CN107956430A - 一种适用于陆地试验井的智能完井管柱及其下井测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于陆地试验井的智能完井管柱及其下井测试方法，其特征在于：其包括简易井口、油管、内套管、外套管和油管携带式可穿越式封隔器；所述油管上端与所述简易井口下端中部相连，所述油管下端由圆堵密封，所述油管外壁依次同轴套设所述内套管和外套管，所述内套管底部由盲板密封；所述内套管与所述外套管之间形成第一环空，所述油管与所述内套管之间形成第二环空，且所述第一环空和第二环空通过所述内套管下部设置的通孔连通；所述油管携带式可穿越式封隔器设置在所述油管中部，将所述第二环空分割为上、下两层。本发明能够实现原油开采最优化，提高生产井采收率，同时，减少了生产井见水后的修井次数，可降低生产成本。

Description

一种适用于陆地试验井的智能完井管柱及其下井测试方法

技术领域

本发明属于石油、天然气完井技术领域，特别是涉及一种适用于陆地试验井的智能完井管柱及其下井测试方法。

背景技术

在油田开发过程中，面临着诸多的问题，其中之一就是油田尚未达到应有的开采程度就大量出水，因而不得不早早将油井关闭。

在油藏动态监测方面，目前通常采用生产测井和试井等技术来收集油藏和油井井下信息。但是，这些方法经常是为了应对地层某种特殊情况或根据修井等问题时所采用的，因此该测井或试井作业可能不是诊断生产问题或油藏变化的最佳时机，此外，定期进行油藏监测增加了生产作业成本，使得生产收入面临严重损失。石油开采迫切需要可以同时开采多个油层，随时监测并报告井下各个油层的生产动态，指导调整和控制采油作业措施，以控制产水，提高采收率为目的的新技术。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种适用于陆地试验井的智能完井管柱及其下井测试方法。该智能完井管柱能够利用井下永久监测系统采集井下实时数据，并指导人为干预措施，通过控制井下节流阀打开程度来优化油藏生产动态。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种适用于陆地试验井的智能完井管柱，其特征在于：其包括简易井口、油管、内套管、外套管和油管携带式可穿越式封隔器；所述油管上端与所述简易井口下端中部相连，所述油管下端由圆堵密封，所述油管外壁依次同轴套设所述内套管和外套管，所述内套管底部由盲板密封；所述内套管与所述外套管之间形成第一环空，所述油管与所述内套管之间形成第二环空，且所述第一环空和第二环空通过所述内套管下部设置的通孔连通；所述油管携带式可穿越式封隔器设置在所述油管中部，将所述第二环空分割为上、下两层。

所述第二环空上层的所述油管上依次设置有上部电子温度压力传感器和上部液控智能滑套，所述第二环空下层的所述油管上依次设置有下部电子温度压力传感器和下部液控智能滑套；所述上、下电子温度压力传感器均通过电子压力温度计传输管线与终端控制系统相连实现数据传输；所述上部液控智能滑套通过上部智能滑套开启用液控管线与所述终端控制系统相连实现开启和开度调节；所述下部液控智能滑套通过下部智能滑套开启用液控管线与所述终端控制系统相连实现开启和开度调节；所述上、下部液控智能滑套均通过智能滑套关闭用液控管线与所述终端控制系统相连实现关闭。

所述简易井口上设置有四个穿越孔道。

所述内套管由若干内管段首尾连接而成，且所述内套管包括一打孔段，所述打孔段位于所述内套管下部。

所述油管携带式可穿越式封隔器上设置有三个穿越孔道。

一种适用于陆地试验井的智能完井管柱的下井测试方法，其特征在于包括以下步骤：1)在陆地试验井原有套管中，安装所述智能完井管柱；2)对安装有所述智能完井管柱的陆地试验井进行密封性验证；3)对密封完好的陆地试验井分别进行上、下部液控智能滑套的四开度调节实验；4)实验完成后，根据上下部温度压力传感器实时采集的陆地试验井工作过程的实时信号特征，通过各智能滑套液控管线打压的方式控制上、下部液控智能滑套的开度，使陆地试验井的生产最优化。

