CN108561101B - 一种远程闭环先导式控制的智能完井装置 - Google Patents

一种远程闭环先导式控制的智能完井装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种远程闭环先导式控制的智能完井装置，其特征在于：其包括主动力控制回路、低压控制回路、高压驱动回路、若干先导控制阀以及地面远程控制装置中的上位机；主动力控制回路的输出端分别与低压控制回路和高压驱动回路的输入端相连；低压控制回路的输出端与各先导控制阀的先导端相连；高压驱动回路的输出端与各先导控制阀的进口相连，各先导控制阀的出口与井下滑套阀的流量控制器相连；各先导控制阀的泄放口通过回油支路与主动力控制回路的输入端相连构成闭环结构。本实发明结构简单，人机操作方便，制造成本低，可大大提高对油井生产动态监测能力，提前预警，延长油井生命周期，最大程度的提高采收率。

Description

一种远程闭环先导式控制的智能完井装置
技术领域
本发明涉及智能完井技术领域，特别是关于一种远程闭环先导式控制的智能完井装置。
背景技术
在油田开发过程中，由于会面临油井出水等复杂情况，因而目前较为常见的是实施分层开采，并实时监测井内压力、温度等生产参数的变化，用于调整和控制采油等作业措施。
目前较为先进的完井技术是通过对井下压力、温度参数进行监测，地面远程控制装置根据监测得到的生产参数，直接关闭那些已不出油而仅仅出水的层段，从而保持产油层段继续生产。然而，对出水油层实施直接开-关的操作，尤其是针对高产量的油层而言，损失很大，而且直接关闭某一油层，对油井的整个生命周期影响很大，甚至可能还会影响到其他油井，进而影响对油藏的最大合理化开采。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种远程闭环先导式控制的智能完井装置，实时监测、远程闭环自动先导式控制。本发明结构简单，人机操作方便，制造成本低，可大大提高对油井生产动态监测能力，提前预警，动态优化，延长油井生命周期，最大程度的提高采收率。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种远程闭环先导式控制的智能完井装置，其特征在于：其包括主动力控制回路、低压控制回路、高压驱动回路、若干先导控制阀以及地面远程控制装置中的上位机；所述主动力控制回路的输出端分别与所述低压控制回路和高压驱动回路的输入端相连，用于提供系统所需的液压动力；所述低压控制回路的输出端与各所述先导控制阀的先导端相连，用于对接收到的液压动力进行调压后，控制所述先导控制阀的通断；所述高压驱动回路的输出端与各所述先导控制阀的进口相连，各所述先导控制阀的出口与所述井下滑套阀的流量控制器相连，所述高压驱动回路用于对接收到的液压动力进行调压后，通过所述先导控制阀驱动所述井下滑套阀；各所述先导控制阀的泄放口通过回油支路与所述主动力控制回路的输入端相连构成闭环结构。
所述主动力控制回路上设置有液压供应系统，所述液压供应系统包括油箱、电机和液压泵，所述液压泵的驱动轴与所述电机相连，所述液压泵的吸油口通过过滤器与所述油箱的供油侧相连，所述液压泵的压力油输出口作为所述主动力控制回路的输出端与所述低压控制回路和高压驱动回路相连。
所述油箱内设置有用于将所述油箱内部分割为供油侧和回油侧的挡板，所述挡板两侧各设置有一用于观察油箱液位的液位计，且所述油箱的供油侧设置有液位变送器，所述液位变送器与所述地面远程控制装置中的上位机相连，用于实时发送所述油箱液位信号到所述地面远程控制装置。
所述液压泵包括电动液压泵和手动液压泵，且所述电动液压泵为主泵，所述手动液压泵为备用泵。
所述液压泵的出口设置有用于管路超压时将高于设定部分的压力卸荷的卸荷阀、用于就地显示所述液压泵出口压力的压力表、用于远程监测液压泵出口压力的压力变送器以及用于自动控制电机的两压力开关。
