CN107795304B - 一种多层同采管柱及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层同采管柱及其使用方法，属于油井采油领域。该管柱包括多个连接油管，由上至下通过连接油管顺次连接并导通的上采油管段、下采油管段和井底管段，信号接收装置、信号发射装置、上油层多参数测试仪、下油层多参数测试仪。上采油管段包括分采泵上泵和偏心进油阀，分采泵上泵连接至抽油杆，下采油管段包括与分采泵上泵通过连接杆连接的分采泵下泵、分采泵固定阀、过电缆封隔器、单向阀和筛管。信号发射装置位于分采泵上泵上游，上油层多参数测试仪位于偏心进油阀和分采泵下泵之间，下油层多参数测试仪位于过电缆封隔器和单向阀之间，信号接收装置悬挂在油套环空中并与信号发射装置无线连接。该管柱能实现多油层同时开采和测量。

Description

一种多层同采管柱及其使用方法

技术领域

本发明涉及油井采油领域，特别涉及一种多层同采管柱及其使用方法。

背景技术

油田开发进入中后期时，为了保持或恢复油层压力，使油藏具有较强的驱动力，常需要通过专门的注入井将水注入油藏，即进行油田注水开发，以提高油藏的开采速度和采收率。而在油田注水开发的过程中，为了缓解不同油层的层间、层内和平面矛盾，需要通过分层注水和分层开采方式来提高注水效率和波及系数，从而增加原油采收率和采出程度。因此，提供一种能够实现分层采油的管柱是十分重要的。

现有技术提供了一种分层采油管柱，其包括：由油管短节顺次连接的丢手接头、安全接头、堵水封隔器、智能开关器。将分层采油管柱下入油井后，坐封堵水封隔器，再投球至丢手接头，加压实现管柱丢手。油井下各层位对应设置有智能开关器，当某个层位的智能开关器接收到坐封压力信号后，即开始工作，按程序设定的时间表运行，在规定的时间打开或关闭油层，从而对该油层原油的流量、含水率等数据进行测量，并根据获得的数据制定合适的开采方案，再对合适的油层进行开采。

发明人发现现有技术至少存在以下技术问题：

采用现有技术提供的分层采油管柱进行分层采油时，同一时间内，只有一个油层是打开的，而其他油层均是关闭的，即在同一时间内只能对一个油层进行开采和测量，无法满足多油层同时进行开采和测量的要求。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种能对多个油层同时进行开采和测量的多层同采管柱及其使用方法，具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种多层同采管柱，该多层同采管柱包括：多个连接油管，由上至下通过所述连接油管顺次连接并导通的上采油管段、至少一个下采油管段和井底管段，信号接收装置、信号发射装置、上油层多参数测试仪、至少一个下油层多参数测试仪。

所述上采油管段包括：通过油管短节顺次连接的分采泵上泵和偏心进油阀，所述分采泵上泵的泵腔中设置有上泵柱塞，所述上泵柱塞的顶部连接至抽油杆的底部。所述下采油管段包括：通过油管短节顺次连接的分采泵下泵、分采泵固定阀、过电缆封隔器、单向阀和筛管，所述分采泵下泵的泵腔中设置有下泵柱塞，所述下泵柱塞的顶部与所述上泵柱塞的底部通过连接杆连接。所述井底管段包括：尾管和丝堵。

所述信号发射装置、所述上油层多参数测试仪、所述下油层多参数测试仪顺次通过第一电缆连接。所述信号发射装置设置在所述分采泵上泵上游的所述油管上，所述上油层多参数测试仪位于所述偏心进油阀和所述分采泵下泵之间的所述油管上，所述下油层多参数测试仪位于所述过电缆封隔器和所述单向阀之间的所述油管上。所述信号接收装置通过第二电缆可滑动地悬挂在油井的油套环空中，并连接至终端设备，通过调整所述第二电缆的长度对所述信号接收装置在油套环空中的深度进行调整，当所述信号接收装置与所述信号发射装置之间的距离小于预设距离时，所述信号接收装置与所述信号发射装置无线连接。

