CN105625991B - 一种用于采油系统的控水稳油流入控制器 - Google Patents

Abstract

本发明的用于采油系统的控水稳油流入控制器，包括：基管；节流件，其包括板状本体、旋流腔、入口通道，以及设在旋流腔的中部的节流孔，其中，地层流体沿着旋流腔的侧壁进入旋流腔并经节流孔流入节流喷嘴；以及滑动管，其套设在基管内并设有贯穿侧壁的导流孔，其中，滑动管构造成在第一位置时其管壁封堵节流喷嘴，而在第二位置时导流孔与节流喷嘴导通。该控水稳油流入控制器具备二次调整的能力，进而达到减小跟趾效应和油层非均质性的影响。而且被阻塞的可能性较小，具有更大的过流面积，具有较好的自洁功能，并且可以更有效地实现控水稳油的目的。

Description

一种用于采油系统的控水稳油流入控制器

技术领域

本发明涉及采油系统技术领域，特别地涉及一种用于采油系统的控水稳油流入控制器。

背景技术

在采油系统中通常需要通过控水稳油流入控制器控制地层流体的流入速度，以满足生产需要。目前，经常采用的控水稳油流入控制器为喷嘴型控水稳油流入控制器、螺旋通道型控水稳油流入控制器以及混合型控水稳油流入控制器。

喷嘴型控水稳油流入控制器的工作原理是：通过使地层流体流过若干个预先设计好结构尺寸的节流孔，并通过节流孔的节流作用使流体流过时产生附加节流压降，从而达到均衡入流剖面控水稳油的目的。螺旋通道型控水稳油流入控制器的工作原理是：通过使地层流体流过预先设计好的螺旋通道或弯曲通道，然后在摩擦阻力的作用下产生附加压降。混合型控水稳油流入控制器通过节流孔和使地层流体流动时产生的摩擦阻力共同产生附加压降。

但是，上述三种控水稳油流入控制器一旦投入使用，只能处于导通状态，从而使得无法根据地层流体的含量或者储层的油藏物性状态的变化来控制上述控水稳油流入控制器的工作状态。此外，当喷嘴型控水稳油流入控制器利用节流孔产生节流压降时，需要将节流孔的直径设计的非常小，在某些情况下可能需要小于1.5mm。这样，当流体中携带有固体杂质(例如砂砾)时，容易使节流孔发生阻塞。

因此，如何解决现有技术的控水稳油流入控制器只能处于导通状态的问题并且喷嘴型控水稳油流入控制器的节流孔容易被阻塞的问题，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种控水稳油流入控制器，便于根据地层流体的流量、含水率或者储层的油藏物性状态的变化来控制该控水稳油流入控制器处于导通状态或阻断状态，并且可以有效地减少节流孔被阻塞的可能性。

本发明的用于采油系统的控水稳油流入控制器，包括：基管，其上设有贯穿侧壁的节流喷嘴；节流件，其设在所述基管的外侧并包括板状本体、设置在所述板状本体的旋流腔、用于接受地层流体并使其流入所述旋流腔的入口通道，以及设在所述旋流腔的中部的节流孔，其中，所述入口通道和所述旋流腔的构造使得地层流体沿着所述旋流腔的侧壁进入所述旋流腔，在旋流腔内经过旋转流动后经所述节流孔流入所述节流喷嘴；以及滑动管，其套设在所述基管内并设有贯穿侧壁的导流孔，其中，所述滑动管构造成在第一位置时其管壁封堵所述节流喷嘴，而在第二位置时所述导流孔与所述节流喷嘴导通。

当需要使用该控水稳油流入控制器时，例如移动或转动滑动管并使其处于第二位置，此时控水稳油流入控制器处于导通状态。当不需使用该控水稳油流入控制器时，移动或转动滑动管并使其处于第一位置，此时控水稳油流入控制器处于阻断状态。由于该控水稳油流入控制器具有两个工作状态，因此能够根据地层产液情况调整该控水稳油流入控制器使其处于打开状态或关闭状态，从而具备二次调整的能力，进而达到减小跟趾效应和油层非均质性的影响。

