CN113530503A - 一种测、调、采一体化的分层采油系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种测、调、采一体化的分层采油系统，包括分层配产装置、测调装置、提捞采油装置和控制装置，分层配产装置包括用于将井下油层分隔为多个目标层的封隔器，封隔器之间由下部油管连通，目标层安装配产器；提捞采油装置包括设置在下部油管上方的上部油管，上部油管内腔设置柔性连续抽油杆，柔性连续抽油杆下端可拆卸连接抽子，抽子拆卸后柔性连续抽油杆下端可拆卸连接与配产器配合使用测调装置，柔性连续抽油杆上端连接提捞采油机；提捞采油机还设置有控制装置。本发明的测、调、采一体化的分层采油系统低成本有效提高分层采油控制水平、降低作业复杂性和成本、解决井下参数监测和传输困难等问题。
Description
技术领域
本发明涉及石油工业采油工程领域，尤其涉及一种测、调、采一体化的分层采油系统。
背景技术
通常油井会钻遇很多油层，并且会多层笼统合采开发，受油层物性、压力、饱和度差异等影响，随着油田开发的不断深入，开采程度不断提高，出现层间干扰和开发矛盾越来越突出等问题，对此，提出分层采油技术。分层采油代替多层笼统合采，是有效解决层间和平面矛盾、充分开发中低渗透储集层、减少无效水循环、实现剩余油挖潜、提高油井采油能力的重要手段。
分层采油技术首先将各层分别开采，不同的层制定不同的开采策略，制定策略之前就需要测试了解各层的情况，而且各层情况和开发需求会随着时间的变化而变化，所以需要不断的测试、不断的调整。因此，分层采油技术比笼统合采复杂，其不光采油、还主要涉及测试、调整，共三大方面。目前分层采油井数占机采井数比例小，是由于分层采油技术的适应性不强。分层采油技术发展几十年，到目前现有技术条件下，分层采油技术的设备和工艺复杂、成本高、控制水平低等问题仍然制约分层采油技术的应用。
分层采油存在多管、多泵与单管、单泵加配产器的采油方式；分层测试可通过作业队伍控制下入测试仪器测试，或者井下预置仪器测试信息；分层调整的方式包括机械接触、水压驱动、电机控制。其中，分层测试和调整两方面中需要实现井口和井下信息的双向传递，动管柱和泵成本高、时间长，不动管柱则由于井口到目标层位距离较远、井下环套空间狭小、管柱和井况复杂（泵遮挡）等原因，使通讯成为分层采油技术成本和适应性的重要影响因素。目前井下井口通讯方法包括：仪器储存信号通过作业工具上下转移仪器到目的地测试和读取的方法传递；井口和井下的专业仪器产生压力波或者振动波信号传递；通过连通地下与地面的电缆传递测试仪器的采集信息。
单管单泵相比于多管多泵采油，泵和管柱简单、控制灵活，且不受防砂和管柱蠕动造成封隔器易失效等问题的困扰，但是需要另外对配产器进行控制调整。配产器的控制方式多种：机械直接接触控制应用较早，需要上作业在环套空间作业操作（易卡）或者动泵而起下管柱（耗费时间较长、操作成本较高）；水压控制操作稍微简单些，但是需要作业车注水打压，且精准度和可靠性较差；电机控制，需要井口传递信号到井下，其中振动波控制方式与压力波控制配产有一定的相似性，需要发射信号、接收信号器和编码器，其井下电控阀门工作寿命受电池续航能力限制，工作寿命较短，无法实现长期有效调控，更换作业复杂；预设开关装置，使配产器调整操作固定，无法适应灵活调整需要，阀门问题同上；而电缆控制电机（同时可传递信息），电缆空间为环套空间，使井下设备复杂程度增加、对井况要求高适用范围受限、且一次性投入较高。
测试完成后，据测试信息制定好分层开采方式，然后制定调整分层产量方案，而测试信号传到井口存在与调整配产器基本相同的问题：不采用成本较高操作复杂的作业测试而采用井下预设仪器测试的话，电缆传递信号问题与上述相同井下信号问题相同，而其它方式从井下向井口传递信号比井口向井下传递更加困难。总之，目前的分层采油技术在稳定可靠度、设备复杂度、操作复杂度、成本控制方面存在较大不足，造成分层采油技术性价比较低、实用性不高、应用不够广泛。