所述低压控制回路包括低压控制主回路和若干并联的低压控制支路，所述低压控制主回路上设置有低压调节阀和低压蓄能器；各所述低压控制支路上均设置有一电磁阀和用于就地控制的手拉阀，各所述低压控制支路的另一端分别与各所述先导控制阀的先导端相连，用于控制所述先导控制阀的通断；所述电磁阀与所述地面远程控制装置中的上位机相连，由所述上位机控制。
所述高压驱动回路包括用于存储系统压力的高压蓄能器、用于调节系统输出压力的高压调节阀和用于计量高压驱动回路中瞬时流量及累计流量的供油流量计；所述供油流量计与所述地面远程控制装置中的上位机相连，实时发送所述高压驱动回路中的流量信号。
所述回油支路上设置有回油流量计，所述回油流量计用于计量所述回油支路上的瞬时流量及累计流量信号，并上传到所述地面远程控制装置中的上位机。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明通过先导控制阀与井下滑套阀相连，并设置低压控制回路控制先导控制阀的通断，高压驱动回路通过先导控制阀驱动井下滑套阀，根据对幽静生产动态进行监测，控制井下滑套阀的开启度从0～100％变化，有效降低了直接关闭油层造成的损失，延长了油井的生命周期，提高了采收率。2、本发明由于主动力控制回路中液压泵设置有压力开关和压力变送器，能够根据液压泵出口压力对电机进行本地和远程控制，能够保证液压供应系统液压出口压力处于稳定状态，自动化控制减少了操作量，提高了工作效率。3、本发明低压控制回路中设置有低压调节阀和低压蓄能器，使得低压控制回路的低压控制液压稳定在预设水平，进而通过电磁阀和手拉阀共同配合对先导控制阀的通断进行控制，提高了控制的稳定性和可靠性。本发明结构简单，人机操作方便，制造成本低，可大大提高对油井生产动态监测能力，提前预警，动态优化，延长油井生命周期，最大程度的提高采收率，可带来可观的市场前景和社会效益。
附图说明
图1是本发明远程闭环先导式控制的智能完井装置结构示意图；
图2是本发明地面远程控制装置的外形结构示意图。
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。
如图1所示，本发明提供的一种远程闭环先导式控制的智能完井装置，包括主动力控制回路1、低压控制回路2、高压驱动回路3、若干先导控制阀4以及地面远程控制装置中的上位机。主动力控制回路1的输出端分别与低压控制回路2和高压驱动回路3的输入端相连，用于提供系统所需的液压动力；低压控制回路2的输出端与各先导控制阀的4先导端相连，用于对接收到的液压动力进行调压后，控制各先导控制阀4的通断；高压驱动回路3的输出端与各先导控制阀4的进口相连，各先导控制阀4的出口与通过流量控制器ICV(InflowControl Valve)与井下滑套阀相连，高压驱动回路3用于对接收到的液压动力进行调压后，通过先导控制阀4驱动各井下滑套阀；先导控制阀4的泄放口通过回油支路5与主动力控制回路1的输入端相连构成闭环结构。
主动力控制回路1上设置有液压供应系统，液压供应系统包括油箱11、电机12和液压泵13，液压泵13的驱动轴与电机12相连，液压泵13的吸油口通过过滤器14与油箱11的供油侧相连，液压泵13的压力油输出口作为液压供应系统的输出端与低压控制回路2和高压驱动回路3相连。
低压控制回路2包括低压控制主回路21和若干并联的低压控制支路22，低压控制主回路21上设置有低压调节阀211和用于稳定控制压力的低压蓄能器212，各低压控制支路22上均设置有一电磁阀221和用于就地控制的手拉阀222，各低压控制支路22的另一端与各先导控制阀4的先导端相连，用于控制先导控制阀4的通断。电磁阀221与地面远程控制装置中的上位机相连，由上位机控制。
高压驱动回路3包括高压蓄能器31、高压调节阀32和供油流量计33。高压蓄能器31用于存储系统压力、吸收液压泵出口管路上的脉动压力等；高压调节阀32用于调节系统输出压力；供油流量计33用于计量高压驱动回路中的瞬时流量及累计流量信号，并上传到地面远程控制装置中的上位机。
回油支路5上设置有回油流量计51，回油流量计51用于计量回油支路5上的瞬时流量及累计流量信号，并上传到地面远程控制装置中的上位机。