具体地，作为优选，所述多层同采管柱还包括偏心管段。所述偏心管段包括：顺次设置的旋转接头、扶偏器、调偏油管。所述扶偏器为管状结构，所述扶偏器的侧壁上设置有一个沿径向向外凸起的偏心块，以使所述偏心块上游的所述油管与套管之间形成偏心测试通道。所述调偏油管用于使所述偏心管段与所述信号发射装置上游居中的所述油管连接。

具体地，作为优选，所述调偏油管的长度为2-3m。

具体地，作为优选，所述多层同采管柱通过环空测试井口悬挂在所述油井的井口处。

第二方面，本发明提供了一种利用权利要求所述的多层同采管柱对多个油层进行同时开采和测量的方法，包括以下步骤：

步骤a、将所述多层同采管柱下入并固定在油井中，使所述偏心进油阀和所述上油层多参数测试仪位于上油层中，使多个所述下采油管段顺次分布于不同的下油层中，在每个所述下采油管段中，使所述筛管和所述下油层多参数测试仪位于同一所述下油层中，并且使所述过电缆封隔器位于不同油层之间的地层中。

步骤b、在所述地层中坐封过电缆封隔器，使所述油井中的多个油层分隔开，并通过抽油杆、分采泵上泵、分采泵下泵进行多个所述油层的同时开采。

步骤c、当需要测量每个油层中的产液剖面参数时，将信号接收装置通过第二电缆悬挂在油井的油套环空中，并通过调整所述信号接收装置的下放深度，使所述信号接收装置与所述信号发射装置无线连接。

步骤d、所述信号接收装置接收到所述信号发射装置发出的电信号后，所述信号发射装置再向所述上油层多参数测试仪和多个所述下油层多参数测试仪发送电信号，所述上油层多参数测试仪和多个所述下油层多参数测试仪开始对相应油层的所述产液剖面参数进行测量，并通过第一电缆将测得的产液剖面参数数据传送至信号发射装置，再通过所述信号发射装置将所述产液剖面参数数据无线传输至所述信号接收装置，所述信号接收装置通过第二电缆将所述产液剖面参数数据显示并存储在终端设备中，完成所述产液剖面参数数据的测量和收集。

具体地，作为优选，所述产液剖面参数包括：油层产液的温度、流量、压力和含水率。

具体地，作为优选，所述步骤b中，当所述分采泵上泵和所述分采泵下泵同时进行上冲程运动时，所述上油层中的原油通过偏心进油阀进入分采泵上泵中，所述下油层中的原油通过筛管进入分采泵下泵中。当所述分采泵上泵和所述分采泵下泵同时进行下冲程运动时，所述原油从所述分采泵上泵和所述分采泵下泵排至油管中，并通过所述分采泵固定阀和所述单向阀存储在所述油管中。通过多次所述上冲程运动和所述下冲程运动，存储在所述油管中的原油含量逐渐增多，直至在所述油管内举升至所述油井的井口。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的多层同采管柱，通过上采油管段、至少一个下采油管段和井底管段对多个不同油层中的原油进行同时开采，通过信号接收装置、信号发射装置、上油层多参数测试仪、至少一个下油层多参数测试仪在不影响原油开采的基础上对原油的参数进行测量。具体地，通过使抽油杆与上采油管段中的分采泵上泵连接，同时分采泵上泵与下采油管段中的分采泵下泵通过连接杆相连接，以通过抽油杆带动分采泵上泵和分采泵下泵同时运动，从而实现对不同油层中原油的同时开采，提高油田注水开发的效率。通过将上油层多参数测试仪和下油层多参数测试仪分别安装在上采油管段和下采油管段中，从而在不影响采油操作的前提下，对上油层和下油层中的产液剖面参数数据进行测量。通过将信号接收装置下入油套环空中，并通过调整第二电缆的长度对信号接收装置在油套环空中的深度进行调整，使信号接收装置与信号发射装置之间的距离小于预设距离，即可触发信号发射装置，进而使上油层多参数测试仪和下油层多参数测试仪进行产液剖面参数测量，操作灵活可靠。可见，本发明实施例提供的多层同采管柱，能够对多个油层同时进行开采和测量，使用方便，适于规模化推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的多层同采管柱的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的多层同采管柱的使用方法流程图。