此外，当地层流体在旋流至节流孔的过程中，地层流体的流速会逐渐增大。并且当地层流体流出节流孔后，地层流体的旋流流速会被大幅度降低，从而使地层流体在流出节流件后会产生节流压降。这样，不需再单独通过节流孔使地层流体产生节流压降，从而能够将节流孔的孔径设置较大一些，进而减小被阻塞的可能性。此外，由于本发明的节流孔的孔径相对于现有技术中最常用的油嘴型流入控制器的节流孔的孔径可以设置相对较大一些，因此在产生相同的节流压降的情况下，该控水稳油流入控制器具有更大的过流面积。而且，在地层流体的旋流过程中，能够带动固体杂质运动，因此该控水稳油流入控制器还具有较好的自洁功能。另外，由于地层流体中的油的粘度大、密度小，而地层流体中的水的粘度小、密度大，因此在旋流的过程中，水的节流压降大于油的节流压降，从而可以更有效地实现控水稳油的目的。

在一个实施例中，所述滑动管构造成在从所述第一位置运动至所述第二位置的过程中其管壁均与所述节流喷嘴抵接。这样，在移动或转动的过程中，可以有效地减少地层流体(油、水或油水混合物)从基管和滑动管的缝隙中流出。

在一个实施例中，在所述基管和所述滑动管之间设有密封圈，其中所述密封圈固定在所述基管上，并且在所述节流喷嘴的两侧均设有所述密封圈。这样，可以有效地进一步防止位于基管和滑动管之间的地层流体从滑动管和基管之间的缝隙中流出。而且在移动滑动管的过程中，能够使密封圈能够有效地形成密封。此外，在不进行打开和关闭节流喷嘴的作业时，密封圈具有固定基管和滑动管之间相对位置的作用，避免基管和滑动管之间产生相对滑动。

在一个实施例中，所述第一位置和所述第二位置沿所述基管的轴向间隔设置。如此设置，当滑动管处于井下时，能够通过例如连续油管或油管下入专用工具改变滑动管的工作状态。因此上述两个工作状态能够在井下完成，施工简单，作业风险低，省时省力。

在一个实施例中，所述滑动管在所述第一位置和所述第二位置均通过弹性凸起和卡槽卡接。如此设置，结构简单，而且便于改变滑动管与基管间的位置关系。

在一个实施例中，所述弹性凸起位于所述滑动管上，所述卡槽位于所述基管上，并且位于所述第一位置的弹性凸起和卡槽与位于所述第二位置的弹性凸起和卡槽位于所述节流喷嘴的同一侧。如此设置，结构简单，便于加工。而且可以防止弹性凸起卡在节流喷嘴的位置。这样，当通过例如连续油管或油管下入专用工具移动滑动管时，只有在第一位置和第二位置有力的突变。例如，当滑动管处于第一位置后，再拉动滑动管时所需的力相对于即将到达第一位置后的力较大，从而便于根据力的大小准确判断滑动管是否处于阻断状态或打开状态。

在一个实施例中，在所述滑动管上设有沿其轴向延伸并贯穿其侧壁的条槽，其中所述弹性凸起和所述条槽交叉设置。通过这样设置，可以减小滑动管在弹性凸起处的刚度，从而便于将弹性凸起从卡槽中拉出。而且在拉动滑动管的过程中，可以使位于滑动管和基管之间的杂质从条槽中排入滑动管的内部，从而便于拉动滑动管。

在一个实施例中，靠近所述滑动管的两端分别凹陷成上管状拖拉结构和下管状拖拉结构。这样，结构简单，便于通过上管状拖拉结构和下管状拖拉结构带动滑动管移动。

在一个实施例中，所述入口通道包括横截面沿着地层流体的流动方向逐渐减小的缩口段，以及分别与所述缩口段和所述旋流腔连通并且横截面不变的连通段。这样，结构简单；便于加工；设置有缩口段可以先使地层流体经过缩径加速后，再进入旋流腔中，从而进一步提高节流压降；而且便于通过设置连通段的方向调节地层流体流入旋流腔时的流入方向。

在一个实施例中，所述连通段构造成沿所述旋流腔的切线方向延伸，并且所述连通段的一个侧壁与所述旋流腔的侧壁光滑连接。这样，地层流体沿旋流腔的切线方向流入旋流腔，从而可以减少地层流体与旋流腔的碰撞和摩擦，进而进一步提高节流件的节流压降。

