CN114458222B - 一种油气工程一体化完井系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油气工程一体化完井系统，涉及油井完井技术领域，包括用以封隔产层的尾管，设置在所述尾管内的完井管串和设置在地面上用以控制完井管串的控制电脑，该完井管串包括用以固定所述尾管的尾管悬挂器和用以将所述尾管、所述产层进行封隔的裸眼封隔器，且所述尾管悬挂器和所述裸眼封隔器连接；所述尾管悬挂器包括用以固定所述用以固定所述尾管的膨胀管和用以支撑所述膨胀管的支撑装置，且该支撑装置内安装有一用以检测所述尾管与该尾管悬挂器之间外部环空的第一压力传感器、用以推动所述膨胀管内上下花瓣的第一活塞和用以检测活塞位置的位置传感器，提高了对完井管串的控制精度，保证完井管串的稳定性。

Description

一种油气工程一体化完井系统

技术领域

本发明涉及油井完井技术领域，尤其涉及一种油气工程的一体化完井系统。

背景技术

完井是钻井工作最后一个重要环节，又是采油工程的开端，与以后采油、注水及整个油气田的开发紧密相连。而油井完井质量的好坏直接影响到油井的生产能力和经济寿命，甚至关系到整个油田能否得到合理的开发。

现有的裸眼井在完井时所使用的装置都是分段、分批进入油气井，再进行连接或者组装，完井过程比较繁琐，由于分批进入安装时，油气井内的结构并不一定是稳定的，因此会造成安装对位不准，导致浪费大量时间。

现有技术也有一体化的完井装置，但在完井过程中，装置在进入油气井内时，仅仅根据井内压力曲线确定井内的是否封隔完成并不是很精准，很容易导致在抽油过程中的振动导致封隔松脱。

发明内容

为此，本发明提供一种油气工程一体化完井系统，用以克服现有技术中根据井内压力曲线确定井内的是否封隔完成不精准，导致完井装置稳定性低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种油气工程一体化完井系统，包括用以封隔产层的尾管，设置在所述尾管内的完井管串和设置在地面上用以控制完井管串的控制电脑，该完井管串包括用以固定所述尾管的尾管悬挂器和用以将所述尾管、所述产层进行封隔的裸眼封隔器，且所述尾管悬挂器和所述裸眼封隔器连接；

所述尾管悬挂器包括用以固定所述尾管的膨胀管和用以支撑所述膨胀管的支撑装置，且该支撑装置内安装有一用以检测所述尾管与该尾管悬挂器之间外部环空的第一压力传感器、用以推动所述膨胀管内上下花瓣的第一活塞和用以检测活塞位置的位置传感器；

所述裸眼封隔器包括用以膨胀封隔所述尾管的膨胀胶筒、与所述膨胀胶筒连接的活塞套、设置在活塞套内的第二活塞、设置在中心管外壁上的第二位置传感器以及设置在中心管内壁上的第二压力传感器；

所述控制电脑用以在固定所述尾管和尾管悬挂器以及封隔所述尾管时，根据第一位置传感器检测的第一活塞的位移确定对尾管是否固定完成，根据第二位置传感器检测的第二活塞的位移以及所述外部环空的压力变化量共同确定对所述尾管是否封隔完成，并在初步确定固定未完成时对第一预设液压值进行调节，在初步确定封隔未完成时对第二预设液压值进行调节，以及在确定封隔不合格时，对第二预设液压值进行修正。

进一步地，所述裸眼封隔器还包括上接头、下接头、上箍套和下箍套，所述上接头的一端与所述尾管悬挂器的支撑装置连接，所述活塞套设置在所述上接头和上箍套之间，所述膨胀胶筒设置在上箍套和下箍套之间，所述第二活塞设置在所述活塞套和所述中心管的上部环空中，所述第二活塞上还设置有与所述中心管管壁贴附的弹簧滚珠，所述膨胀胶筒与所述中心管之间的下部环空内设置有衬管，所述中心管和所述活塞套、上箍套之间远离所述第二活塞的中部环空中放置有第一发泡剂，所述衬管和所述膨胀胶筒的下部环空还设有第二发泡剂，所述膨胀胶筒外壁上还设置有若干组金属密封环，单组所述金属密封环相对设置且每组所述金属密封环均相对地设置有可啮合的锯齿形状；

