CN106014379A - 分层同采测试管柱 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了分层同采测试管柱，属于油田井下管柱测试技术领域，包括由上而下连通且依次设置的油管、扶偏器、调偏油管、分采泵、过电缆封隔器、单向阀、筛管、尾管和丝堵，还包括设在扶偏器上端的信号接收装置和下端的信号发射装置，信号发射装置通过信号电缆连接与各个油层对应的多参数测试仪。本发明可满足油井不停产条件下，对各生产层段压力、流量、温度和含水率的随时监测，大大提升注水开发效果。
Description
技术领域
本发明属于油田井下管柱测试设备和测试技术领域，涉及分层同采测试管柱。
背景技术
为了补充地层能量、提高驱油效率，注水开发成为各油田中后期开发增油稳产的主要手段之一。在油田注水开发的过程中，为了缓解层间、层内和平面矛盾，提高注水效率及波及体积，提高原油采收率和采出程度，分层注水技术的研究与应用越来越受到各油田的重视。但是受油田多层系、复杂断块油藏地质条件的影响，目前分层注水井各层对生产油井各层段的影响关系尚不能清楚认识。
目前油田常用的测试技术主要有笼统测试和分层测试两种，笼统测试由电缆通过环空测试井口(如全工况环空测试井口装置：201510793691.X、油井环空测试井口装置：2014105499656等)在油井环空提放测试仪器进行测量，得到的数据不能精确反映各层的具体情况；分层测试技术在测量中存在一定局限，如已经授权的发明专利(一种抽油井分层测试多功能管柱：201520088934.5)在测量某一层的参数时，需关闭其余层的测量装置，不能在正常生产的情况下同时实时监测井下所有油层的压力、流量等数据；专利(一种油井智能分层测试与开采的方法：2008100471606)是通过地面控制井下智能开关打开和关闭，也无法同时将分层合采每个层的数据实时传输。另外能够克服层间压力干扰的分层同采管柱目前不能实现对各层产量、压力及含水量实时监测，如已经授权的专利(液压坐封分层同采管柱：2014204846895)在生产中对各层产量、压力及含水率不清楚。
为克服以上提到的测试技术、分层同采在生产井测试中存在的局限性，也为了确定注水井各层对生产油井各层的影响关系，摸清注水井与油井各层之间的油水运动规律，有必要采用分层同采测试技术，既能克服层间压力的干扰，又能实时监测各层的产业剖面参数，搞清油井分层开采动态，掌握地层油水运动规律，有效指导油田分层生产开发，提高注水开发效果，因此需要发明一种可以同时实现防层间干扰的分层同步采油与不停产实时监测多层产液剖面参数的管柱。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种在油井不停产条件下，对井下各生产层段压力、流量等参数可随时监测的分层同采测试管柱。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：分层同采测试管柱，包括设置在套管内由上而下连通且依次设置的油管、扶偏器、调偏油管、分采泵、过电缆封隔器、单向阀、筛管、尾管和丝堵，所述扶偏器的上端与所述套管的上端形成油套环空，过电缆封隔器设在上下相邻的油层之间；
所述分采泵为双层分采泵，包括由上而下依次设置的抽油杆、分采泵上泵、分采泵上泵柱塞、分采泵偏心进油阀、分采泵下泵、分采泵下泵柱塞和分采泵固定阀；
还设置在油套环空内的信号接收装置，所述信号接收装置通过环空测试电缆与外部的数据处理中心连接，还包括信号发射装置、多参数测试仪I和多参数测试仪II，信号发射装置设在所述扶偏器和所述分采泵上泵之间，所述多参数测试仪I设在所述分采泵偏心进油阀和所述分采泵下泵之间，所述多参数测试仪II设在所述过电缆封隔器和所述单向阀之间。
进一步的，所述油管通过旋转接头连接。
进一步的，所述分采泵固定阀为只可向上打开的单向阀门。