在一个实施例中，所述缩口段的最大横截面面积与所述连通段的横截面面积之比为4-5:1。这样，可以进一步提高地层流体在旋流腔流动时的节流压降，从而提高对油井开采前期的均匀控液、抑制高渗段产液、提升低渗段产液、促使底水均匀抬升的控制作用。

在一个实施例中，所述旋流腔成圆形，所述节流孔位于所述旋流腔的圆心。如此设置，结构简单，便于加工，而且还可以使地层流体有效地在旋流腔内旋转至节流孔。

在一个实施例中，所述所述节流件上与地层流体接触的腔壁的粗糙度均在0.0032mm以下，以便于流体在旋流腔内的加速旋转，从而进一步提高对地层流体的节流压降。此外，所述节流孔的直径为3-6mm，以减少节流孔被阻塞的可能性。

在一个实施例中，所述基管上设有用于使地层流体从地层流入所述节流件的导流通道。由于地层流体在地层中的流动状态有紊流、层流，甚至可能出现小漩涡等。这样不利于地层流体在旋流腔中形成旋流。因此，在地层流体流入节流件之前，先采用导流通道对地层流体进行一次整流，从而能够进一步提高节流件所产生的节流压降。而且导流通道还起到控制流量的作用，以提高进入节流件中的流量均匀性。其中所述导流通道的直径为3-6mm，以控制地层流体流入控水稳油流入控制器的流量并减少节流孔被阻塞的可能性。

在一个实施例中，还包括套设在所述基管的外侧的外套，其中所述节流件设置在所述外套和所述基管之间。这样，可以通过外套保护节流件和基管，从而可以延长基管和节流件的使用寿命。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。在图中：

图1为本发明中的滑动管处于第一位置时的结构示意图。

图2为本发明中的滑动管处于第二位置时的结构示意图。

图3为图1的A部的局部放大图。

图4为本发明中的滑动管的内部结构示意图。

图5为本发明中的节流件的安装示意图。

图6为本发明中的节流件的结构示意图。

图7为本发明中的基管的结构示意图。

图8为图7的B部的局部示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例描绘。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，本发明的用于采油系统的控水稳油流入控制器包括基管2、节流件4和滑动管3。在基管2上设有贯穿其侧壁的节流喷嘴21，从而使基管2的内部通过节流喷嘴21与外部连通。在滑动管3上设有贯穿其侧壁的导流孔31，从而使滑动管3的内部通过导流孔31与外部连通。节流件4设置在基管2的外侧，并且在节流件4上设有节流孔43。当节流件4设置在基管2上时，节流孔43与节流喷嘴21冲齐。

在一个实施例中，滑动管3套设在基管2的内侧，并能够沿着基管2的轴向运动。滑动管3相对于基管2沿轴向有两个位置。当滑动管3运动到第一位置时(如图1所示)，其能够与基管2相对固定。并且此时，节流喷嘴21与滑动管3的管壁抵接，从而封堵节流喷嘴21。即，地层流体不能够通过节流喷嘴21流入基管2的内部。

当滑动管3运动到第二位置时(如图2所示)，其也能够与基管2相对固定。则此时，节流喷嘴21与导流孔31导通。即，地层流体先通过节流喷嘴21和导流孔31流入滑动管3的内部，然后再从滑动管3的内部流入基管2的内部。

当然，滑动管3还可以处于第三固定位置，此时可以根据使用要求具体设定节流喷嘴21处于打开状态或阻断状态。此外，滑动管3还可以绕基管2的轴线转动，从而使得滑动管3能够在第一位置或第二位置之间变换。

优选地，滑动管3各处的管壁直径均相同。这样，不仅当滑动管3处于第一位置和第二位置时能够与节流喷嘴21抵接，而且当滑动管3在从第一位置或第二位置变换至第二位置或第一位置的过程中其管壁也均与节流喷嘴21处于抵接状态，从而使该过程中滑动管3也能封堵节流喷嘴21。