所述支撑装置包括上支撑部和下支撑部，所述第一活塞设置在所述下支撑部与中心管之间的顶部环空中，所述中心管管壁上设置有与所述顶部环空连通的通孔且通孔内设置有电磁阀，所述上下花瓣设置在所述膨胀管内部，且经所述上支撑部与所述活塞连接。

进一步地，所述控制电脑分别与所述电磁阀、第一位置传感器、第二位置传感器、第一压力传感器以及第二压力传感器连接，用以在安装所述完井管串时，根据所述位置传感器检测的位置和压力传感器的压力确定所述完井管串是否安装完成。

进一步地，所述控制电脑在向油气井内安装所述完井管串时，封闭所述引鞋的进液口，向所述中心管内注入液体以驱动所述第一活塞对尾管进行固定，控制电脑在第二压力传感器的压力达到第一预设液压值Q1时获取第一位置传感器检测的第一活塞的第一位移Sa，并根据该位移与第一预设位移S1的比对结构确定所述尾管是否固定完成，

若Sa＜S1，所述控制电脑判定所述固定未完成；

若Sa≥S1，所述控制电脑初步判定所述固定完成。

进一步地，所述控制电脑判定在初步判定所述固定未完成时，计算所述第一位移Sa与第一预设位移S1的第一位移差值ΔSa，设定ΔSa＝S1-Sa，并根据该第一位移差值与预设位移差值的比对结果选取液压调节系数对第一预设液压值Q1进行调节，

其中，所述控制电脑中设有第一预设位移差值ΔS1、第二预设位移差值ΔS2、第三预设位移差值ΔS3、第一液压调节系数Kq1、第二液压调节系数Kq2以及第三液压调节系数Kq3，其中ΔS1＜ΔS2＜ΔS3，设定1＜Kq1＜Kq2＜Kq3＜1.5，

当ΔSa≤ΔS1时，所述控制电脑选取第一液压调节系数Kq1对所述第一预设液压值Q1进行调节；

当ΔS1＜ΔSa≤ΔS2时，所述控制电脑选取第二液压调节系数Kq2对所述第一预设液压值Q1进行调节；

当ΔS2＜ΔSa≤ΔS3时，所述控制电脑选取第三液压调节系数Kq3对所述第一预设液压值Q1进行调节；

当所述控制电脑选取第n液压调节系数Kqn对所述第一预设液压值Q1进行调节时，设定n＝1，2，3，所述控制电脑将调节后的第一预设液压值设置为Q1′，设定Q1′＝Q1×Kqn。

进一步地，所述控制电脑还用以在所述初步判定所述固定完成时，开启第二电磁阀，并在所述第二压力传感器的液压达到第二预设液压值Q2时，获取所述第二位置传感器检测的所述第二活塞的第二位移Sb，并将该位移量Sb与第一预设位移量S1进行比对，根据该比对结果初步确定对尾管的封隔是否完成，其中Sa＜Sb，

若Sb＜S1，所述控制电脑初步判定所述封隔未完成；

若Sb≥S1，所述控制电脑初步判定所述封隔完成。

进一步地，所述控制电脑在初步判定所述封隔未完成时，计算所述第二位移S与第一预设位移S1的第二位移差值ΔSb，设定ΔSb＝S1-Sb，并根据该第二位移差值与预设位移差值的比对结果选取对应的液压调节系数对所述第二预设液压值Q2进行调节，

当ΔSb≤ΔS1时，所述控制电脑选取第一液压调节系数Kq1对所述第二预设液压值Q2进行调节；

当ΔS1＜ΔSb≤ΔS2时，所述控制电脑选取第二液压调节系数Kq2对所述第二预设液压值Q2进行调节；

当ΔS2＜ΔSb≤ΔS3时，所述控制电脑选取第三液压调节系数Kq3对所述第二预设液压值Q2进行调节；

当所述控制电脑选取第n液压调节系数Kqn对所述第二预设液压值Q2进行调节时，设定n＝1，2，3，所述控制电脑将调节后的第一预设液压值设置为Q2′，设定Q2′＝Q2×Kqn。