发明内容
为了克服现有技术不足，提出一种测、调、采一体化的分层采油系统，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明大大简化分层采油技术的复杂度，节省时间和成本；测调装置和信息可以不受井况限制无阻碍、不增加成本，直接上下目标层位和配产器，确保分层采油技术的可靠度和适应性。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种测、调、采一体化的分层采油系统，包括分层配产装置、测调装置、提捞采油装置和控制装置，所述分层配产装置包括多个用于将井下油层分隔为多个目标层的封隔器，所述封隔器之间由下部油管连通，每个目标层安装配产器，所述配产器安装在下部油管上；所述提捞采油装置包括设置在下部油管上方的上部油管，所述上部油管内腔设置柔性连续抽油杆，所述柔性连续抽油杆下端可拆卸连接抽子，所述抽子拆卸后柔性连续抽油杆下端可拆卸连接与配产器配合使用的测调装置，所述柔性连续抽油杆上端连接提捞采油机；所述提捞采油机还设置有控制装置。
作为本发明的更进一步技术方案：所述下部油管上端设置丢手接头，下端设置丝堵。丢手接头可将上部油管和下部油管进行连接，需要将下部油管留在井内时，从丢手接头处脱开，上移上部油管。
作为本发明的更进一步技术方案：所述柔性连续抽油杆为负重线缆。负重线缆除具备柔性连续抽油杆负重的功能外，还能够传导电力和传输双向信号。应确保柔性连续抽油杆有足够的长度和强度，能够带动测调装置到达最深的目标层，柔性连续抽油杆中加载能传递信号和电力的线缆，提高了操作的简单程度和自动化程度。
作为本发明的更进一步技术方案：所述控制装置连接测调装置。控制装置接收测调装置的传输信号，对接收的传输信号做出数据处理后，再根据接收的数据制定分层产液量方案，并控制测调装置调节分层流量。
作为本发明的更进一步技术方案：所述控制装置连接配产器。控制装置控制配产器的流量调节。
作为本发明的更进一步技术方案：所述测调装置为测试和调节仪器。测调装置与配产器对接，可测定流量、含水、含气、压力和温度等指标，并且实现配产器流量调节。
本发明的有益效果：
本发明使用负重线缆作为柔性连续抽油杆，负重线缆能够可靠地传导电力和传输双向信号，相比于预置电缆控制节省电缆成本；柔性连续抽油杆在全冲程模式下，装载抽子和测调装置可以不用专门拔管柱作业，在油管内无阻碍上下，不容易出现卡设备、难通过等情况，确保分层采油技术的可靠度和适应性；确保了信息传递的时效性和可靠性；降低更换测试调整设备的成本。
本发明测试、调整、采油一体化，大大简化分层采油技术的复杂度，不需要增加其他作业设备，全冲程采油模式同时兼任作业设备的功能，测试和调整的操作，随着生产携带测调装置，节省时间和成本，做到随时无成本添加测试和调整步骤，并且几乎不影响正常生产，只需要一人即可进行操作。
本发明的测、调、采一体化的分层采油系统低成本有效提高分层采油控制水平、降低作业复杂性和成本、解决井下参数监测和传输困难等问题。
附图说明
图1为本发明安装抽子时主要结构示意图；
图2为本发明安装测调装置时主要结构示意图。
图中：1-分层配产装置、2-测调装置、3-提捞采油装置、4-控制装置、5-目标层、6-封隔器、7-下部油管、8-配产器、9-上部油管、10-柔性连续抽油杆、11-抽子、12-提捞采油机、13-丢手接头、14-丝堵、15-井口密封装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1-2，一种测、调、采一体化的分层采油系统，包括分层配产装置1、测调装置2、提捞采油装置3和控制装置4，分层配产装置1包括用于将井下油层分隔为多个目标层5的封隔器6，封隔器6之间由下部油管7连通，下部油管7上端设置丢手接头13，下端设置丝堵14。丢手接头13可将上部油管9和下部油管7进行连接，需要将下部油管7留在井内时，从丢手接头13处脱开。每个目标层5安装配产器8。