附图标记分别表示：

1 连接油管，

2 上采油管段，

201 分采泵上泵，

2011 上泵柱塞，

202 偏心进油阀，

3 下采油管段，

301 分采泵下泵，

3011 下泵柱塞，

302 分采泵固定阀，

303 过电缆封隔器，

304 单向阀，

305 筛管，

4 井底管段，

401 尾管，

402 丝堵，

5 偏心管段，

501 旋转接头，

502 扶偏器，

503 调偏油管，

6 环空测试井口，

7 信号接收装置，

8 信号发射装置，

9 上油层多参数测试仪，

10 下油层多参数测试仪，

11 第一电缆，

12 第二电缆，

13 抽油杆，

14 套管，

15 上油层，

16 下油层。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。

第一方面，本发明实施例提供了一种多层同采管柱，如附图1所示，该多层同采管柱包括：多个连接油管1，由上至下通过连接油管1顺次连接并导通的上采油管段2、至少一个下采油管段3和井底管段4，信号接收装置7、信号发射装置8、上油层多参数测试仪9、至少一个下油层多参数测试仪10。

上采油管段2包括：通过油管短节顺次连接的分采泵上泵201和偏心进油阀202，分采泵上泵201的泵腔中设置有上泵柱塞2011，上泵柱塞2011的顶部连接至抽油杆13的底部。下采油管段3包括：通过油管短节顺次连接的分采泵下泵301、分采泵固定阀302、过电缆封隔器303、单向阀304和筛管305，分采泵下泵301的泵腔中设置有下泵柱塞3011，下泵柱塞3011的顶部与上泵柱塞2011的底部通过连接杆连接。井底管段4包括：尾管401和丝堵402。

信号发射装置8、上油层多参数测试仪9、下油层多参数测试仪10均通过第一电缆11连接。信号发射装置8设置在分采泵上泵201上游的连接油管1上，上油层多参数测试仪9位于偏心进油阀202和分采泵下泵301之间，下油层多参数测试仪10位于过电缆封隔器303和单向阀304之间的连接油管1上。信号接收装置7通过第二电缆12可滑动地悬挂在油井的油套环空中，并连接至终端设备，通过调整第二电缆12的长度对信号接收装置7在油套环空中的深度进行调整，当信号接收装置7与信号发射装置8之间的距离小于预设距离时，信号接收装置7与信号发射装置8无线连接。

本发明实施例提供的多层同采管柱，通过上采油管段2、至少一个下采油管段3和井底管段4对多个不同油层中的原油进行同时开采，通过信号接收装置7、信号发射装置8、上油层多参数测试仪9、至少一个下油层多参数测试仪10在不影响原油开采的基础上对原油的参数进行测量。具体地，通过使抽油杆13与上采油管段2中的分采泵上泵201连接，同时分采泵上泵201与下采油管段3中的分采泵下泵301通过连接杆相连接，以通过抽油杆13带动分采泵上泵201和分采泵下泵301同时运动，从而实现对不同油层中原油的同时开采，提高油田注水开发的效率。通过将上油层多参数测试仪9和下油层多参数测试仪10分别安装在上采油管段2和下采油管段3中，从而在不影响采油操作的前提下，对上油层15和下油层16中的产液剖面参数数据进行测量。通过将信号接收装置7下入油套环空中，并通过调整第二电缆12的长度对信号接收装置7在油套环空中的深度进行调整，使信号接收装置7与信号发射装置8之间的距离小于预设距离，即可触发信号发射装置8，进而使上油层多参数测试仪9和下油层多参数测试仪10进行产液剖面参数测量，操作灵活可靠。可见，本发明实施例提供的多层同采管柱，能够对多个油层同时进行开采和测量，使用方便，适于规模化推广应用。

