CN103541699A - 防反窜分层流量控制采油管柱 - Google Patents

防反窜分层流量控制采油管柱 Download PDF

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Abstract

本发明公开了防反窜分层流量控制采油管柱，包括油井中的套管及套管内的油管，所述油管的管柱上在每个油层开采段至少设置有一套压差流量控制阀，所述压差流量控制阀通过每个油层与油管内存在的压差来控制阀的开度。本发明具体压差大小可根据调节套和弹簧进行预设，该阀可控制油层流量，同时防止因其他某油层压力突然增加导致该层反窜的问题，可以实现分层流量控制开采；适用于大斜度井、水平井等分层开采；防止油层反窜倒灌，避免油层污染，保护油层。

Description

防反窜分层流量控制采油管柱
技术领域
本发明涉及油水井采油管柱，具体地说是一种防反窜分层流量控制采油管柱。
背景技术
随着油田开发向中后期发展，对油井的精确分层开发要求越来越高，尤其是各油层要合理开采，避免出现层间矛盾。目前多采用地面监控井下滑套开关，要么关要么开，不能实现流量控制实现各油层合理开采等问题，而且会出现高压油层向低压油层反窜的问题。另外，也未见有专门的此类技术的公开或报道，所以开发一种防反窜分层流量控制采油管柱是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供防反窜分层流量控制采油管柱，可以实现分层流量控制开采；适用于大斜度井、水平井等分层开采；防止油层反窜倒灌，避免油层污染，保护油层。
为了达成上述目的，本发明提供了如下技术方案，防反窜分层流量控制采油管柱，包括油井中的套管及套管内的油管，所述油管的管柱上在每个油层开采段至少设置有一套压差流量控制阀，所述压差流量控制阀通过每个油层与油管内存在的压差来控制阀的开度。
所述油管外侧与套管之间设置有油层封隔器，该封隔器位于两两相间的油层之间。
所述套管中的油管上还设置有扶正器，所述油管的末端安装有丝堵。
所述压差流量控制阀包括上接头、下接头以及通过螺纹连接上述两接头的外管和中心管，所述外管和中心管之间形成环空，该环空由上至下设置有弹簧座、弹簧、导筒、活塞；所述导筒和中心管之间也形成部分环空，该环空为中心管内压力传递通道；所述外管与中心管均在各自中部开设相对应的缝孔，所述外管的中下部及中心管的中上部各自开设传压通孔。
所述外管所开设的缝孔外部焊接一层防砂网，所述外管和中心管所开设缝孔沿周向均布，数量为6、8或12个；所述外管和中心管所开设的传压通孔沿周向均布，数量为4、6或8个。
所述弹簧座上方的外管和上接头之间设置有调节套，所述调节套与上接头螺纹连接，并用防松钉固定。
所述活塞中部钻有阵列通孔，活塞下端外部设阶梯台阶形成液压面，所述活塞与中心管和外管之间均通过胶圈密封。
所述外管上部与上接头之间用胶圈密封，下部与中心管通过胶圈密封，所述外管与上接头之间用防松钉固定。
所述中心管与上接头和下接头之间均用胶圈密封，所述中心管与上接头之间用防松钉固定。
所述导筒与中心管、外管之间均通过胶圈密封。
相较于现有技术，本发明的有益效果是：本发明管柱中每层段设置一套压差流量控制阀，通过每个油层与油管内存在的压差来控制阀的开度，实现油层流量的控制，具体压差大小可根据调节套和弹簧进行预设。该阀可控制油层流量，同时防止因其他某油层压力突然增加导致该层反窜的问题，保护了该油层。总之，本发明可以实现分层流量控制开采；适用于大斜度井、水平井等分层开采；防止油层反窜倒灌，避免油层污染，保护油层。
附图说明
图1为本发明防反窜分层流量控制采油管柱的一种结构示意图；
图2为本发明防反窜分层流量控制采油管柱所使用的压差流量控制阀结构示意图。
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
根据图1所示，防反窜分层流量控制采油管柱，包括油管1、油层封隔器3、压差流量控制阀4、扶正器8、丝堵10。所述油管1安装在套管2内，在直井油层11内的油管上设置有油层封隔器3，在直井油层和分支井油层之间还设置有油层封隔器5，在直井内的两个油层封隔器之间设置有压差流量控制阀4，在分支井油层12内的油管上设置有压差流量控制阀6，在直井或者分支井与水平井油层14之间设置油层封隔器7，在水平井内的油管上设置扶正器8，压差流量控制阀9，油管末端设置丝堵10。
其中，所述油层封隔器3，不局限于一般油层封隔器，可设计为悬挂封隔器，将整个防反窜分层流量控制采油管柱悬挂在套管2内，油层封隔器5和7为液压坐封式封隔器或地面液压控制封隔器。
参阅附图2，所述压差流量控制阀4包括上接头41和其内顺次连接的调节套45、中心管47、下接头417，其外连接外管43。
所述外管43上部与上接头41之间用胶圈441密封，通过螺纹连接，防松钉421固定，中部对称设计8或12道缝孔413，外焊接一层防砂网412，中下部对称设计有4或6个传压通孔416，下部通过胶圈4411与中心管47密封。
所述中心管47与上接头41之间用胶圈442密封，螺纹连接并用防松钉423固定，与下接头417之间用胶圈4412密封，螺纹连接并用防松钉424固定，其中上部对称设计有4或6个传压通孔49，中部对称设计有8或12道缝孔414。
所述调节套45与上接头41螺纹连接，用防松钉422固定。
所述中心管47与外管43之间的环空顺次安装有弹簧座46、弹簧48、导筒410、活塞411。
所述导筒410与中心管47、外管43之间通过胶圈443、444密封，与中心管47之间有环空，形成中心管内压力传递通道。
所述活塞411中部钻有阵列通孔415，下端外部设阶梯台阶形成液压面，与中心管之间通过胶圈446、447、449密封，密封槽位于中心管47外缝孔414上下，与外管43通过胶圈445、448、4410密封，密封槽445和4410位于活塞411外上下端，密封槽448位于外管43内部缝孔413下边。
运转时，首先根据油层压力流量参数综合设计该油井开发方案，计算设定各开采油层对应的压差流量控制阀4、6、9的流量值，通过调节套45调整弹簧48预紧力。参照图1顺次连接各工具形成采油管柱下入套管2内，油管1内打液压实现各封隔器3、5、7坐封，随后进行该油井分层合采。
若油层封隔器3采用丢手悬挂封隔器，则在打液压坐封后，继续打压实现液压丢手，起出上部管柱，再进行泄压采油。
该管柱实用于直井、分支井13、水平井15等类油井的精细分层防反窜合采。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