进一步的，所述过电缆封隔器和所述筛管的直径不大于62mm。
进一步的，所述多参数测试仪内置有传感器、电池和用于数据存储和传输的芯片。
进一步的，环空测试井口设有偏心测试通道，所述环空测试电缆通过所述偏心测试通道进入到所述油套环空内。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：本发明的上端进行偏心设置，用来放置信号接收装置，分采泵可实现油层的分层同采，避免层间干扰，提升开采效率，在油管中设置信号发射装置和多参数测试仪，多参数测试仪可随时监测各生产层段的压力、流量等参数，并可随时通过信号发射装置发射到信号接收装置，并即时通过环空测试电缆传输到外部的数据处理中心，通过对数据进行分析，可确定注水井各层对生产油井各层的影响关系，摸清注水井与油井各层之间的油水运动规律，实时监测各层的产业剖面参数，搞清油井分层开采动态，掌握底层油水运动规律，有效指导油田分层生产开发，提高注水开发效果。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明分层同采测试管柱的结构示意图。
附图标记说明：
1-环空测试井口；2-环空测试电缆；3-油管；4-套管；5-旋转接头；6-信号接收装置；7-扶偏器；8-调偏油管；9-信号发射装置；10-抽油杆,11-分采泵上泵；12-分采泵上泵柱塞,13-分采泵偏心进油阀；14-多参数测试仪I；15-分采泵下泵；16-分采泵下泵柱塞；17-分采泵固定阀；18-过电缆封隔器；19-信号电缆；20-多参数测试仪II；21-单向阀；22-筛管；23-尾管；24-丝堵；25-上油层；26-下油层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
如图1所示，本发明为分层同采测试管柱，包括设置在套管4内由上而下连通且依次设置的油管3、扶偏器7、调偏油管8、分采泵、过电缆封隔器18、单向阀21、筛管22、尾管23和丝堵24，扶偏器7的上端与套管4的上端形成油套环空，过电缆封隔器18设在上下相邻的油层之间，筛管22可增大过流面积，有利于油层的开采，单向阀21可有效防止回流，避免层间干扰；
分采泵为双层分采泵，包括由上而下依次设置的抽油杆10、分采泵上泵11、分采泵上泵柱塞12、分采泵偏心进油阀13、分采泵下泵15、分采泵下泵柱塞16和分采泵固定阀17，优选地，分采泵固定阀17为只可向上打开的单向阀门，防止上层的油流到下层，提升防层间干扰的稳定性；
该装置还包括设置在油套环空内的信号接收装置6，信号接收装置6通过环空测试电缆2与外部的数据处理中心连接，该装置还包括信号发射装置9、多参数测试仪I14和多参数测试仪II20，信号发射装置9设在扶偏器7和分采泵上泵11之间，多参数测试仪I 14设在分采泵偏心进油阀13和分采泵下泵15之间，多参数测试仪II20设在过电缆封隔器18和单向阀21之间，使油管3偏向一侧，从而扩大另一侧油套过流面积，形成测试通道，保证信号接收装置6的自由起下，又能实现泵在运行过程中的扶持减震。测试过程中，信号接收装置6通过油套环空测试通道到达扶偏器7的上端，通过无线通讯信号与扶偏器7下端的信号发射装置9连通，从而实现油井生产参数的测试的传输。
优选地，多参数测试仪I14和多参数测试仪II20可监测开采层产液的温度、流量、压力和含水率，依次设置满足多个参数采集的需求，有利更全面的掌握油水运动规律，更有效的指导油田分层生产开发，提高注水开发效果。
优选地，油管3通过旋转接头5连接。
优选地，过电缆封隔器18和筛管22的直径不大于62mm。
优选地，多参数测试仪内置有传感器、电池和用于数据存储和传输的芯片。