具体地，多层同采管柱的主体为由多根连接油管1顺次螺纹连接的油管管柱，其他各部件均通过连接油管1连接并导通，且相距较近的各部件之间通过油管短节相连通。为了便于安装和拆卸，连接油管1和油管短节与各部件之间均采用螺纹连接方式。油管管柱上具体包括上采油管段2、至少一个下采油管段3和井底管段4。上采油管段2包括分采泵上泵201和偏心进油阀202，通过分采泵上泵201对上油层15中的原油进行开采，分采泵上泵201进行上冲程时，泵内压力减小，上油层15中的原油在地层压力下经偏心进油阀202进入分采泵上泵201，实现上油层15的开采。采用偏心进油阀202是为了使上采油管段2与下采油管段3之间相配合，而且偏心进油阀202的过流面积大，进液阻力小，应用于多层同采管柱的上采油管段2，有助于提高分采泵上泵201的充满系数和采油效率。而下采油管段3包括分采泵下泵301、分采泵固定阀302、过电缆封隔器303、单向阀304和筛管305，且分采泵上泵201与分采泵下泵301之间设置有连接杆，以使分采泵下泵301与分采泵上泵201同时上下运动，从而实现不同油层的同时开采。分采泵下泵301进行上冲程时，下油层16中的原油经筛管305进入分采泵下泵301，实现下油层16的开采。分采泵固定阀302为分采泵上的部件，其与单向阀304作用相似，均是为了保证原油的单向流动，即使原油只能从下向上流动，而无法从上向下流动，从而使分采泵采出的原油能够储存在连接油管1中，从而通过分采泵将采出的原油举升至油井的井口。同时，单向阀304用于辅助过电缆式封隔器303的坐封，并与分采泵上泵201、分采泵下泵301、过电缆封隔器303配套使用。过电缆封隔器303可将不同的油层封隔开，以使上油层15与下油层16的采油过程互不干扰，保证多层同采的正常进行。当油藏中有多个油层时，即可在多层同采管柱中设置多个顺次连接的下采油管段3，每个下采油管段3的结构相同，且不同下采油管段3与不同下油层16的位置两两对应，以通过多个下采油管段3实现多个下油层16的同时开采。

具体地，为了对连接油管1的底部进行保护，本发明实施例提供的多层同采管柱还设置有井底管段4，井底管段4包括：尾管401和丝堵402。通过尾管401和丝堵402对连接油管1的底部进行封闭，避免连接油管1中原油的渗漏，并对下采油管段3进行保护，防止下采油管段3底部的筛管305直接接触井底而造成损坏。

具体地，为了在油井的油套环空中为信号接收装置7提供足够的空间，多层同采管柱还包括偏心管段5，且偏心管段5设置在上采油管段2上游的连接油管1上。偏心管段5包括：顺次设置的旋转接头501、扶偏器502和调偏油管503。其中，扶偏器502为管状结构，其侧壁上沿径向向外设置有一个凸起的偏心块，当偏心管段5下入油井中时，偏心块将连接油管1挤至套管14内腔的边缘处，即设置有偏心块的连接油管1外壁会远离套管14的内壁，从而使偏心块上游的连接油管1与套管14之间形成偏心测试通道，为信号接收装置7的下入提供充足的空间，进而使信号接收装置7快速进入油套环空中，并与信号发射装置8建立无线连接。扶偏器502下游的连接油管1即为调偏油管503，调偏油管503用于使偏心管段5与信号发射装置8上游居中的连接油管1连接。由于连接油管1能够进行一定程度的弯曲，且其具有足够的长度，所以能够对连接油管1在套管14中的位置进行适当调整。扶偏器502使连接油管1位于套管14内腔的边缘，而经过调偏油管503的调整后，其下游的信号发射装置8、上采油管段2、下采油管段3基本处于套管14内腔的中心位置，以便于上采油管段2和下采油管段3对油层的开采。扶偏器502下入油井后，如果油井井口处的连接油管1安装位置不当，会对信号接收装置7下入油井的过程造成阻碍，所以需要对扶偏器502上游的连接油管1位置需要调整，以使连接油管1与环空测试井口6稳固连接。在调整连接油管1时，为了避免整根连接油管1的转动，使连接油管1调整过程更加方便，在扶偏器502上游的连接油管1上设置有旋转接头501，通过旋转接头501可以将一根旋转的管柱和另一根不旋转的管柱相连接。也就是说，增加旋转接头501后，旋转接头501顶部连接的连接油管1旋转时，旋转接头501底部连接的连接油管1以及连接油管1上的各个部件均保持不动，从而使井口连接油管1位置的调整更加方便，并保证井下采油设备的稳定运行。