另外，可以在节流喷嘴21的两侧设置密封圈5。其中，密封圈5位于基管2和滑动管3之间，并且密封圈5固定在基管2上。这样，地层流体可以被限定在由密封圈5、基管2和滑动管3所形成的空间内，从而也可以防止地层流体从滑动管3和基管2的缝隙中流出。在一例子中，每个密封槽中均通过V型密封圈和O型密封圈配合密封。V型密封圈保证了滑动管在多次移动后仍能保持O型密封圈的完整性和对整个控水稳油流入控制器的密封性能，从而使节流喷嘴21处于阻断状态时，地层流体全部被阻挡于控水稳油流入控制器外。

当然，还可以使节流喷嘴21的孔壁凸出于基管2的内壁并在节流喷嘴21壁上设置密封圈。通过上述方式设置，可以实现滑动管3与管壁之间的密封，以提高滑动管3与节流喷嘴21之间的密封效果，从而防止地层流体从滑动管3与节流喷嘴21之间的缝隙溢出。

此外，滑动管3在第一位置和第二位置时可以均通过例如弹性凸起32和卡槽22与基管2卡接(如图3所示)。在一个具体的例子中，在滑动管3的外侧设有一圈弹性凸起32。在基管2的内侧设有两圈卡槽22。当滑动管3处于第一位置时，通过弹性凸起32和两个卡槽22中的一个卡接固定。当滑动管3处于第二位置时，通过弹性凸起32和两个卡槽22中的另一个卡接固定。如此设置，结构简单，而且便于移动滑动管3。

当然，还可以在滑动管3的外侧设置两圈弹性凸起32。在基管2的内侧设有一个卡槽22。或者，在滑动管3的外侧设置多圈弹性凸起32，在基管2的内侧设有多圈卡槽22。在第一位置和/或第二位置时，均通过多个弹性凸起32和卡槽22的配合来卡接滑动管3。或者还可以将弹性凸起32设置在基管2的内侧，将卡槽22设置在滑动管3的外侧。

另外，两圈卡槽22均位于节流喷嘴21的同一侧。这样，便于确定滑动管3是否处于阻断或导通状态。在一个例子中，将滑动管3从第一位置移动至第二位置，并且在控水稳油流入控制器被下入井下后，当要对该控水稳油流入控制器所控制的油层进行开采时，先将连续油管或者普通油管带滑套专用开关工具下入到滑动套所处位置的井深。在井口打压，从而将连续油管或者普通油管带滑套专用开关工具上的支架升起勾住滑动管3，并拖动连续油管或者普通油管带滑套专用开关工具向上拉动滑动管3。当井口处的额外拖动力突然增加达到2吨以上时，证明支架已完全勾住滑动管3。然后继续增加额外拖动力至3-4吨，将弹性凸起32拖出卡槽22。当弹性凸起32拖出卡槽22时，井口拖拽力会有明显的下降。这样，井上操作人员可以此判断滑动管3被拖出第一位置。然后继续以2吨以上小于3吨的额外拖拽力拖拽滑动管3，当拖拽力突然再次增加时，证明弹性凸起32已进入另外一个卡槽22。此时，滑动管3处于第二位置，即导通状态。最后开始对该控水稳油流入控制器所控制的油层进行生产。

此外，当需要移动滑动管3时，为了便于将弹性凸起32从卡槽22中拉出，在滑动管3上设有条槽33，并且弹性凸起32与条槽33交叉设置。进一步地，沿滑动管3的周向并排地设有多个条槽33，以进一步便于将弹性凸起32从卡槽22中拉出。并且每个条槽33均贯穿滑动管3的侧壁。

当然，还可以使滑动管3上用于设置弹性凸起32的管壁的厚度小于其他位置的管壁的厚度。这样，也可以降低滑动管3在弹性凸起32处的刚度，从而便于将弹性凸起32从卡槽22中拉出。

进一步地，导流孔31的流通面积大于节流喷嘴21的流通面积。这样，当滑动管3位于第二位置时，以便于使导流孔31与节流喷嘴21连通。具体地，导流孔31在沿滑动管3的轴向和周向的长度均大于节流喷嘴21在相应方向上的长度，以使从节流喷嘴21流出的地层流体均能够通过导流孔31流入基管2的内部。

