CN105089583A - 一种分层可控采油管柱 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种分层可控采油管柱，其包括由上至下依次通过油管串接的抽油泵、可调式分采阀、封隔器、生产筛管及丝堵，可调式分采阀包括有一外罩管及一能由下至上单向导通的单流阀，单流阀放置于外罩管中，两者之间形成有一轴向流道，单流阀的上端为开口端，其下端为封闭端，单流阀的外侧壁与外罩管的内壁之间连接有至少一径向导管，径向导管的外端插接于外罩管侧壁上形成的安装孔处，其内端与单流阀的靠近下端处的内腔相连通，并形成一径向流道，径向流道与轴向流道不连通，其中，外罩管的两端分别形成有螺纹，并通过油管对应与抽油泵及封隔器相连接。本发明的分层可控采油管柱，可有效解决层间干扰的问题，实现分层可控开采，提高低动用油层动用程度。

Description

一种分层可控采油管柱

技术领域

本发明属于石油开采领域，特别是针对油层层间物性差异大，生产过程中相互影响，相互干扰的问题，涉及一种分层可控采油管柱。

背景技术

随着油田开发的不断深入，受油藏非均质性等因素影响，层与层之间存在着物性差异，高、低渗透层矛盾突出，相互影响，相互干扰，在下泵合采时，由于高渗层压力低、含水相对较高，各油层压力差异大，层间干扰严重，抑制了中低渗透层的生产,制约了油井的产能发挥。

目前，解决这一问题各油田多采用分层采油的方法，但分层采油技术多是通过不同泵径控制上下油层生产，虽然利用封隔器将油层有效的分隔，缓解了层间矛盾，但当某层压力低，供液能力不足时就会出现空抽现象，造成抽油机能量浪费，影响分层采油效果。同时，传统分层采油技术在生产过程中分采泵的上下泵工作存在不同步，相互干扰问题，导致分采无法正常抽吸。另外，现有分采管柱受力不合理，泵始终处在受力状态，造成有效期较短，频繁检泵。现有分层采油工艺仍存在一定的局限性。

有鉴于此，本发明人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研制出一种分层可控采油管柱，以期解决现有技术存在的问题。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种分层可控采油管柱，可有效解决层间干扰的问题，实现分层可控开采，提高低动用油层动用程度。

为此，本发明提出一种分层可控采油管柱，其包括由上至下依次通过油管串接的抽油泵、可调式分采阀、封隔器、生产筛管及丝堵，其中：

所述可调式分采阀包括有一外罩管及一能由下至上单向导通的单流阀，所述单流阀放置于所述外罩管中，两者之间形成有一轴向流道，所述单流阀的上端为开口端，其下端为封闭端，所述单流阀的外侧壁与所述外罩管的内壁之间连接有至少一径向导管，所述径向导管的外端插接于所述外罩管侧壁上形成的安装孔处，其内端与所述单流阀的靠近下端处的内腔相连通，并形成一径向流道，所述径向流道与所述轴向流道不连通，其中，所述外罩管的两端分别形成有螺纹，并通过所述油管对应与所述抽油泵及封隔器相连接。

如上所述的分层可控采油管柱，其中，所述单流阀包括：

中心体，所述中心体的上端为开口端，其下端为封闭端，所述中心体的内壁沿径向向内凸设形成有一球座，所述球座将所述中心体的内腔分隔为一上内腔及一下内腔，所述上内腔及下内腔能通过所述球座上形成的中心通道相连通；

调节套，所述调节套通过外螺纹连接于所述中心体的上端处；

弹性封堵部，所述弹性封堵部放置于所述上内腔中，并对应封堵所述中心通道，其上端与所述调节套相抵接；

其中，所述中心体与所述外罩管之间形成有所述轴向流道，其在对应于所述下内腔的侧壁上开设有导流孔，所述导流孔与所述径向导管相对应，所述径向导管的内端通过所述导流孔与所述下内腔相连通，所述安装孔、径向导管的内腔、导流孔及所述下内腔形成所述径向流道。

