CN112832724A - 一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及采油工程技术领域,具体涉及一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱及其使用方法,通过先用油管将丢手封隔器、压控开关,下至设计位置,其中下放前压控开关为关的状态,然后打压丢手封隔器坐封并完成丢手。此时压控开关关闭油管通道,丢手封隔器5封闭油套环空。实现井筒无压力作业。随后将生产管柱下入井内,在井口通过作业机向套管内打压,作业机1产生特定的压力波动信号,井下压控开关接收器接到信号后,判断该压力波信号与自身编程码信号是否一致,当一致时,压控开关打开开关。实现压后排液与采油一体化作业。本发明的智能控制井筒压力的排采一体化管柱适用于高压油井、丛式井大平台开发井。
Description
技术领域
本发明涉及采油工程技术领域,具体涉及一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱及其使用方法。
背景技术
超低渗致密油是中石油近几年重要的资源接替层,储层渗透率低,体积压裂是提高单井产量的关键技术。绝大部分油井压裂时入井液超过10000方,加砂量也在1000方左右。压后快速返排是降低储层伤害的有效途径。
目前油田压裂完成后一般采用抽汲排液,见油后下泵投产,这种作业方式对于丛式井组开发的大平台或高压油井,存在排液周期长(一般3个月),井筒带压作业井控难度大、排采设备与大型作业相互影响等问题。针对这种情况,提出了排采一体化技术思路。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足,提供了一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱及其使用方法,尤其是具有排液周期短,井筒带压作业井控难度小的特点。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱,包括油管,依次连接在油管下端的丢手封隔器、压控开关、花管和丝堵,所述压控开关用于控制井筒的开启及关闭。
进一步的,所述的压控开关为波码压控开关,波码压控开关包括工作筒,工作筒的一端与丢手封隔器连接,工作筒的另一端与花管连接。
进一步的,所述的工作筒一端还设置有用于与丢手封隔器连接的油管上接头,工作筒一端还设置有用于与花管连接的下接头。
进一步的,所述的工作筒内设置有控制单元、开关单元、压力传感器、数据储存单元、驱动单元和供电单元,压力传感器一端与控制单元电信号连接,压力传感器还与数据储存单元电信号连接,开关单元一端与驱动单元一端电信号连接,所述驱动单元另一端与控制单元电信号连接,所述驱动单元和压力传感器均与供电单元电连接。
进一步的,所述的开关单元为开关器,所述数据储存单元为数据存储器,所述供电单元为电池,所述驱动单元为电机。
进一步的,所述的一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱,还包括控制柜、抽油泵、电缆和电缆卡子,抽油泵连接在油管的下端,控制柜位于地面上,抽油泵通过电缆与控制柜电连接,电缆通过电缆卡子固定,所述控制柜用于给控制柜供电。
进一步的,所述的抽油泵为宽幅电潜泵。
进一步的,所述的油管为API标准油管。
一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱的使用方法,包括以下方法:
S1:先通过油管依次连接丢手封隔器、压控开关、花管和丝堵,下放前先将压控开关设置为关闭状态,然后下放油管及所连接的丢手封隔器、压控开关、花管和丝堵至套管内的设计位置,然后通过作业机打压丢手封隔器进行坐封并上提管柱完成丢手,此时压控开关关闭油管通道,丢手封隔器封闭油套环空,实现井筒无压力作业。
S2:起出油管,连接抽油泵和电缆,将抽油泵和电缆下放至井筒内直至下到设计位置,安装生产井口,电缆穿越生产井口并与控制柜相连,完成给井下抽油泵供电;
S3:随后进行套管打压,产生特定的压力波动信号,井下压力传感器接到信号后,判断与自身控制单元内的压力值编程码一致时,控制单元便发送控制指令使电机工作,开关器接收信号打开开关;