具体地，为了保证上采油管段2和下采油管段3位于套管14内腔的中心位置，调偏油管503应具有适当的长度。如果调偏油管503过短，容易使其下游的上采油管段2和下采油管段3无法位于套管14内腔的中心位置，同时调偏油管503的两端在径向上的差距过大容易导致调偏油管503扭曲变形，无法正常使用。如果调偏油管503过长，则导致信号接收装置7与信号发射装置8之间的距离过大，无法实现无线连接。因此，调偏油管503的长度应为2-3m，例如为2m、2.3m、2.7m、3m等，以在不影响信号接收装置7与信号发射装置8之间无线连接的基础上，将上采油管段2和下采油管段3调整至套管14内腔的中心位置，保证采油的顺利进行。

具体地，本发明实施例提供的多层同采管柱中所采用的分采泵为过桥式分采泵，其结构和原理为本领域常见的，在此不做过多解释。分采泵分为分采泵上泵201和分采泵下泵301，且两个分采泵之间通过连接杆即另一段抽油杆13进行连接，以使分采泵上泵201和分采泵下泵301能够同时运动，共同进行上冲程和下冲程，从而对不同油层中的原油同时进行开采，实现多层同采过程。更详细地，分采泵上泵201和分采泵下泵301均为柱塞泵，分采泵上泵201内腔中设置有上泵柱塞2011，上泵柱塞2011的顶部连接至油井的抽油杆13底部，分采泵下泵301内腔中设置有下泵柱塞3011，下泵柱塞3011的顶部与上泵柱塞2011的底部通过连接杆连接，以实现上泵柱塞2011泵与下泵柱塞3011的同时运动，保证不同油层的同步开采。

具体地，为了使本发明实施例提供的多层同采管柱能够对油层中的原油进行安全平稳地开采，多层同采管柱通过环空测试井口6悬挂在油井的井口处。为了与多层同采管柱上游的偏心管段5在套管14中的位置相适配，环空测试井口6为偏心环空测试井口6，即环空测试井口6与连接油管1连接的部分靠近井口的边缘，且环空测试井口6上还设置有与偏心测试通道相对应的偏心入口，从而为信号接收装置7下入油井预留足够的空间，保证信号接收装置7的正常工作。

具体地，信号接收装置7、信号发射装置8、上油层多参数测试仪9、至少一个下油层多参数测试仪10组成一个测试系统。其中，信号发射装置8、上油层多参数测试仪9、至少一个下油层多参数测试仪10通过第一电缆11相连接，且上油层多参数测试仪9和下油层多参数测试仪10之间的第一电缆11需要纵向穿过过电缆封隔器303的侧壁，以在保证过电缆封隔器303对油井进行密封分隔的同时，实现上油层多参数测试仪9和下油层多参数测试仪10的连接。更详细地，过电缆封隔器303为液压式封隔器，其侧壁上设置有一个电缆线连接孔，使第一电缆11能够密封穿过过电缆封隔器303，从而保证过电缆封隔器303、上油层多参数测试仪9和下油层多参数测试仪10的正常工作。

第二方面，本发明实施例提供了利用上述多层同采管柱对多个油层进行同时开采和测量的方法，包括以下步骤：

步骤101、将多层同采管柱下入油井中，使偏心进油阀202和上油层多参数测试仪9位于上油层15中，使多个下采油管段3顺次分布于不同的下油层16中，在每个下采油管段3中，使筛管305和下油层多参数测试仪10位于同一下油层16中，并且使过电缆封隔器303位于不同油层之间的地层中。

步骤102、在上述地层中坐封过电缆封隔器303，使油井中的多个油层分隔开，并通过抽油杆13、分采泵上泵201、分采泵下泵301进行多个油层的同时开采。

步骤103、当需要测量每个油层中的产液剖面参数时，将信号接收装置7通过第二电缆12悬挂在油井的油套环空中，并通过调整信号接收装置7的下放深度，使信号接收装置7与信号发射装置8无线连接。