作为一个优选的实施例，油箱11内设置有用于将油箱11内部分割为供油侧和回油侧的挡板，挡板两侧各设置有一用于就地观察油箱液位的液位计(图中未显示)，且油箱11的供油侧设置有液位变送器，该液位变送器与地面远程控制装置中的上位机相连，用于实时发送油箱液位信号。其中，挡板高度为油面高度的2/3～3/4。由于油箱内设置挡板，一方面可以沉淀回油中的杂质，另一方面可以充分散热，待油箱回油侧油满，开始流向供油侧。
作为一个优选的实施例，液压泵13包括电动液压泵和手动液压泵，且电动液压泵为主泵，手动液压泵为备用泵。
作为一个优选的实施例，液压泵13中电动液压泵和手动液压泵的出口均设置有卸荷阀、压力表、压力变送器和两压力开关。其中，卸荷阀用于管路超压时将高于设定部分的压力卸荷；压力表用于就地显示液压泵出口压力；压力变送器与地面远程控制装置中的上位机相连，用于实时将监测的液压泵出口压力发送到上位机，由上位机根据液压泵出口压力对电机进行控制；两压力开关用于根据液压泵出口压力对电机进行自动控制，当液压泵出口压力低于设定压力时，控制电机自动启动，当液压泵出口压力高于设定压力时，控制电机自动停止。
本发明的具体操作方法如下：正常工作时，主动力控制回路1中，油箱11中的液压油通过电机12驱动进入液压泵13增压，液压泵13出口压力约为40MPa(可根据实际需要调整)，同时给高压蓄能器31充压。低压控制回路2中，低压调压阀211用于对系统输出的液压进行调节，使得输出低压控制液压的压力约为0.65MPa(可根据实际需要调整)，低压蓄能器212用于存储液压，使得低压控制回路中的低压控制液压的压力稳定在0.65MPa(可根据实际需要调整)。经低压蓄能器212输出的低压控制液压到达电磁阀221，上位机控制电磁阀221通电导通，使得低压控制液压传输到手拉阀222。由操作人员根据实际需要打开或关闭手拉阀222，进而控制先导控制阀4的通断。
高压驱动回路3中，高压调节阀32对输入的液压动力进行调压后，使得高压驱动液压油到达先导控制阀4的进口，流量计33用于对高压驱动回路3中的瞬时流量和累计流量进行计量，并远传至地面远程控制装置中的上位机。上位机控制电磁阀221通电导通，就地操作打开手拉阀222时，低压控制液压油驱动先导控制阀4的先导端，先导控制阀4的进口和出口导通，高压驱动液压油输出至井下滑套阀，当关闭手拉阀222时，先导控制阀4的先导端压力泄放，先导控制阀11的出口与泄放口导通，井下滑套阀回路失去压力，井下滑套阀关闭。
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 (5)

1.一种远程闭环先导式控制的智能完井装置，其特征在于：其包括主动力控制回路、低压控制回路、高压驱动回路、若干先导控制阀以及地面远程控制装置中的上位机；
所述主动力控制回路的输出端分别与所述低压控制回路和高压驱动回路的输入端相连，用于提供系统所需的液压动力；
所述低压控制回路的输出端与各所述先导控制阀的先导端相连，用于对接收到的液压动力进行调压后，控制所述先导控制阀的通断；
所述高压驱动回路的输出端与各所述先导控制阀的进口相连，各所述先导控制阀的出口与井下滑套阀的流量控制器相连，所述高压驱动回路用于对接收到的液压动力进行调压后，通过所述先导控制阀驱动所述井下滑套阀；
各所述先导控制阀的泄放口通过回油支路与所述主动力控制回路的输入端相连构成闭环结构；
所述低压控制回路包括低压控制主回路和若干并联的低压控制支路，所述低压控制主回路上设置有低压调节阀和低压蓄能器；各所述低压控制支路上均设置有一电磁阀和用于就地控制的手拉阀，各所述低压控制支路的另一端分别与各所述先导控制阀的先导端相连，用于控制所述先导控制阀的通断；所述电磁阀与所述地面远程控制装置中的上位机相连，由所述上位机控制；
所述高压驱动回路包括用于存储系统压力的高压蓄能器、用于调节系统输出压力的高压调节阀和用于计量高压驱动回路中瞬时流量及累计流量的供油流量计；所述供油流量计与所述地面远程控制装置中的上位机相连，实时发送所述高压驱动回路中的流量信号；