进一步地，所述控制电脑还用以在初步判定所述封隔完成时，控制从所述向所述外部环空内注气，并根据第一压力传感器检测的气压生成的压力曲线确定注气是否完成，控制电脑在确定注气完成时，停止注气并保压，所述控制电脑在获取预设时长t内的压力变化量U，并根据该压力变化量U与预设压力变化量U0的比对结果确定对所述尾管封隔是否合格；

若U≤U0，所述控制电脑判定所述封隔合格；

若U＞U0，所述控制电脑判定所述封隔不合格；

所述控制电脑在判定所述封隔合格时，判定完井完成。

进一步地，所述控制电脑在判定所述封隔不合格时，计算所述压力变化量U和预设压力变化量U0的变化量差值ΔU，设定ΔU＝U-U0，并根据该变化量差值与预设变化量差值的比对选取对应的修正系数对第二预设液压Q2进行修正，

其中，所述控制电脑还设有第一预设变化量差值ΔU1、第二预设变化量差值ΔU2、第三预设变化量差值ΔU3、第一液压修正系数X1、第二液压修正系数X2以及第三液压修正系数X3，其中ΔU1＜ΔU2＜ΔU3，设定1＜X1＜X2＜X3＜1.5,

当ΔU≤ΔU1时，所述控制电脑选取第一液压修正系数X1对所述第二预设液压值Q2进行修正；

当ΔU1ΔU≤ΔU2时，所述控制电脑选取第二液压修正系数X2对所述第二预设液压值Q2进行修正。

当ΔU2＜ΔU≤ΔU3时，所述控制电脑选取第三液压修正系数X3对所述第二预设液压值Q2进行修正；

当所述控制电脑选取第i液压修正系数Xi对所述第二预设液压值Q2进行修正时，设定i＝1，2，3，控制电脑将所述第二预设液压值设置为Q2″，设定Q2″＝Q2′×Xi。

进一步地，所述控制电脑还用以在将所述第二预设液压值设置为Q2″时，将该第二预设液压值Q2″与第三预设液压值Q3进行比对，若Q2″≥Q3，所述控制电脑控制继续加压直至所述第一活塞的第一位移量达到最大值，若Q2″＜Q3，所述控制电脑根据所述压力变化量确定所述封隔合格时，停止加压并判定完井完成，其中Q3＞Q2。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过设置在地面的控制电脑获取在安装完井管串完成且注液封隔所述尾管时，通过第一位置传感器检测的第一活塞的位移量确定是否将尾管悬挂器和尾管固定完成，并在固定完成时，根据第二位置传感器检测的第二活塞的位移量初步确定是否将尾管封隔完成，进一步向外部环空充气，根据第一压力传感器的压力变化量确定是否将尾管封隔完成，提高了对完井管串的控制精度，保证完井管串的稳定性。

尤其，本发明通过在衬管管壁开设不同大小的锥形通孔，并在锥形通孔内安装大小相同的塞子，以使锥形通孔能够承受不同的压力，在第二活塞挤压第一发泡剂和第二发泡剂混合时，首先打开最中间的通孔，使部分第一发泡剂和第二发泡剂混合膨胀，撑开膨胀胶筒以对尾管进行封隔，可减少发泡剂用量，并且当通过开启中间通孔的发泡剂混合撑开膨胀胶筒对尾管的封隔不合格时，增加液压以逐个撑开更小的孔，从而进一步提高了完井管串的稳定性。

进一步地，本发明通过在控制电脑设置第一活塞的预设位移，并再第一活塞的移动推动上下花瓣撑开膨胀管时，根据实际位移与预设位移的比对结果初步确定尾管悬挂器与尾管的固定是否完成，提高了对对完井管串的控制精度，从而进一步提高了完井管串的稳定性。

进一步地，本发明通过在控制电脑设置多个预设位移量差值和液压调节系数，并在判定对尾管的固定未完成时，计算实际位移量和预设位移量的差值，并通过该差值选取对应的液压调节系数调节增加注液的预设液压值，进一步提高了对对完井管串的控制精度，从而进一步提高了完井管串的稳定性。