另外，可以沿滑动管3的周向设置多个导流孔31，以便于在安装滑动管3时使导流孔31与节流喷嘴21对齐。相邻两个导流孔31的间距可以实际需求具体设定。

此外，如图4所示，在滑动管3的内侧设有上管状拖拉结构34和下管状拖拉结构35。上管状拖拉结构34和下管状拖拉结构35分别位于滑动管3的两端。可以在滑动管3的内侧设置凹槽作为上管状拖拉结构34和下管状拖拉结构35。当需要移动滑动管3时，可以通过连续油管或油管下入专用工具固定在上管状拖拉结构34或下管状拖拉结构35上来移动滑动管3。

在一个例子中，当拖动上管状拖拉结构34时，滑动管3可以从第一位置移动至第二位置。当拖动下管状拖拉结构35时，滑动管3可以从第二位置移动至第一位置。

此外，当需要沿滑动管3的周向设置多个条槽33，以能够使位于滑动管3和基管2之间的杂质从条槽33中进入滑动管3的内部时，可以将条槽33设置在滑动管3和上管状拖拉结构34的交叠区域。并且条槽33的长度可以小于上管状拖拉结构34的长度，以便于加工设置。另外，在上管状拖拉结构34和下管状拖拉结构35上可以设有导向倒角，以便于使连续油管或油管下入专用工具通过。

基管2上还设有母扣接头23和公扣接头24，以便于实现基管2与筛管或是盲管的连接。母扣接头23和公扣接头24均套设在基管2的内侧。母扣接头23主要用于控水稳油流入控制器与筛管的插入连接，从而保证进入筛管内的流体全部流经控水稳油流入控制器后进入基管2内部。公扣接头24主要用于连接下一个控水筛管或是盲管、接箍等工具。

当滑动管3处于第一位置时，与母扣接头23之间留有间隙，与公扣接头24抵接。当滑动管3处于第二位置时，与母扣接头23抵接，与公扣接头24之间留有间隙，以减少基管2的长度。当然，在滑动管3处于第一位置和第二位置时，也可以均与母扣接头23和公扣接头24之间留有间隙。

此外，如图6所示，节流件4包括板状本体44、设置在板状本体44上的旋流腔41、位于旋流腔41的中部的节流孔43，以及设置在板状本体44上的入口通道42。

旋流腔41的大致形状为圆形状，节流孔43位于旋流腔41的圆心处。入口通道42包括沿地层流体的流动方向横截面面积逐渐减小的缩口段421和沿地层流体的流动方向横截面面积大致不变的连通段422。当地层流体流入缩口段421后，通过连通段422流入旋流腔41中。

更为优选地，缩口段421的两个侧壁均为弧形状。连通段422的两个侧壁均为平面状，以便于加工和设置。连通段422的一个侧壁与旋流腔41的侧壁光滑连接，并沿旋流腔41的切线方向延伸，另一个侧壁与旋流腔41密封连接。

进一步地，缩口段421的最大横截面面积与连通段422的横截面面积之比为4-5:1。这样，可以使地层流体形成较为合适的加速度，从而可以进一步提高地层流体的节流压降。

当地层流体中的水流入节流件4后，先经过入口通道42节流加速，然后沿着旋流腔41的切线方向进入旋流腔41。当流入旋流腔41的水量逐渐增大时，水会以沿着旋流腔41的切线方向运动的旋流速度逐渐旋流至旋流腔41的中部，并从节流孔43流出。由于水的密度大，粘度小进而导致水的惯性力大，从而使得水在旋流腔41内的旋流速度较高。这样，当旋流腔41的光洁度较高，水的粘度较低时，就使得水在旋流的过程中的旋流速度损失较小。根据能量守恒定律，伴随着旋转半径的不断缩小，水的旋流速度会不断增大。在进入节流孔43前，水的旋流速度达到最大值，在流出节流孔43后，水的旋流速度会被大幅度降低。在不考虑重力影响的情况下，旋流出去的水产生的额外附加压降可表示为：