如上所述的分层可控采油管柱，其中，所述弹性封堵部包括有一弹簧及一凡尔球，所述凡尔球放置于所述球座上，并对应封堵所述球座的中心通道，所述弹簧的上端与所述调节套相抵接，其下端与所述凡尔球相接触。

如上所述的分层可控采油管柱，其中，所述径向导管设有多个，其沿所述单流阀的周向均布，所述外罩管的侧壁上沿周向均布有多个安装孔，各所述径向导管的外端对应插接于各所述安装孔处，其内端与所述单流阀的内腔相连通。

如上所述的分层可控采油管柱，其中，所述封隔器为一Y211封隔器，所述抽油泵为一悬挂式油管抽油泵。

如上所述的分层可控采油管柱，其中，所述抽油泵的泵筒下端通过所述油管与所述可调式分采阀的外罩管的上端相连接，其上端进一步连接有一接入油管。

本发明提供的分层可控采油管柱，通过油管从上至下依次串接的悬挂式抽油泵、可调式分采阀、Y211封隔器、生产筛管及丝堵组成，在使用时，根据油井各层的物性差异、动用程度，利用封隔器将油层分隔成两个独立的单元，使相互矛盾的油层分离开来，减少层与层之间的干扰和影响；通过可调式分采阀，可根据生产需要和各油层压力控制各油层生产，实现分层可控生产。

本发明提供的分层可控采油管柱，根据油井动态、静态资料及生产需要优化设计，可有效解决层间干扰的问题，实现分层可控开采，提高低动用油层动用程度，挖掘高动用层潜能，缓解层间矛盾，改善油井生产效果，提高油井最终采收率，达到提高油藏最终采收率的目的。

本发明的分层可控采油管柱，解决了常规分层采油技术存在的空抽、有效期短，频繁检泵等问题，缓解层间矛盾，提高油井最终采收率，具有广阔的应用前景。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1为本发明的分层可控采油管柱的组成结构示意图。

图2为本发明中可调式分采阀的组成结构示意图。

主要元件标号说明：

1油管10接入油管

2抽油泵

3可调式分采阀31外罩管

311安装孔32单流阀

321中心体321a上内腔

321b下内腔3211球座

3212中心通道3213导流孔

322调节套323弹性封堵部

3231弹簧3232凡尔球

33轴向流道34径向导管

35径向流道4封隔器

5生产筛管6丝堵

具体实施方式

本发明提出一种分层可控采油管柱，其包括由上至下依次通过油管串接的抽油泵、可调式分采阀、封隔器、生产筛管及丝堵，其中：

所述可调式分采阀包括有一外罩管及一能由下至上单向导通的单流阀，所述单流阀放置于所述外罩管中，两者之间形成有一轴向流道，所述单流阀的上端为开口端，其下端为封闭端，所述单流阀的外侧壁与所述外罩管的内壁之间连接有至少一径向导管，所述径向导管的外端插接于所述外罩管侧壁上形成的安装孔处，其内端与所述单流阀的靠近下端处的内腔相连通，并形成一径向流道，所述径向流道与所述轴向流道不连通，其中，所述外罩管的两端分别形成有螺纹，并通过所述油管对应与所述抽油泵及封隔器相连接。

本发明的分层可控采油管柱，可有效解决层间干扰的问题，实现分层可控开采，提高低动用油层动用程度。

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下结合附图及较佳实施例，对本发明提出的分层可控采油管柱的具体实施方式、结构、特征及功效，详细说明如后。另外，通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入具体的了解，然而所附图仅是提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