所述步骤1)中，所述智能完井管柱的安装方法，包括以下步骤：1.1)在陆地试验井原有套管的基础上，从井口组装下入油管、内套管和外套管，其中，内套管中的打孔段设置在内套管下端；1.2)依次组装下入处于关闭状态的下部液控智能滑套和下部电子温度压力传感器，且入井前分别对下部液控智能滑套进行开关测试，对下部温度压力传感器的信号进行传输测试，保证二者工作正常；1.3)组装下入穿设有电子压力温度计传输管线、下部智能滑套开启用液控管线和智能滑套关闭用液控管线的油管携带式可穿越式封隔器；1.4)组装下入处于关闭状态的上部液控智能滑套和上部电子温度压力传感器，每下深预设米数分别做一次上、下部液控智能滑套的开关测试和上、下部温度压力传感器的信号传输测试；1.5)下入到位后，通过向油管内打压坐封油管可穿越式封隔器。

所述步骤2)中，进行密封性验证的方法为：首先向内套管和外套管之间的第一环空内注入流体，然后观察第一环空的瘪压情况：若第一环空憋压，则证明油管携带式可穿越式封隔器坐封完成且密封可靠，若第一环空未憋压，则证明油管携带式可穿越式封隔器尚未完成坐封。

所述步骤3)中，对上部智能滑套进行开度调节实验的方法，包括以下步骤：3.1)通过上部智能滑套开启用液控管线打压，智能滑套关闭用液控管线作为回油管线，使得上部液控智能滑套处于过渡状态；3.2)通过智能滑套关闭用液控管线打压，上部智能滑套开启用液控管线作为回油管线，使得上部液控智能滑套从过渡状态切换到一级开度状态，完成一次开度调节；3.3)从中心油管注入流体，观察内套管和油管形成的第二环空内流体的返出变化及地面泵压的变化，对上部液控智能滑套的开度变化过程进行验证；3.4)重复步骤3.1)～3.3)，对上部液控智能滑套的其他开度状态进行调节，并使得上部液控智能滑套的最终处于关闭状态。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明通过带穿越孔的封隔器将地层封隔为两层，并具有可靠的验封方式，通过构建内套管与外套管形成的环空和内套管与油管形成的环空，实现了在死井筒中模拟两层的地层生产过程。2、本发明可通过人为干预的方式调节封隔器上下两层的井下液控智能滑套开度，并可通过相应的流量、泵压及井下监测信号的变化验证智能滑套的开度调节过程，实现对各层产量的调控，使原油开采最优化，提高采收率。3、本发明内套管与油管环空上下两层的井下液控智能滑套共用一根液控管线实现滑套的关闭动作，减少一根液控管线对工艺管柱的结构复杂性，各配套的井下工具的要求均有所降低。4、本发明可实时监测上下两层的温度压力等生产参数，辅助决策是否进行不同层位上的井下智能滑套开度的调节，使生产最优化。因而，本发明可以广泛应用于井下油藏动态监测中。

附图说明

图1是陆地试验井智能完井管柱结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

本发明提供的一种适用于陆地试验井的智能完井管柱，其包括简易井口1、油管2、内套管3、外套管4和油管携带式可穿越式封隔器5。油管2上端与简易井口1下端中部相连，油管2下端由圆堵6密封，油管2外壁依次同轴套设内套管3和外套管4，内套管3底部由盲板7密封。内套管3与外套管4之间形成第一环空8，油管2与内套管3之间形成第二环空9，且第一环空8和第二环空9通过内套管3下部设置的通孔连通。油管2中部设置油管携带式可穿越式封隔器5，油管携带式可穿越式封隔器5将第二环空9分割为上、下两层。

第二环空9上层的油管2上依次设置有上部电子温度压力传感器10和上部液控智能滑套11，第二环空9下层的油管2上依次设置有下部电子温度压力传感器12和下部液控智能滑套13。上、下电子温度压力传感器10、12均通过电子压力温度计传输管线14与终端控制系统相连实现数据传输。上部液控智能滑套11通过上部智能滑套开启用液控管线15与终端控制系统相连实现开启和开度调节，下部液控智能滑套13通过下部智能滑套开启用液控管线16与终端控制系统相连实现开启和开度调节，上、下部液控智能滑套11、13均通过智能滑套关闭用液控管线17与终端控制系统相连实现关闭。

上述实施例中，简易井口1上设置有供电子压力温度计传输管线14、上部智能滑套开启用液控管线15、下部智能滑套开启用液控管线16以及智能滑套关闭用液控管线17穿出的孔道。

