（7）、第二液压开关（8）、第二防砂管（9）、第二机械滑套（10）、盲堵（11）和外管（12），通过第一封隔器（1）将油井分为两段，上段为采液部分，下段为供液部分，供液部分包括第一液压开关（2）、第一防砂管（3）、中心管（4）、油管（5）、第一机械滑套（6）、第二封隔器（7）、第二液压开关（8）、第二防砂管（9）、第二机械滑套（10）、盲堵（11），其中，第一防砂管（3）和第二防砂管（9）分别设置在相应的油层处，在第一封隔器（1）与第一防砂管（3）之间设有第一液压开关（2），组成第一层位供液系统；在第二封隔器（7）与第二防砂管（9）之间设有第二液压开关（8），组成第二层位供液系统；根据油层数量设置多个层位供液系统，实现多个油层层位的分别开采，在中心管（4）的最底部设有盲堵（11）；所述的第一液压开关（2）包括上接头（2.1）、液压开关中心管（2.2）、工作筒（2.3）、换向组合体、接箍（2.11）、下接头（2.12）、下部芯管（2.13）、密封套（2.14）、密封连接套（2.15），所述的液压开关中心管（2.2）的上端设有上接头（2.1），下端通过下接头（2.12）连接到下部芯管（2.13），下部芯管（2.13）的下端通过密封套（2.14）和密封连接套（2.15）连接到第一防砂管（3）；所述的液压开关中心管（2.2）的上部设有进液孔，液体通过液压开关中心管（2.2）的进液孔，压缩液压开关中心管（2.2）外侧的换向组合体，其中，换向组合体包括密封活塞（2.4）、环形单流阀（2.5）、单流阀套体（2.6）、固定环（2.7）、转环（2.8）、轨道销钉（2.9）和工作弹簧（2.10），固定环（2.7）内装有转环（2.8），转环（2.8）上装有轨道销钉（2.9），并在中心管的外壁上铣削深度为2—3mm的轨道（c）；液体经过密封活塞（2.4）、环形单流阀（2.5）对单流阀套体（2.6）、固定环（2.7）施加压力，通过轨道销钉（2.9）在轨道（c）中运动，实现转环的旋转换向。

2.根据权利要求1所述的分层采油装置，其特征是：所述的第二液压开关（8）包括上接头（2.1）、液压开关中心管（2.2）、工作筒（2.3）、换向组合体、接箍（2.11）、下接头（2.12）、下部芯管（2.13）、密封套（2.14）、密封连接套（2.15），所述的液压开关中心管（2.2）的上端设有上接头（2.1），下端通过下接头（2.12）连接到下部芯管（2.13），下部芯管（2.13）的下端通过密封套（2.14）和密封连接套（2.15）连接到第一防砂管（3）；所述的液压开关中心管（2.2）的上部设有进液孔，液体通过液压开关中心管（2.2）的进液孔，压缩液压开关中心管（2.2）外侧的换向组合体，其中，换向组合体包括密封活塞（2.4）、环形单流阀（2.5）、单流阀套体（2.6）、固定环（2.7）、转环（2.8）、轨道销钉（2.9）和工作弹簧（2.10），固定环（2.7）内装有转环（2.8），转环（2.8）上装有轨道销钉（2.9），并在中心管的外壁上铣削深度为2—3mm的轨道（c）；液体经过密封活塞（2.4）、环形单流阀（2.5）对单流阀套体（2.6）、固定环（2.7）施加压力，通过轨道销钉（2.9）在轨道（c）中运动，实现转环的旋转换向。

3.根据权利要求1或2所述的分层采油装置，其特征是：所述的轨道（c）包括上部轨道（d）和下部轨道（e），其中，上部轨道的上死点由较长的开点（a）和较短的关点（b）间隔组成；所述的下部轨道（e）的下死点由长度相同的换向点（f）间隔组成。