步骤104、信号接收装置7接收到信号发射装置8发出的电信号后，信号发射装置8再向上油层多参数测试仪9和多个下油层多参数测试仪10发送电信号，上油层多参数测试仪9和多个下油层多参数测试仪10开始对相应油层的产液剖面参数进行测量，并通过第一电缆11将测得的产液剖面参数数据传送至信号发射装置8，再通过信号发射装置8将产液剖面参数数据无线传输至信号接收装置7，信号接收装置7通过第二电缆12将产液剖面参数数据显示并存储在终端设备中，完成产液剖面参数数据的测量和收集。

具体地，步骤101中，多层同采管柱下入油井后，通过环空测试井口6固定在井口，为了使上油层15和多个下油层16中的原油能够顺利进入连接油管1，偏心进油阀202和上油层多参数测试仪9位于上油层15中，同时，一个筛管305和一个下油层多参数测试仪10同时位于一个下油层16中。通过如上设置，使上油层15中的原油通过偏心进油阀202进入连接油管1中，并使上油层多参数测试仪9能对上油层15中的原油参数进行准确测量，同时，使下油层16中的原油通过筛管305进入连接油管1中，并使下油层多参数测试仪10能对下油层16中的原油参数进行准确测量，保证多层同采管柱的开采效率和测量准确性。而电缆封隔器1033应位于不同油层之间的地层中，以对不同油层进行分隔，保证不同油层相对独立的开采过程。

具体地，产液剖面参数包括：油层产液的温度、流量、压力和含水率，通过多参数测试仪能够对油层中的温度、流量、压力和含水率等进行测量，以使操作人员能够掌握油层的性能，进一步了解分层注水对每个油层的影响，探索注水井与油井各层之间的油水运动规律，进而有效指导油田的分层开采，优化分层注水开发的效果，提高油井的产油量。

具体地，步骤102中，当分采泵上泵201和分采泵下泵301同时进行上冲程运动时，上油层15中的原油通过偏心进油阀202进入连接油管1中，下油层16中的原油通过筛管305进入连接油管1中。当分采泵上泵201和分采泵下泵301同时进行下冲程运动时，使原油排出分采泵上泵201和分采泵下泵301，分采泵上泵201排出的原油被分采泵固定阀302封闭在连接油管1中，分采泵下泵301排出的原油被单向阀304封闭在连接油管1中，从而避免采出的原油再经连接油管1回流到油井中，使原油能够储存在连接油管1中。然后，通过多次上冲程运动和下冲程运动，使原油在连接油管1中逐渐积累，从而通过连接油管1将油层中的原油举升至油井的井口，实现原油的开采。

具体地，步骤103中，当需要采集每个油层中的产液剖面参数时，将信号接收装置7通过第二电缆12悬挂在油井井口的油套环空中，调整第二电缆12的下放深度，当信号接收装置7与信号发射装置8之间小于预设距离时，信号接收装置7与信号发射装置8就能够无线连接。无线连接成功后，信号发射装置8被触发并正式启动，以通过信号发射装置8启动上油层多参数测试仪9和多个下油层多参数测试仪10。当产液剖面参数采集完毕后，将信号接收装置7向上提拉并离开油井，信号接收装置7与信号发射装置8由于距离过远而无法再进行无线连接，此时信号发射装置8处于休眠状态，其无法再对多参数测试仪发出电信号，从而使上油层多参数测试仪9和多个下油层多参数测试仪10停止工作，减少不必要的能源消耗。通过信号接收装置7的上提和下放来控制信号发射装置8的开关，简单灵活，使用方便。

具体地，步骤104中，信号接收装置7接收到信号发射装置8发出的电信号后，信号发射装置8再向上油层多参数测试仪9和多个下油层多参数测试仪10发送电信号，上油层多参数测试仪9和多个下油层多参数测试仪10开始对相应油层的产液剖面参数进行测量，上油层多参数测试仪9和多个下油层多参数测试仪10先将产液剖面参数数据通过第一电缆11传输至信号发射装置8中，再通过信号发射装置8将产液剖面参数数据无线传输至信号接收装置7，最后通过信号接收装置7将产液剖面参数数据显示并存储在终端设备中，完成产液剖面参数数据的采集，以便于操作人员的分析和使用。