上述各实施例中，内套管3包括若干首尾连接的内管段以及一打孔段18。

上述各实施例中，外套管4包括若干首尾连接的外管段，且各外管段直径大于内管段。

上述各实施例中，油管携带式可穿越式封隔器5上设置有供电子压力温度计传输管线15、下部智能滑套开启用液控管线16、智能滑套关闭用液控管线17以及油管2穿出的孔道。

上述各实施例中，上、下部液控智能滑套11、13上设置有若干不同孔道尺寸的“J”型槽。

基于上述适用于陆地试验井的智能完井管柱，本发明还提供一种适用于陆地试验井的智能完井管柱的下井测试方法，包括以下步骤：

1)在陆地试验井原有套管中，安装本发明智能完井管柱。

智能完井管柱的安装方法，包括以下步骤：

1.1)在陆地试验井原有套管的基础上，从井口组装下入油管2、内套管3和外套管4，其中，内套管3中的打孔段设置在内套管3下端；

1.2)依次组装下入处于关闭状态的下部液控智能滑套13和下部电子温度压力传感器12，且入井前分别对下部液控智能滑套13进行开关测试，对下部温度压力传感器12的信号进行传输测试，保证二者工作正常；

1.3)组装下入穿设有电子压力温度计传输管线14、下部智能滑套开启用液控管线16和智能滑套关闭用液控管线17的油管携带式可穿越式封隔器5；

1.4)组装下入处于关闭状态的上部液控智能滑套11和上部电子温度压力传感器10，每下深预设米数分别做一次上、下部液控智能滑套11、13的开关测试和上、下部温度压力传感器10、12的信号传输测试；

1.5)下入到位后，通过油管2内打压坐封油管可穿越式封隔器5。

2)对安装有智能完井管柱的陆地试验井进行密封性验证。

由于上下两层对应的智能滑套在下入过程中处于关闭状态，因而可以通过向内套管3和外套管4之间的第一环空8内注入流体的方式验证油管携带式可穿越式封隔器5在内套管3中的坐封情况，若第一环空8憋压，则证明油管携带式可穿越式封隔器5坐封完成且密封可靠，若第一环空8未憋压，则证明油管携带式可穿越式封隔器5尚未完成坐封。

3)对密封完好的陆地试验井进行上、下部液控智能滑套11、13的四开度动作实验。

在油管携带式可穿越式封隔器5坐封完成且密封可靠的情况下，分别通过各智能滑套液控管线控制上、下部液控智能滑套11、13分别进行四开度动作试验，本发明以上部液控智能滑套11的开度调节为例进行介绍，包括以下步骤：

3.1)通过上部智能滑套开启用液控管线15打压，智能滑套关闭用液控管线17作为回油管线，使得上部液控智能滑套11处于过渡状态；

3.2)通过智能滑套关闭用液控管线17打压，上部智能滑套开启用液控管线15作为回油管线，使得上部液控智能滑套11从过渡状态切换到一级开度状态，完成一次开度调节；

3.3)从中心油管2注入流体，观察内套管3和油管2形成的第二环空9内流体的返出变化及地面泵压的变化，对上部液控智能滑套11的开度变化过程进行验证；

3.4)重复步骤3.1)～3.3)，对上部液控智能滑套11的其他开度状态进行调节，并使得上部液控智能滑套11处于关闭状态。具体的，使得上部液控智能滑套11依次按照全关——过渡状态——一级开度——过渡状态——二级开度——过渡状态——三级开度——过渡状态——全关进行变化。

下部液控智能滑套13的开度调节实验与上部液控智能滑套11的开度调节实验类似，不同之处在于交替采用下部智能滑套开启用液控管线16和智能滑套关闭用液控管线17进行打压和回油，对下部液控智能滑套13的开度进行验证时，从中心油管2注入流体，通过观察内套管3和外套管4的第一环空8的流体返出变化及地面泵压的变化，对下部智能滑套7的开度变化过程进行验证。

4)实验完成后，根据井下温度压力传感器10和12实时采集的陆地试验井工作过程的实时信号特征，通过各智能滑套液控管线打压的方式实现上、下部液控智能滑套11、13的开度调节，使生产最优化。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (9)