进一步地，本发明通过控制电脑内社会的预设位移量与第二活塞的第二位移的比对结果确定裸眼封隔器对尾管的封隔是否完成，并在未完成时，根据第二位移与预设位移的差值和预设位移差值的比对结果选取对应的调节系数对第二预设液压值进行调节，进一步提高了对对完井管串的控制精度，从而进一步提高了完井管串的稳定性。

进一步地，本发明通过在控制电脑确定固定和封隔均完成时，根据外部环空中的气体压力变化量进一步确定对尾管是否封隔完成，并在封隔未完成时，根据压力变化量和预设压力变化量的差值确定对应的修正系数对第二预设液压值进行修正，进一步提高了对对完井管串的控制精度，从而进一步提高了完井管串的稳定性。

进一步地，本发明通过在控制电脑设置第三预设液压值Q3，并在修正后的液压值大于等于第三预设液压值时，继续加压以使第一活塞的第一位移量达到最大值，以保证完井管串能够更稳定的支撑尾管，提高了完井系统的稳定性，并且，在修正后的液压值小于第三预设液压值且判定封隔合格时，确定完井，以使剩余发泡剂能够在抽液不稳定时，继续进行封隔，以保证完井系统的稳定性。

附图说明

图1为本发明所述油气工程一体化完井系统的结构示意图；

图2为本发明所述油气工程一体化完井系统的完井管串结构示意图；

图3为本发明所述油气工程一体化完井系统的完井管串A部结构示意图；

图4为本发明所述油气工程一体化完井系统的完井管串B部结构示意图；

图5为本发明所述油气工程一体化完井系统的完井管串C部结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，

本发明实施例所述油气工程一体化完井系统，包括设置在地面上用以连接完井管串1的采油树2、设置在裸眼井产层3上部用以封隔产层与其他层的尾管4和设置在地面上用以控制完井管串1的控制电脑5；

所述完井管串1包括：

尾管悬挂器，其包括膨胀管60和支撑装置61，该尾管悬挂器设置在所述尾管4内部且与所述尾管4连接，尾管悬挂器用以固定所述尾管4；

裸眼封隔器7，其包括上接头71、中心管72以及膨胀胶筒73，该裸眼封隔器7设置在远离所述尾管悬挂器的所述尾管4内部的一端且与所述尾管悬挂器连接，该裸眼封隔器7远离所述尾管悬挂器的另一端延伸至所述裸眼井的生产层，裸眼封隔器7用以将所述尾管4和所述产层进行封隔；

筛管8，其设置在所述裸眼封隔器7靠近所述裸眼井生产层的外侧壁上，筛管8用以在生产时阻隔产层的砂石进入中心管72；

旋转自导式引鞋9，其设置在远离所述裸眼封隔器7的所述筛管8的一端，旋转自导式引鞋9用以导引完井管串1进入所述产层和防止产层杂质进入中心管72；

其中，所述支撑装置61包括上支撑部62和下支撑部63，所述下支撑部63与中心管72之间的顶部环空设置有用以顶升所述膨胀管60内部的上花瓣64和下花瓣65的第一活塞66，所述中心管72管壁上设置有与所述顶部环空连通的通孔67且通孔67内设置有第一电磁阀68，所述活塞顶升上花瓣64和下花瓣65合并撑开所述膨胀管60将所述尾管悬挂器与所述尾管4进行固定。

所述裸眼封隔器7的所述上接头71与所述尾管悬挂器的支撑装置61连接，所述尾管4悬挂器上还设置有用以检测所述尾管4与尾管悬挂器、裸眼封隔器7之间的外部环空压力的第一压力传感器74，所述裸眼封隔器7中心管72内壁上还设置有用以检测所述中心管72内部压力的第二压力传感器75。