其中，ρ_水表示水的密度，ν_水切1表示水在旋流腔41中的最大速度，表示水在ν_水切2流出节流孔43后的速度。

相对于直接采用节流孔43进行节流的控水稳油流入控制器，本发明提出的控水稳油流入控制器在水流出节流孔43的时候增加了额外的旋流速度节流阻力。由于水的旋转速度较大，节流后水的旋流速度下降较大，进而水使得产生的节流阻力较大。在相同的节流孔43的条件下，采用本发明的控水稳油流入控制器所产生的节流阻力是常规喷嘴型控水稳油流入控制器的20倍以上，极大的提高了控水效果。

当地层流体的油流入节流件4后，先经过入口通道42的节流加速，然后沿着旋流腔41的切向方向进入旋流腔41。当流入旋流腔41的油量逐渐增大时，油会以沿着旋流腔41的切线方向运动的旋流速度逐渐旋流至旋流腔41的中部，并从节流孔43流出。由于油的密度小，粘度大进而导致油的粘性力大，从而使得油在旋流腔41内的旋流速度较低。这样，使得油在旋流的过程中的旋流速度损失较大。具体的旋流速度损失的大小与所采的油的粘度直接相关，油的粘度越大，油在旋转的过程中旋流速度的损失就越大。在进入节流孔43前，油的旋流速度达到最大，但相对于水的旋流速度较小。在经过节流孔43后，油的旋流速度被进一步降低。在不考虑重力影响的情况下，旋流出去的油产生的额外附加压降

ΔP_油可表示为：

其中，ρ_油表示油的密度，ν_油切1表示油在旋流腔41中的最大速度，ν_油切2表示油在流出节流孔43后的速度。

相对于直接采用节流孔43进行节流的控水稳油流入控制器，本发明提出的控水稳油流入控制器在油流出节流孔43的时候增加了额外的旋流速度节流阻力。由于油在流出的时候有一定的旋转速度，进而使得油产生的节流阻力也有了一定的增加，也可以使油产生附加节流压降。但相对于水来说，油的附加节流压降增加的较少。因此，本发明所提出的控水稳油流入控制器具有遇水高摩阻，遇油低摩阻，自行调节油水阻力的功能。

当地层流体以油水混合物的状态流入节流件4后，根据含水率的不同油水混合物的粘度处于水、油之间，其产生的额外附加阻力也处于水、油之间，当油水混合物的含水率较低时，节流件4产生的附加阻力与单独通过油时产生的附加阻力相近，随着含水率的增加，节流件4产生的附加阻力逐渐增加，最终增加到与单独通过水时产生的附加阻力。本发明所提出的控水稳油流入控制器具有随着含水率变化，自行调节阻力的功能。

此外，入口通道42和旋流腔41的底面均处于同一平面。并且入口通道42的底面和旋流腔41的底面光滑连接。更为优选地，节流件4上与地层流体接触的腔壁的粗糙度小于或等于0.0032mm，以减少旋流腔41对地层流体产生的摩擦阻力，从而进一步提高控水稳油的能力。板状本体44的洛氏硬度HRA可以大于87，其材质可以选用钨钴合金。更为具体地，板状本体44为矩形板，以便于加工和制造。

优选地，旋流腔41的高度为2.4-5.0mm。如果当旋流腔41的高度较小时，由于流体的流动空间过小，从而使得地层流体无法在旋流腔41中正常流动。如果当旋流腔41的高度较高时，由于旋流腔的流动空间过大，可容纳的流体过多，使地层流体旋流至节流孔43时的速度较小，从而产生的节流压降较小。旋流腔41的直径为18-32mm。节流孔43的孔径为3-6mm。这样，在能够通过节流孔43实现节流的同时，还可以减少节流孔43被阻塞的可能性。

在一个例子中，当每天流过每个节流件4的流量为2.5-40m³时，旋流腔41的高度为4mm。旋流腔41的直径优选为23.5mm。节流孔43的孔径优选为4mm。当然，当流过旋流腔41的流量变化时，旋流腔41的直径和高度也可以随之变化。

此外，沿旋流腔41的周向均匀地设有至少两个入口通道42，以提高进入旋流腔41的地层流体量，并进一步提高控水稳油的功能。在一个实施例中，沿旋流腔41的周向设有两个入口通道42。两个入口通道42位于板状本体44的对角处。并且两个入口通道42朝向相反的方向设置。