S4:当再次修井或检泵作业时,如果井口套压较高,需要再次套管打压,将关闭压力波动信号传送给压力传感器,压力传感器将压力值信号传输给控制单元,控制单元比对所接收到的压力波动信号与自身的压力值编码信号内容对比,当信号值一致时,控制单元便发送控制指令使电机工作,使开关器关闭开关。
进一步的,所述的抽油泵日排液范围为200-20方。
进一步的,所述的S1中下放油管及所连接的丢手封隔器、压控开关、花管和丝堵至套管内的设计位置在S2中抽油泵所下放设计位置以下的48-52m。
本发明的有益效果是:
与现有技术相比,本发明通过先用油管将丢手封隔器、压控开关,下至设计位置,其中下放前压控开关为关的状态,然后打压丢手封隔器坐封并完成丢手。此时压控开关关闭油管通道,丢手封隔器5封闭油套环空。实现井筒无压力作业。随后将生产管柱下入井内,在井口通过作业机向套管内打压,作业机1产生特定的压力波动信号,井下压控开关接收器接到信号后,判断该压力波信号与自身编程码信号是否一致,当一致时,压控开关打开开关。实现压后排液与采油一体化作业。本发明的智能控制井筒压力的排采一体化管柱适用于高压油井、丛式井大平台开发井。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的控制井筒内压力关井管柱结构示意图。
图2为本发明的排采一体化生产管柱结构示意图。
图3为本发明的波码压控开关结构示意图。
图中:1-作业机、2-井口、3-套管、4-油管、5-丢手封隔器、6-波码压控开关、7-花管、8-丝堵、9-控制柜、10-抽油泵、11-电缆、12-电缆卡子、13-油管上接头、14-工作筒、15-电池、16-压力传感器、17-数据存储器、18-下接头、19-开关器、20-电机。
具体实施方式
下面,将通过几个具体的实施例对本发明实施例提供的一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱及其使用方法的方案进行详细介绍说明。
实施例1:
参照图1和图2,一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱,包括油管4,依次连接在油管4下端的丢手封隔器5、压控开关、花管7和丝堵8,所述压控开关用于控制井筒的开启及关闭。
上述实施例中先用油管4将丢手封隔器5、压控开关,下至设计位置,其中下放前压控开关为关的状态,然后打压丢手封隔器5坐封并完成丢手。此时压控开关关闭油管通道,丢手封隔器5封闭油套环空。实现井筒无压力作业。随后将生产管柱下入井内,在井口通过作业机1向套管3内打压,作业机1产生特定的压力波动信号,井下压控开关接收器接到信号后,判断该压力波信号与自身编程码信号是否一致,当一致时,压控开关打开开关。实现压后排液与采油一体化作业。本发明的智能控制井筒压力的排采一体化管柱适用于高压油井、丛式井大平台开发井。
实施例2:
参照图3,进一步的,所述的压控开关为波码压控开关6,波码压控开关6包括工作筒14,工作筒14的一端与丢手封隔器5连接,工作筒14的另一端与花管7连接。
进一步的,所述的工作筒14一端还设置有用于与丢手封隔器5连接的油管上接头13,工作筒14一端还设置有用于与花管7连接的下接头18。
进一步的,所述的工作筒14内设置有控制单元、开关单元、压力传感器16、数据储存单元、驱动单元和供电单元,压力传感器16一端与控制单元电信号连接,压力传感器16还与数据储存单元电信号连接,开关单元一端与驱动单元一端电信号连接,所述驱动单元另一端与控制单元电信号连接,所述驱动单元和压力传感器16均与供电单元电连接。
进一步的,所述的开关单元为开关器19,所述数据储存单元为数据存储器17,所述供电单元为电池15,所述驱动单元为电机20。
上述实施例中波码压控开关6可以接收压力波码信号,进行智能控制开关,上接头13便于与丢手封隔器5连接,下接头18便于花管7连接,控制单元为现有技术,控制单元为PLC可编程器,用于信号的对比,及控制驱动单元进行开启或者关闭开关单元,压力传感器16用于感应井筒内的压力,数据储存单元用于储存感应的压力信号值,开关单元和数据储存单元均为现有技术,开关单元为开关器19,数据储存单元为数据存储器17,供电单元为电池15用于供电,驱动单元为电机20,电池15在井下工作时间小于2年。
实施例3:
参照图2,一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱,还包括控制柜9、抽油泵10、电缆11和电缆卡子12,抽油泵10连接在油管4的下端,控制柜9位于地面上,抽油泵10通过电缆11与控制柜9电连接,电缆11通过电缆卡子12固定,所述控制柜9用于给控制柜9供电。
进一步的,所述的抽油泵10为宽幅电潜泵。
进一步的,所述的油管4为API标准油管。
上述实施例中将抽油泵10、电缆11通过油管4下入井内,为防止电缆11落入井内,在每根油管4接箍位置用电缆卡子12固定电缆,将电缆11固定与油管外侧,直至下到设计位置,安装生产井口2,电缆穿越生产井口并与控制柜1相连,完成给井下抽油泵10供电。
随后进行套管3打压,产生特定的压力波动信号,井下压力传感器16接到信号后,判断与自身编程码一致时,便发送控制指令使电机20工作,开关器19打开开关。抽油泵10为宽幅电潜泵,具有排量扬程范围广、功率大、生产压差大、适应性强、地面工艺简单、机组寿命长,管理方便的特点,油管4为API标准油管,优选连续敷缆油管,具有可配备多种电潜泵机组的特点。使用起来方便,节省施工成本。
实施例4:
一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱的使用方法,包括以下方法:
S1:先通过油管4依次连接丢手封隔器5、压控开关、花管7和丝堵8,下放前先将压控开关设置为关闭状态,然后下放油管4及所连接的丢手封隔器5、压控开关、花管7和丝堵8至套管3内的设计位置,然后通过作业机1打压丢手封隔器5进行坐封并上提管柱完成丢手,此时压控开关关闭油管4通道,丢手封隔器5封闭油套环空,实现井筒无压力作业。
然后起出井筒内油管4,后继作业可以在井筒内无压力下进行。
S2:起出油管4,连接抽油泵10和电缆11,将抽油泵10和电缆11下放至井筒内直至下到设计位置,安装生产井口,电缆穿越生产井口并与控制柜9相连,完成给井下抽油泵10供电;
S3:随后进行套管3打压,产生特定的压力波动信号,井下压力传感器16接到信号后,判断与自身控制单元内的压力值编程码一致时,控制单元便发送控制指令使电机20工作,开关器19接收信号打开开关;
S4:当再次修井或检泵作业时,如果井口2套压较高,需要再次套管3打压,将关闭压力波动信号传送给压力传感器16,压力传感器16将压力值信号传输给控制单元,控制单元比对所接收到的压力波动信号与自身的压力值编码信号内容对比,当信号值一致时,控制单元便发送控制指令使电机20工作,使开关器19关闭开关。其中每次压力传感器16接收到压力信号后都将信号值储存在存储单元内,进行数据的保存。便于后期的数据的导出检修。
进一步的,所述的抽油泵10日排液范围为200-20方。即可满足前期大排量生产,也可满足日常小排量生产。
进一步的,所述的S1中下放油管4及所连接的丢手封隔器5、压控开关、花管7和丝堵8至套管3内的设计位置在S2中抽油泵10所下放设计位置以下的48-52m。
进一步的,所述的S1中下放油管4及所连接的丢手封隔器5、压控开关、花管7和丝堵8至套管3内的设计位置在S2中抽油泵10所下放设计位置以下的50m。防止井筒内压力瞬间上升,发生井下事故。
综上所述本发明的这种作业方式有效控制了井筒内压力,将井筒内高压作业转化低压作用;提高作业的安全性,同时排采一体化管柱的应用,提高了生产效率,现场应用后单井压裂后排液到从3个月减少至20天左右,日排液范围实现200-20方大跨度生产,地面采油设备较抽油机采油缩减占地近80%。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细的说明,但本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化,其都在该技术的保护范围内。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱,其特征是:包括油管(4),依次连接在油管(4)下端的丢手封隔器(5)、压控开关、花管(7)和丝堵(8),所述压控开关用于控制井筒的开启及关闭。
2.根据权利要求1所述的一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱,其特征是:所述的压控开关为波码压控开关(6),波码压控开关(6)包括工作筒(14),工作筒(14)的一端与丢手封隔器(5)连接,工作筒(14)的另一端与花管(7)连接。