所述回油支路上设置有回油流量计，所述回油流量计用于计量所述回油支路上的瞬时流量及累计流量信号，并上传到所述地面远程控制装置中的上位机。
2.如权利要求1所述的一种远程闭环先导式控制的智能完井装置，其特征在于：所述主动力控制回路上设置有液压供应系统，所述液压供应系统包括油箱、电机和液压泵，所述液压泵的驱动轴与所述电机相连，所述液压泵的吸油口通过过滤器与所述油箱的供油侧相连，所述液压泵的压力油输出口作为所述主动力控制回路的输出端与所述低压控制回路和高压驱动回路相连。
3.如权利要求2所述的一种远程闭环先导式控制的智能完井装置，其特征在于：所述油箱内设置有用于将所述油箱内部分割为供油侧和回油侧的挡板，所述挡板两侧各设置有一用于观察油箱液位的液位计，且所述油箱的供油侧设置有液位变送器，所述液位变送器与所述地面远程控制装置中的上位机相连，用于实时发送所述油箱液位信号到所述地面远程控制装置。
4.如权利要求2所述的一种远程闭环先导式控制的智能完井装置，其特征在于：所述液压泵包括电动液压泵和手动液压泵，且所述电动液压泵为主泵，所述手动液压泵为备用泵。
5.如权利要求4所述的一种远程闭环先导式控制的智能完井装置，其特征在于：所述液压泵的出口设置有用于管路超压时将高于设定部分的压力卸荷的卸荷阀、用于就地显示所述液压泵出口压力的压力表、用于远程监测液压泵出口压力的压力变送器以及用于自动控制电机的两压力开关。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110847859B (zh) * 2019-11-11 2021-09-14 中国海洋石油集团有限公司 一种智能完井井下流量阀地面控制超高压液压系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3993100A (en) * 1974-04-29 1976-11-23 Stewart & Stevenson Oiltools, Inc. Hydraulic control system for controlling a plurality of underwater devices
CN1908365A (zh) * 2005-08-05 2007-02-07 何建辉 井口安全阀控制系统
CN102094627A (zh) * 2010-12-30 2011-06-15 中国海洋石油总公司 一种井口液压信号发生装置及其操作方法
CN204627498U (zh) * 2015-03-11 2015-09-09 苏州通衢机电设备有限公司 井口控制盘
CN106870469A (zh) * 2015-12-11 2017-06-20 湖北首开机械有限公司 一种高效利用液压油路的锚固钻机散热器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3993100A (en) * 1974-04-29 1976-11-23 Stewart & Stevenson Oiltools, Inc. Hydraulic control system for controlling a plurality of underwater devices
CN1908365A (zh) * 2005-08-05 2007-02-07 何建辉 井口安全阀控制系统
CN102094627A (zh) * 2010-12-30 2011-06-15 中国海洋石油总公司 一种井口液压信号发生装置及其操作方法
CN204627498U (zh) * 2015-03-11 2015-09-09 苏州通衢机电设备有限公司 井口控制盘
CN106870469A (zh) * 2015-12-11 2017-06-20 湖北首开机械有限公司 一种高效利用液压油路的锚固钻机散热器

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