如图1和图5所示，该控水稳油流入控制器还包括套设在基管2外侧的外套1。在一个具体的实施例中，外套1的一端设有内螺纹，在基管2的外侧并大致靠近中部的位置上设有外螺纹。外套1通过螺纹旋在基管2上，并通过密封圈密封连接。并且在将外套1套设在基管2上时，基管2的外壁与外套1的内壁抵接。

更为具体地，基管2上位于螺纹两侧的部分的壁厚不同。其中，位于外套1的外部的管壁较薄，而位于外套1的内部的管壁较厚，以便于设置节流件4。并且在基管2上两个壁厚不同的管段之间设有阶梯台6，在外套1的内部设有相应的阶梯台6。当外套1固定在基管2上时，通过分别设置在外套1和基管2上的阶梯台6定位并固定，以提高外套1的牢固性。用于密封外套1和基管2的密封圈可以位于阶梯台6的位置上。

如图7所示，在基管2的外侧开设有用于容纳节流件4的容纳槽25，并且该容纳槽25位于基管2的管壁较厚的部分。在将节流件4放入基管2的容纳槽25中时，节流件4的顶壁与基管2的外壁平齐。这样，当将外套1套设在基管2上时，节流件4的顶壁与外套1的内壁抵接，从而通过外套1将节流件4卡在基管2的容纳槽25中，以防止节流件4晃动或掉落等。而且，外套1的内壁与节流件4的顶壁抵接后，还可以有效地防止地层流体从节流件4的顶壁流入节流件4中。

当然，节流件4也可以通过焊接的方式固定在基管2的容纳槽25中，以进一步提高节流件4的稳固性。也可以在板状本体44的上方设置上盖，从而使得地层流体从入口通道42中流入旋流腔41中。上盖的上表面可以为与外套1的内壁相贴合的弧形面，以便于安装上盖。

当在板状本体44上设有上盖时，两者的贴合面的平面度可以均在±0.0016mm之间。上盖的材质可以与板状本体44的材质相同，均采用硬度较高(HRA＞87)的抗冲蚀材料。两者可以采用摩擦焊焊接为一个整体。焊接后的整体节流件4可以采用激光焊或铜钎焊装入容纳槽25内。

另外，如图5和图8所示，在基管2的管壁上设有沿其轴向延伸的导流通道26。导流通道26的一端与节流件4连通，另一端贯穿基管2。地层流体先经过导流通道26，然后再流入节流件4中。

更为优选地，沿基管2的周向间隔地设有多个导流通道26，以增加地层流体的流入量。同时沿基管2的周向也设有多个容纳槽25，在每个容纳槽25中设置一个节流件4。并且每个容纳槽25对应不同的导流通道26。即，每个容纳槽25与不同的导流通道26连通。在一个例子中，当在基管2上设有4个节流件4时，沿基管2的周向设置有12个导流通道26，每个容纳槽25对应三个不同的导流通道26。

当设有多个导流通道26时，可以使全部的导流通道26均处于导通状态。当导流通道26的个数较多时，也可以堵住部分导流通道26，使其处于阻断状态。导流通道26的直径优选为3-6mm，以防止固体杂质阻塞导流通道26。另外，还可以在导流通道26中设置导流管，地层流体通过导流管流入节流件4中。这样，可以通过调节导流管的长度来调节地层流体的流动通道。

更为具体地，容纳槽25设置为阶梯槽。节流件4放置在阶梯槽的深度较深的凹槽部分。从导流通道26流出的地层流体先汇入阶梯槽的深度较浅的凹槽部分，然后再从阶梯槽中流入节流件4中。这样，结构简单，便于加工导流通道26，同时也便于使每个容纳槽25对应不同的导流通道26，从而提高流入每个节流件4的流量均匀性。

当在基管2上设置多个节流件4时，相邻的两个节流件4上的节流孔43沿基管2的轴向彼此错开设置。这样，可以使基管2的受力点在不同的横截面上，从而提高基管2的使用寿命。