3.根据权利要求2所述的一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱,其特征是:所述的工作筒(14)一端还设置有用于与丢手封隔器(5)连接的油管上接头(13),工作筒(14)一端还设置有用于与花管(7)连接的下接头(18)。
4.根据权利要求3所述的一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱,其特征是:所述的工作筒(14)内设置有控制单元、开关单元、压力传感器(16)、数据储存单元、驱动单元和供电单元,压力传感器(16)一端与控制单元电信号连接,压力传感器(16)还与数据储存单元电信号连接,开关单元一端与驱动单元一端电信号连接,所述驱动单元另一端与控制单元电信号连接,所述驱动单元和压力传感器(16)均与供电单元电连接。
5.根据权利要求4所述的一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱,其特征是:所述的开关单元为开关器(19),所述数据储存单元为数据存储器(17),所述供电单元为电池(15),所述驱动单元为电机(20)。
6.根据权利要求1所述的一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱,其特征是:还包括控制柜(9)、抽油泵(10)、电缆(11)和电缆卡子(12),抽油泵(10)连接在油管(4)的下端,控制柜(9)位于地面上,抽油泵(10)通过电缆(11)与控制柜(9)电连接,电缆(11)通过电缆卡子(12)固定,所述控制柜(9)用于给控制柜(9)供电。
7.根据权利要求6所述的一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱,其特征是:所述的抽油泵(10)为宽幅电潜泵。
8.根据权利要求1所述的一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱,其特征是:所述的油管(4)为API标准油管。
9.一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱的使用方法,其特征是:包括以下方法:
S1:先通过油管(4)依次连接丢手封隔器(5)、压控开关、花管(7)和丝堵(8),下放前先将压控开关设置为关闭状态,然后下放油管(4)及所连接的丢手封隔器(5)、压控开关、花管(7)和丝堵(8)至套管(3)内的设计位置,然后通过作业机(1)打压丢手封隔器(5)进行坐封并上提管柱完成丢手,此时压控开关关闭油管(4)通道,丢手封隔器(5)封闭油套环空,实现井筒无压力作业。
S2:起出油管(4),连接抽油泵(10)和电缆(11),将抽油泵(10)和电缆(11)下放至井筒内直至下到设计位置,安装生产井口,电缆穿越生产井口并与控制柜(9)相连,完成给井下抽油泵(10)供电;
S3:随后进行套管(3)打压,产生特定的压力波动信号,井下压力传感器(16)接到信号后,判断与自身控制单元内的压力值编程码一致时,控制单元便发送控制指令使电机(20)工作,开关器(19)接收信号打开开关;
S4:当再次修井或检泵作业时,如果井口(2)套压较高,需要再次套管(3)打压,将关闭压力波动信号传送给压力传感器(16),压力传感器(16)将压力值信号传输给控制单元,控制单元比对所接收到的压力波动信号与自身的压力值编码信号内容对比,当信号值一致时,控制单元便发送控制指令使电机(20)工作,使开关器(19)关闭开关。
10.根据权利要求9所述的一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱的使用方法,其特征是:所述的抽油泵(10)日排液范围为200-20方。
11.根据权利要求9所述的一种智能控制井筒压力的排采一体化管柱及其使用方法,其特征是:所述的S1中下放油管(4)及所连接的丢手封隔器(5)、压控开关、花管(7)和丝堵(8)至套管(3)内的设计位置在S2中抽油泵(10)所下放设计位置以下的48-52m。
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