1.一种适用于陆地试验井的智能完井管柱，其特征在于：其包括简易井口、油管、内套管、外套管和油管携带式可穿越式封隔器；

所述油管上端与所述简易井口下端中部相连，所述油管下端由圆堵密封，所述油管外壁依次同轴套设所述内套管和外套管，所述内套管底部由盲板密封；

所述内套管与所述外套管之间形成第一环空，所述油管与所述内套管之间形成第二环空，且所述第一环空和第二环空通过所述内套管下部设置的通孔连通；

所述油管携带式可穿越式封隔器设置在所述油管中部，将所述第二环空分割为上、下两层。

2.如权利要求1所述的一种适用于陆地试验井的智能完井管柱，其特征在于：所述第二环空上层的所述油管上依次设置有上部电子温度压力传感器和上部液控智能滑套，所述第二环空下层的所述油管上依次设置有下部电子温度压力传感器和下部液控智能滑套；所述上、下电子温度压力传感器均通过电子压力温度计传输管线与终端控制系统相连实现数据传输；所述上部液控智能滑套通过上部智能滑套开启用液控管线与所述终端控制系统相连实现开启和开度调节；所述下部液控智能滑套通过下部智能滑套开启用液控管线与所述终端控制系统相连实现开启和开度调节；所述上、下部液控智能滑套均通过智能滑套关闭用液控管线与所述终端控制系统相连实现关闭。

3.如权利要求1所述的一种适用于陆地试验井的智能完井管柱，其特征在于：所述简易井口上设置有四个穿越孔道。

4.如权利要求1所述的一种适用于陆地试验井的智能完井管柱，其特征在于：所述内套管由若干内管段首尾连接而成，且所述内套管包括一打孔段，所述打孔段位于所述内套管下部。

5.如权利要求1所述的一种适用于陆地试验井的智能完井管柱，其特征在于：所述油管携带式可穿越式封隔器上设置有三个穿越孔道。

6.一种如权利要求1所述智能完井管柱的下井测试方法，其特征在于包括以下步骤：

1)在陆地试验井原有套管中，安装所述智能完井管柱；

2)对安装有所述智能完井管柱的陆地试验井进行密封性验证；

3)对密封完好的陆地试验井分别进行上、下部液控智能滑套的四开度调节实验；

4)实验完成后，根据上下部温度压力传感器实时采集的陆地试验井工作过程的实时信号特征，通过各智能滑套液控管线打压的方式控制上、下部液控智能滑套的开度，使陆地试验井的生产最优化。

7.如权利要求6所述的一种适用于陆地试验井的智能完井管柱的下井测试方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述智能完井管柱的安装方法，包括以下步骤：

1.1)在陆地试验井原有套管的基础上，从井口组装下入油管、内套管和外套管，其中，内套管中的打孔段设置在内套管下端；

1.2)依次组装下入处于关闭状态的下部液控智能滑套和下部电子温度压力传感器，且入井前分别对下部液控智能滑套进行开关测试，对下部温度压力传感器的信号进行传输测试，保证二者工作正常；

1.3)组装下入穿设有电子压力温度计传输管线、下部智能滑套开启用液控管线和智能滑套关闭用液控管线的油管携带式可穿越式封隔器；

1.4)组装下入处于关闭状态的上部液控智能滑套和上部电子温度压力传感器，每下深预设米数分别做一次上、下部液控智能滑套的开关测试和上、下部温度压力传感器的信号传输测试；

1.5)下入到位后，通过向油管内打压坐封油管可穿越式封隔器。

8.如权利要求6所述的一种适用于陆地试验井的智能完井管柱的下井测试方法，其特征在于：所述步骤2)中，进行密封性验证的方法为：

首先向内套管和外套管之间的第一环空内注入流体，然后观察第一环空的瘪压情况：若第一环空憋压，则证明油管携带式可穿越式封隔器坐封完成且密封可靠，若第一环空未憋压，则证明油管携带式可穿越式封隔器尚未完成坐封。

9.如权利要求6所述的一种适用于陆地试验井的智能完井管柱的下井测试方法，其特征在于：所述步骤3)中，对上部智能滑套进行开度调节实验的方法，包括以下步骤：

3.1)通过上部智能滑套开启用液控管线打压，智能滑套关闭用液控管线作为回油管线，使得上部液控智能滑套处于过渡状态；

3.2)通过智能滑套关闭用液控管线打压，上部智能滑套开启用液控管线作为回油管线，使得上部液控智能滑套从过渡状态切换到一级开度状态，完成一次开度调节；

3.3)从中心油管注入流体，观察内套管和油管形成的第二环空内流体的返出变化及地面泵压的变化，对上部液控智能滑套的开度变化过程进行验证；

3.4)重复步骤3.1)～3.3)，对上部液控智能滑套的其他开度状态进行调节，并使得上部液控智能滑套的最终处于关闭状态。