Claims (10)

1.防反窜分层流量控制采油管柱，其特征在于，包括油井中的套管及套管内的油管，所述油管的管柱上在每个油层开采段至少设置有一套压差流量控制阀，所述压差流量控制阀通过每个油层与油管内存在的压差来控制阀的开度。
2.根据权利要求1所述的防反窜分层流量控制采油管柱，其特征在于，所述油管外侧与套管之间设置有油层封隔器，该封隔器位于两两相间的油层之间。
3.根据权利要求1所述的防反窜分层流量控制采油管柱，其特征在于，所述套管中的油管上还设置有扶正器，所述油管的末端安装有丝堵。
4.根据权利要求1所述的防反窜分层流量控制采油管柱，其特征在于，所述压差流量控制阀包括上接头、下接头以及通过螺纹连接上述两接头的外管和中心管，所述外管和中心管之间形成环空，该环空由上至下设置有弹簧座、弹簧、导筒、活塞；所述导筒和中心管之间也形成部分环空，该环空为中心管内压力传递通道；所述外管与中心管均在各自中部开设相对应的缝孔，所述外管的中下部及中心管的中上部各自开设传压通孔。
5.根据权利要求4所述的防反窜分层流量控制采油管柱，其特征在于，所述外管所开设的缝孔外部焊接一层防砂网，所述外管和中心管所开设缝孔周向均布，数量为4、8或12个；所述外管和中心管所开设的传压通孔周向均布，数量为4、6或8个。
6.根据权利要求4所述的防反窜分层流量控制采油管柱，其特征在于，所述弹簧座上方的外管和上接头之间设置有调节套，所述调节套与上接头螺纹连接，并用防松钉固定。
7.根据权利要求4所述的防反窜分层流量控制采油管柱，其特征在于，所述活塞中部钻有阵列通孔，活塞下端外部设阶梯台阶形成液压面，所述活塞与中心管和外管之间均通过胶圈密封。
8.根据权利要求4所述的防反窜分层流量控制采油管柱，其特征在于，所述外管上部与上接头之间用胶圈密封，下部与中心管通过胶圈密封，所述外管与上接头之间用防松钉固定。
9.根据权利要求4所述的防反窜分层流量控制采油管柱，其特征在于，所述中心管与上接头和下接头之间均用胶圈密封，所述中心管与上接头之间用防松钉固定。
10.根据权利要求4所述的防反窜分层流量控制采油管柱，其特征在于，所述导筒与中心管、外管之间均通过胶圈密封。
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