提捞采油装置3包括设置在下部油管7上方的上部油管9，上部油管9内腔设置柔性连续抽油杆10。柔性连续抽油杆10为负重线缆，负重线缆除具备常规负重的功能外，还能够传导电力和传输双向信号。柔性连续抽油杆10下端可拆卸连接抽子11，抽子11拆卸后柔性连续抽油杆10下端可拆卸连接与配产器8配合使用测调装置2。使用时应确保柔性连续抽油杆10有足够的长度和强度，能够带动测调装置2到达最深的目标层，柔性连续抽油杆10中加载能传递信号和电力的线缆，提高了操作的简单程度和自动化程度。测调装置2为测调仪，测调仪包括调节器和各类测试仪，各类测试仪可测定流量、含水、含气、压力和温度等指标，测调仪与配产器8的调节机构对接，完成测试。
柔性连续抽油杆10上端连接提捞采油机12，提捞采油机12包括电机和卷筒，电机带动卷筒的正转和反转实现柔性连续抽油杆10升降。提捞采油机12还设置有控制装置4，控制装置4连接测调装置2，控制装置4连接配产器8。测调装置2将测试的每个目标层5的数据通过柔性连续抽油杆10传输给控制装置4，控制装置4接收数据后进行处理，制定分层产液量方案，根据分层产液量方案，控制装置4通过测调仪的调节器传至配产器8的流量控制机构，实现产液速度的合理调节。控制装置4与提捞采油机12连接，控制提捞采油机12的转动和停止。
本发明具体实施方式：
控制装置4控制提捞抽油机12，完成测试前的提捞采油。打开井口，控制装置4控制提捞抽油机12的电机带动卷筒转动，将柔性连续抽油杆10上升，抽子11出井口后拆下，安装上测调装置2，测调装置2随柔性连续抽油杆10不断下降进入目标层5，测调装置2对接该层配产器8，进行测试，并将测试的数据通过柔性连续抽油杆10传输给控制装置4，控制装置4接收数据后进行处理，制定分层产液量方案，控制装置4根据分层产液量方案通过测调仪的调节器传至配产器8的流量控制机构，实现产液速度的合理调节。完成全部测试和调节工作后，控制装置4控制提捞采油机12通过柔性连续抽油杆10将测调装置2到井口，打开井口，卸载测调装置2，安装抽子11；抽子11入井，关闭井口，提捞抽油机12带动抽子11开始提捞采油。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种测、调、采一体化的分层采油系统，其特征在于：包括分层配产装置（1）、测调装置（2）、提捞采油装置（3）和控制装置（4），所述分层配产装置（1）包括多个用于将井下油层分隔为多个目标层（5）的封隔器（6），所述封隔器（6）之间由下部油管（7）连通，目标层（5）安装配产器（8）；所述提捞采油装置（3）包括设置在下部油管（7）上方的上部油管（9），所述上部油管（9）内腔设置柔性连续抽油杆（10），所述柔性连续抽油杆（10）下端可拆卸连接抽子（11），所述抽子（11）拆卸后柔性连续抽油杆（10）下端可拆卸连接与配产器（8）配合使用测调装置（2），所述柔性连续抽油杆（10）上端连接提捞采油机（12）；所述提捞采油机（12）还设置有控制装置（4）。
2.根据权利要求1所述的一种测、调、采一体化的分层采油系统，其特征在于：所述下部油管（7）上端设置丢手接头（13），下端设置丝堵（14）。
3.根据权利要求1所述的一种测、调、采一体化的分层采油系统，其特征在于：所述柔性连续抽油杆（10）为负重线缆。
4.根据权利要求1所述的一种测、调、采一体化的分层采油系统，其特征在于：所述控制装置（4）连接测调装置（2）。
5.根据权利要求1所述的一种测、调、采一体化的分层采油系统，其特征在于：所述测调装置（2）连接配产器（8）。
6.根据权利要求1所述的一种测、调、采一体化的分层采油系统，其特征在于：所述测调装置（2）为测试和调节仪器。
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