具体地，如附图2所示，本发明实施例提供的多层同采管柱在使用时，首先根据油井数据如油井中油层的数量选择相应下采油管段3的个数，完成多层同采管柱的基本配置，并将管柱中的各个部件下入油井中。通过调整使偏心进油阀202和上油层多参数测试仪9位于上油层15中，使一个筛管305和一个下油层多参数测试仪10同时位于一个下油层16中。将偏心环空测试井口6安装在油井的井口，并将多层同采管柱悬挂在偏心环空测试井口6处。然后，打压坐封液压式过电缆封隔器303，将不同的油层分隔开，以进行采油作业。在进行多层同采管柱的正常生产时，如果需要采集每个油层中的产液剖面参数，则进行采集作业，否则继续进行采油作业。进行采集作业时，从偏心测试通道将由第二电缆12连接的信号接收装置7下入油井，并使信号接收装置7位于油套环空中，以使信号接收装置7与信号发射装置8无线连接。如果向井中下入信号接收装置7的过程中遇到阻碍，转动环空测试井口6，使环空测试井口6上的偏心入口与扶偏器502的偏心块相对应，以使由第二电缆12连接的信号接收装置7能够继续深入油井，并到达与信号发射装置8能够进行无线连接的距离。如果向井中下入信号接收装置7的过程中没有遇到阻碍，则直接将信号接收装置7下放至油套环空中合适的深度。如果信号接收装置7能够接收到信号发射装置8发出的信号，即信号接收装置7到达无线通讯距离，可以进行油层的产液剖面参数测量，否则继续下放信号接收装置7，直至其能够收到信号发射装置8发出的信号为止，完成信号接收装置7与信号发射装置8的无线连接。然后，信号发射装置8开始工作，并向上油层多参数测试仪9和多个下油层多参数测试仪10发送电信号，上油层多参数测试仪9和多个下油层多参数测试仪10开始对相应油层的产液剖面参数进行测量，并将测得的产液剖面参数数据通过第一电缆11传送至信号发射装置8，再经信号发射装置8将数据无线传输给信号接收装置7，最后经第二电缆12使产液剖面参数数据显示并存储在终端设备中，完成各油层产液剖面参数数据的实时采集。上提信号接收装置7，使上油层多参数测试仪9、下油层多参数测试仪10以及信号发射装置8均处于休眠状态。当需要再次进行油层产液剖面参数的测量时，重复上述步骤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多层同采管柱，其特征在于，所述多层同采管柱包括：多个连接油管(1)，由上至下通过所述连接油管(1)顺次连接并导通的上采油管段(2)、至少一个下采油管段(3)和井底管段(4)，信号接收装置(7)、信号发射装置(8)、上油层多参数测试仪(9)、至少一个下油层多参数测试仪(10)；

所述上采油管段(2)包括：通过油管短节顺次连接的分采泵上泵(201)和偏心进油阀(202)，所述分采泵上泵(201)的泵腔中设置有上泵柱塞(2011)，所述上泵柱塞(2011)的顶部连接至抽油杆(13)的底部；所述下采油管段(3)包括：通过油管短节顺次连接的分采泵下泵(301)、分采泵固定阀(302)、过电缆封隔器(303)、单向阀(304)和筛管(305)，所述分采泵下泵(301)的泵腔中设置有下泵柱塞(3011)，所述下泵柱塞(3011)的顶部与所述上泵柱塞(2011)的底部通过连接杆连接；所述井底管段(4)包括：尾管(401)和丝堵(402)；