当然，也可以使外套1和基管2之间留有间隙，地层流体通过外套1和基管2之间的间隙流入到节流件4中，等。

将该控水稳油流入控制器用于水平井时，先采用封隔器将水平井分成若干段，每段下入至少一个该控水稳油流入控制器。当水平井产水时，可以先将水平井中所有的控水稳油流入控制器全部关闭，然后再逐段打开各控水稳油流入控制器并根据逐段生产的方法来判断出水层位和出油层位。最后根据判断的结果，关闭出水层位的控水稳油流入控制器，打开出油层位的控水稳油流入控制器继续生产。这样，能够实现减少底水锥进对开采的影响，从而提高油层采收率的目的。而且整个作业过程简单，安全性高。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (14)

1.一种用于采油系统的控水稳油流入控制器，包括：

基管，其上设有贯穿侧壁的节流喷嘴；

节流件，其设在所述基管的外侧并包括板状本体、设置在所述板状本体的旋流腔、用于接受地层流体并使其流入所述旋流腔的入口通道，以及设在所述旋流腔的中部的节流孔，其中，所述入口通道和所述旋流腔构造成使得地层流体沿着所述旋流腔的侧壁进入所述旋流腔，并经所述节流孔流入所述节流喷嘴；以及

滑动管，其套设在所述基管内并设有贯穿侧壁的导流孔，其中，所述滑动管构造成在第一位置时其管壁封堵所述节流喷嘴，而在第二位置时所述导流孔与所述节流喷嘴导通；

所述滑动管在所述第一位置和所述第二位置均通过弹性凸起和卡槽卡接；

所述滑动管还可以绕基管的轴线转动，从而使得滑动管能够在第一位置或第二位置之间变换。

2.根据权利要求1所述的控水稳油流入控制器，其特征在于，所述滑动管构造成在从所述第一位置运动至所述第二位置的过程中其管壁均与所述节流喷嘴抵接。

3.根据权利要求1或2所述的控水稳油流入控制器，其特征在于，在所述基管和所述滑动管之间设有密封圈，其中所述密封圈固定在所述基管上，并且在所述节流喷嘴的两侧均设有所述密封圈。

4.根据权利要求1所述的控水稳油流入控制器，其特征在于，所述第一位置和所述第二位置沿所述基管的轴向间隔设置。

5.根据权利要求1所述的控水稳油流入控制器，其特征在于，所述弹性凸起位于所述滑动管上，所述卡槽位于所述基管上，并且位于所述第一位置的弹性凸起和卡槽与位于所述第二位置的弹性凸起和卡槽均处于所述节流喷嘴的同一侧。

6.根据权利要求1所述的控水稳油流入控制器，其特征在于，在所述滑动管上设有沿其轴向延伸并贯穿其侧壁的条槽，其中所述弹性凸起和所述条槽交叉设置。

7.根据权利要求1所述的控水稳油流入控制器，其特征在于，靠近所述滑动管的两端分别凹陷成上管状拖拉结构和下管状拖拉结构。

8.根据权利要求1所述的控水稳油流入控制器，其特征在于，所述入口通道包括横截面沿着地层流体的流动方向逐渐减小的缩口段，以及分别与所述缩口段和所述旋流腔连通并且横截面不变的连通段。

9.根据权利要求8所述的控水稳油流入控制器，其特征在于，所述连通段构造成沿所述旋流腔的切线方向延伸，并且所述连通段的一个侧壁与所述旋流腔的侧壁光滑连接。

10.根据权利要求8所述的控水稳油流入控制器，其特征在于，所述缩口段的最大横截面面积与所述连通段的横截面面积之比为4-5:1。

11.根据权利要求1所述的控水稳油流入控制器，其特征在于，所述旋流腔成圆形，所述节流孔位于所述旋流腔的圆心。

12.根据权利要求1所述的控水稳油流入控制器，其特征在于，所述节流件上与地层流体接触的腔壁的粗糙度均设置在0.0032以下，并且所述节流孔的直径为3-6mm。

13.根据权利要求1所述的控水稳油流入控制器，其特征在于，所述基管上设有用于使地层流体从地层流入所述节流件的导流通道，其中所述导流通道的直径为3-6mm。

14.根据权利要求1所述的控水稳油流入控制器，其特征在于，还包括套设在所述基管的外侧的外套，其中所述节流件设置在所述外套和所述基管之间。