优选地，环空测试井口1设有偏心测试通道，环空测试电缆2通过偏心测试通道进入到油套环空内，更优选地，偏心测试通道通过设置偏心可旋转井口连接器实现，导引信号接收装置6顺利进入并通过偏心可旋转井口连接器上的的偏心通道，继而进入油套环空测试通道，偏心可旋转井口连接器内部的偏心生产通道与油管管柱实现螺纹连接，起到油管挂的作用，其上法兰体连同连接的油管柱可实现相对于下固定下法兰体的旋转，以保证信号接收装置6顺利进入油套环空测试通道。
在实际的使用过程中，包括以下步骤，1、下入：按管柱结构连接好，按井下作业操作规程要求顺序下井，将管柱悬挂在环空测试井口1上，环空测试井口1设置有偏心测试通道，环空测试电缆2和信号接收装置6可通过偏心测试通道进入油套环空。
2、生产：由抽油杆10带动分采泵上泵柱塞12、分采泵下泵柱塞16作上下往复运动。上冲程时，上油层25的原油经过分采泵偏心进油阀13进入分层同采测试管柱,下油层26的原油经筛管22、单向阀21、多参数测试仪II20、过电缆封隔器18进入分层同采测试管柱；下冲程时，分采泵完成排液,实现分层同采。
3、测试：当需要测试上、下油层的参数时，从偏心测试通道下入信号接收装置6，开启所有层位的多参数测试仪，多参数测试仪测得的数据经信号电缆19储存在信号发射装置9，信号发射装置9中的数据经信号电缆19传输到信号接收装置6，信号接收装置6最后通过环空测试电缆2传输到外部地面的数据处理中心，完成井下各层数据的实时采集，以双层分采泵为例，当由环空测试电缆2连接的信号接收装置6接近信号发射装置9，并达到无线通讯距离时，即可触发信号发射装置9、多参数测试仪I14和多参数测试仪II20通电工作，参数经多参数测试仪I14和多参数测试仪II20测量后传输到信号发射装置9，然后经信号发射装置9无线传输到信号接收装置6，最后数据经环空测试电缆2传输到地面，完成井下各层数据的实时采集，当上提环空测试电缆2，信号接收装置6与信号发射装置9的距离超出无线通讯距离时，信号发射装置9、多参数测试仪I14和多参数测试仪II20自动断电停止工作。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (6)
1.分层同采测试管柱，其特征在于：包括设置在套管(4)内由上而下连通且依次设置的油管(3)、扶偏器(7)、调偏油管(8)、分采泵、过电缆封隔器(18)、单向阀(21)、筛管(22)、尾管(23)和丝堵(24)，所述扶偏器(7)的上端与所述套管(4)的上端形成油套环空，过电缆封隔器(18)设在上下相邻的油层之间；
所述分采泵为双层分采泵，包括由上而下依次设置的抽油杆(10)、分采泵上泵(11)、分采泵上泵柱塞(12)、分采泵偏心进油阀(13)、分采泵下泵(15)、分采泵下泵柱塞(16)和分采泵固定阀(17)；
还包括设置在油套环空内的信号接收装置(6)，所述信号接收装置(6)通过环空测试电缆(2)与外部的数据处理中心连接，该装置还包括信号发射装置(9)、多参数测试仪I(14)和多参数测试仪II(20)，信号发射装置(9)设在所述扶偏器(7)和所述分采泵上泵(11)之间，所述多参数测试仪I(14)设在所述分采泵偏心进油阀(13)和所述分采泵下泵(15)之间，所述多参数测试仪II(20)设在所述过电缆封隔器(18)和所述单向阀(21)之间。
2.根据权利要求1所述的分层同采测试管柱，其特征在于：所述油管(3)通过旋转接头(5)连接。
3.根据权利要求1所述的分层同采测试管柱，其特征在于：所述分采泵固定阀(17)为只可向上打开的单向阀门。
4.根据权利要求1所述的分层同采测试管柱，其特征在于：所述过电缆封隔器(18)和所述筛管(22)的直径不大于62mm。
5.根据权利要求1所述的分层同采测试管柱，其特征在于：所述多参数测试仪内置有传感器、电池和用于数据存储和传输的芯片。
6.根据权利要求1所述的分层同采测试管柱，其特征在于：环空测试井口(1)设有偏心测试通道，所述环空测试电缆(2)通过所述偏心测试通道进入到所述油套环空内。
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