所述信号发射装置(8)、所述上油层多参数测试仪(9)、所述下油层多参数测试仪(10)顺次通过第一电缆(11)连接；所述信号发射装置(8)设置在所述分采泵上泵(201)上游的所述连接油管(1)上，所述上油层多参数测试仪(9)位于所述偏心进油阀(202)和所述分采泵下泵(301)之间的所述连接油管(1)上，所述下油层多参数测试仪(10)位于所述过电缆封隔器(303)和所述单向阀(304)之间的所述连接油管(1)上；所述信号接收装置(7)通过第二电缆(12)可滑动地悬挂在油井的油套环空中，并连接至终端设备，通过调整所述第二电缆(12)的长度对所述信号接收装置(7)在油套环空中的深度进行调整，当所述信号接收装置(7)与所述信号发射装置(8)之间的距离小于预设距离时，所述信号接收装置(7)与所述信号发射装置(8)无线连接；

所述多层同采管柱还包括偏心管段(5)；

所述偏心管段(5)包括：顺次设置的旋转接头(501)、扶偏器(502)、调偏油管(503)；

所述扶偏器(502)为管状结构，所述扶偏器(502)的侧壁上设置有一个沿径向向外凸起的偏心块，以使所述偏心块上游的所述连接油管(1)与套管(14)之间形成偏心测试通道；

所述调偏油管(503)用于使所述偏心管段(5)与所述信号发射装置(8)上游居中的所述连接油管(1)连接；

所述调偏油管(503)的长度为2-3m；

所述过电缆封隔器(303)为液压式封隔器。

2.根据权利要求1所述的多层同采管柱，其特征在于，所述多层同采管柱通过环空测试井口(6)悬挂在所述油井的井口处。

3.利用权利要求1所述的多层同采管柱对多个油层进行同时开采和测量的方法，包括以下步骤：

步骤a、将所述多层同采管柱下入并固定在油井中，使偏心进油阀(202)和上油层多参数测试仪(9)位于上油层(15)中，使多个下采油管段(3)顺次分布于不同的下油层(16)中，在每个所述下采油管段(3)中，使筛管(305)和下油层多参数测试仪(10)位于同一所述下油层(16)中，并且使所述过电缆封隔器(303)位于不同油层之间的地层中；

步骤b、在所述地层中坐封所述过电缆封隔器(303)，使所述油井中的多个所述油层分隔开，并通过抽油杆(13)、分采泵上泵(201)、分采泵下泵(301)进行多个所述油层的同时开采；

步骤c、当需要测量每个所述油层中的产液剖面参数时，将信号接收装置(7)通过第二电缆(12)悬挂在所述油井的油套环空中，并通过调整所述信号接收装置(7)的下放深度，使所述信号接收装置(7)与信号发射装置(8)无线连接；

步骤d、所述信号接收装置(7)接收到所述信号发射装置(8)发出的电信号后，所述信号发射装置(8)再向所述上油层多参数测试仪(9)和多个所述下油层多参数测试仪(10)发送电信号，所述上油层多参数测试仪(9)和多个所述下油层多参数测试仪(10)开始对相应油层的所述产液剖面参数进行测量，并通过第一电缆(11)将测得的产液剖面参数数据传送至所述信号发射装置(8)，再通过所述信号发射装置(8)将所述产液剖面参数数据无线传输至所述信号接收装置(7)，所述信号接收装置(7)通过第二电缆(12)将所述产液剖面参数数据显示并存储在终端设备中，完成所述产液剖面参数数据的测量和收集。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述产液剖面参数包括：油层产液的温度、流量、压力和含水率。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤b中，当所述分采泵上泵(201)和所述分采泵下泵(301)同时进行上冲程运动时，所述上油层(15)中的原油通过所述偏心进油阀(202)进入所述分采泵上泵(201)中，所述下油层(16)中的原油通过所述筛管(305)进入所述分采泵下泵(301)中；当所述分采泵上泵(201)和所述分采泵下泵(301)同时进行下冲程运动时，所述原油从所述分采泵上泵(201)和所述分采泵下泵(301)排至连接油管(1)中，并通过分采泵固定阀(302)和单向阀(304)存储在所述连接油管(1)中；通过多次所述上冲程运动和所述下冲程运动，存储在所述油管(1)中的原油含量逐渐增多，直至在所述连接油管(1)内举升至所述油井的井口。