图1为本发明的分层可控采油管柱的组成结构示意图。图2为本发明中可调式分采阀的组成结构示意图。

如图1所示，本发明提出的分层可控采油管柱，其包括由上至下依次通过油管1串接的抽油泵2、可调式分采阀3、封隔器4、生产筛管5及丝堵6，其中：

所述可调式分采阀3包括有一外罩管31及一能由下至上单向导通的单流阀32，所述单流阀32放置于所述外罩管31中，两者之间形成有一轴向流道33，所述单流阀32的上端为开口端，其下端为封闭端，所述单流阀32的外侧壁与所述外罩管31的内壁之间连接有至少一径向导管34，所述径向导管34的外端插接于所述外罩管31侧壁上形成的安装孔311处，其内端与所述单流阀32的靠近下端处的内腔相连通，并形成一径向流道35，所述径向流道35与所述轴向流道33不连通，其中，所述外罩管31的两端分别形成有螺纹，并通过所述油管1对应与所述抽油泵2及封隔器4相连接。

本发明提出的分层可控采油管柱，根据油井各层的物性差异、动用程度，利用封隔4将井下各油层分隔成两个独立的单元，使相互矛盾的油层分离开来，减少层与层之间的干扰和影响。在生产时，下部油层S2液体经生产筛管5进入油管1，通过可调式分采阀3的轴向通道33进入抽油泵2的泵筒并举升到地面，而上部油层S1液体经可调式分采阀3的径向流道35进入单流阀32的内腔中，当液体压力达到一定时推动单流阀导通，继而经油管1进入抽油泵2的泵筒内，并通过泵举升到地面，使得上、下层通过不同进液通道(轴向流道33、径向流道35)采油，互不干扰，实现分层可控采油。

请一并参见图2，所述单流阀32包括中心体321、调节套322以及弹性封堵部323，所述中心体321的上端为开口端，其下端为封闭端，所述中心体321的内壁沿径向向内凸设形成有一球座3211，所述球座3211将所述中心体321的内腔分隔为一上内腔321a及一下内腔321b，所述上内腔321a及下内腔321b能通过所述球座3211上形成的中心通道3212相连通；

所述调节套322通过外螺纹连接于所述中心体321的上端处；

所述弹性封堵部323放置于所述上内腔321a中，并对应封堵所述中心通道3212，其上端与所述调节套322相抵接，其中，根据各油层压力及实际生产需要，通过旋转调节套322在中心体321上的螺进距离，能改变对弹性封堵部323的预压缩量，从而调节单流阀的开启压力，实现分层可控采油；

其中，所述中心体321与所述外罩管31之间形成有所述轴向流道33，其在对应于所述下内腔321a的侧壁上开设有导流孔3213，所述导流孔3213与所述径向导管34相对应，所述径向导管34的内端通过所述导流孔3213与所述下内腔321b相连通，所述安装孔311、径向导管34的内腔、导流孔3213及所述下内腔321a形成所述径向流道35。

进一步地，所述弹性封堵部323包括有一弹簧3231及一凡尔球3232，所述凡尔球3232放置于所述球座3211上，并对应封堵所述球座3211的中心通道3212，所述弹簧3231的上端与所述调节套322相抵接，其下端与所述凡尔球3232相接触。

如图2所示，优选的实施方式中，所述径向导管34设有多个，其沿所述单流阀32的周向均布，所述外罩管31的侧壁上沿周向均布有多个安装孔311，各所述径向导管34的外端对应插接于各所述安装孔311处，其内端与所述单流阀32的内腔相连通，也即，各所述径向导管34的内端通过所述中心体321上沿周向设置的各导流孔3213，与所述单流阀32的中心体321上的下内腔321b相连通，从而提高采油效率。

其中，所述封隔器4为一Y211封隔器，所述抽油泵2为一悬挂式油管抽油泵。其中，Y211封隔器是一种卡瓦支撑压缩式封隔器，靠油管重量压缩胶筒封堵油套环形空间；采用悬挂式抽油泵，能防止封隔器坐封过程中泵筒受压弯曲变形，泵筒处于悬挂状态,这样泵筒受力小,不易变形，避免因泵筒被压缩变形而造成的卡泵现象。

另外，所述抽油泵2的泵筒下端通过所述油管1与所述可调式分采阀3的外罩管31的上端相连接，其上端进一步连接有一接入油管10。

本发明提出的分层可控采油管柱，在实施应用时，将本发明下入井下后，先利用封隔器4将井下各油层分隔成两个独立的单元，使相互矛盾的油层分离开来；随后，下部油层液体经生产筛管5进入油管1，通过可调式分采阀3的轴向通道33进入抽油泵2的泵筒并举升到地面，而上部油层液体经可调式分采阀3的径向流道35进入单流阀32的下内腔321b中，当液体压力达到一定时克服弹簧3231的压缩力，并推动凡尔球3232上行，使单流阀的中心通道3212导通，使油液经下内腔321b、中心通道3212以及上内腔321a上行，继而经油管1进入抽油泵2的泵筒内，并通过泵举升到地面，使得上、下层通过不同进液通道(轴向流道33、径向流道35)采油，互不干扰，实现分层可控采油。

本发明提出的分层可控采油管柱，可有效解决层间干扰的问题，实现分层可控开采，提高低动用油层动用程度，挖掘高动用层潜能，改善油井生产效果，达到提高油藏最终采收率的目的。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种分层可控采油管柱，其特征在于，所述分层可控采油管柱包括由上至下依次通过油管串接的抽油泵、可调式分采阀、封隔器、生产筛管及丝堵，其中：

所述可调式分采阀包括有一外罩管及一能由下至上单向导通的单流阀，所述单流阀放置于所述外罩管中，两者之间形成有一轴向流道，所述单流阀的上端为开口端，其下端为封闭端，所述单流阀的外侧壁与所述外罩管的内壁之间连接有至少一径向导管，所述径向导管的外端插接于所述外罩管侧壁上形成的安装孔处，其内端与所述单流阀的靠近下端处的内腔相连通，并形成一径向流道，所述径向流道与所述轴向流道不连通，其中，所述外罩管的两端分别形成有螺纹，并通过所述油管对应与所述抽油泵及封隔器相连接。

2.如权利要求1所述的分层可控采油管柱，其特征在于，所述单流阀包括：

中心体，所述中心体的上端为开口端，其下端为封闭端，所述中心体的内壁沿径向向内凸设形成有一球座，所述球座将所述中心体的内腔分隔为一上内腔及一下内腔，所述上内腔及下内腔能通过所述球座上形成的中心通道相连通；

调节套，所述调节套通过外螺纹连接于所述中心体的上端处；

弹性封堵部，所述弹性封堵部放置于所述上内腔中，并对应封堵所述中心通道，其上端与所述调节套相抵接；

其中，所述中心体与所述外罩管之间形成有所述轴向流道，其在对应于所述下内腔的侧壁上开设有导流孔，所述导流孔与所述径向导管相对应，所述径向导管的内端通过所述导流孔与所述下内腔相连通，所述安装孔、径向导管的内腔、导流孔及所述下内腔形成所述径向流道。

3.如权利要求2所述的分层可控采油管柱，其特征在于，所述弹性封堵部包括有一弹簧及一凡尔球，所述凡尔球放置于所述球座上，并对应封堵所述球座的中心通道，所述弹簧的上端与所述调节套相抵接，其下端与所述凡尔球相接触。

4.如权利要求1至3任一项所述的分层可控采油管柱，其特征在于，所述径向导管设有多个，其沿所述单流阀的周向均布，所述外罩管的侧壁上沿周向均布有多个安装孔，各所述径向导管的外端对应插接于各所述安装孔处，其内端与所述单流阀的内腔相连通。

5.如权利要求1所述的分层可控采油管柱，其特征在于，所述封隔器为一Y211封隔器，所述抽油泵为一悬挂式油管抽油泵。

6.如权利要求1或5所述的分层可控采油管柱，其特征在于，所述抽油泵的泵筒下端通过所述油管与所述可调式分采阀的外罩管的上端相连接，其上端进一步连接有一接入油管。