所述裸眼封隔器7还包括靠近所述上接头71的上箍套76和靠近所述下接头的下箍套77，所述上箍套76和下箍套77用以共同固定所述膨胀胶筒73，所述上接头71和所述上箍套76之间设置有活塞套78，该活塞套78和所述中心管72之间的上部环空内设置有第二活塞79，所述中心管72内壁远离所述第二活塞79所述上部环空处设有第二电磁阀70，所述第二活塞79上还设置有与所述中心管72管壁贴附的弹簧滚珠，所述膨胀胶筒73与所述中心管72之间的下部环空内设置有衬管80，所述中心管72和所述活塞套78、上箍套76之间远离所述第二活塞79的中部环空中放置有第一发泡剂81，所述衬管80和所述膨胀胶筒73的下部环空还设有第二发泡剂82，所述膨胀胶筒73外壁上还设置有若干组金属密封环83，单组所述金属密封环83相对设置且每组所述金属密封环83均相对地设置有可啮合的锯齿形状。

具体而言，所述第一发泡剂81和第二发泡剂82混合后在将所述膨胀胶筒73撑开以使封隔所述尾管4，从而可以减少水泥的用量或者不使用水泥的情况进行封隔，从而保证油气井不被水泥污染，并且可提高封隔器的承压。

本发明实施例中，所述第一发泡剂81可选用TDI或MDI其中一种，所述第二发泡剂82可选用ROH或RNH2其中一种。

所述衬管80管壁上开设有若干个锥形通孔84，所述通孔内设置有塞子，该锥形通孔84的大小由中间至两边逐渐减小，以使所述锥形通孔84能够承受不同压力。

所述控制电脑还与所述电磁阀、位置传感器以及压力传感器连接，用以在安装所述完井管串时，根据所述位置传感器检测的位置和压力传感器的压力确定所述完井管串是否安装完成。

具体而言，本发明通过设置在地面的控制电脑获取在安装完井管串完成且注液封隔所述尾管时，通过第一位置传感器检测的第一活塞的位移量确定是否将尾管悬挂器和尾管固定完成，并在固定完成时，根据第二位置传感器检测的第二活塞的位移量初步确定是否将尾管封隔完成，进一步向外部环空充气，根据第一压力传感器的压力变化量确定是否将尾管封隔完成，提高了对完井管串的控制精度，保证完井管串的稳定性。

尤其，本发明通过在衬管管壁开设不同大小的锥形通孔，并在锥形通孔内安装大小相同的塞子，以使锥形通孔能够承受不同的压力，在第二活塞挤压第一发泡剂和第二发泡剂混合时，首先打开最中间的通孔，使部分第一发泡剂和第二发泡剂混合膨胀，撑开膨胀胶筒以对尾管进行封隔，可减少发泡剂用量，并且当通过开启中间通孔的发泡剂混合撑开膨胀胶筒对尾管的封隔不合格时，增加液压以逐个撑开更小的孔，从而进一步提高了完井管串的稳定性。

本发明实施例所述油气工程一体化完井系统，所述控制电脑在向油气井内安装所述完井管串时，封闭所述引鞋的进液口，向所述中心管内注入液体以驱动所述第一活塞对尾管进行固定，控制电脑在第二压力传感器的压力达到第一预设液压值Q1时获取第一位置传感器检测的第一活塞的第一位移Sa，并根据该位移与第一预设位移S1的比对结构确定所述尾管是否固定完成，

若Sa＜S1，所述控制电脑判定所述固定未完成；

若Sa≥S1，所述控制电脑初步判定所述固定完成。

具体而言，本发明通过在控制电脑设置第一活塞的预设位移，并再第一活塞的移动推动上下花瓣撑开膨胀管时，根据实际位移与预设位移的比对结果初步确定尾管悬挂器与尾管的固定是否完成，提高了对对完井管串的控制精度，从而进一步提高了完井管串的稳定性。

所述控制电脑判定在初步判定所述固定未完成时，计算所述第一位移Sa与第一预设位移S1的第一位移差值ΔSa，设定ΔSa＝S1-Sa，并根据该第一位移差值与预设位移差值的比对结果选取液压调节系数对第一预设液压值Q1进行调节，

其中，所述控制电脑中设有第一预设位移差值ΔS1、第二预设位移差值ΔS2、第三预设位移差值ΔS3、第一液压调节系数Kq1、第二液压调节系数Kq2以及第三液压调节系数Kq3，其中ΔS1＜ΔS2＜ΔS3，设定1＜Kq1＜Kq2＜Kq3＜1.5，

当ΔSa≤ΔS1时，所述控制电脑选取第一液压调节系数Kq1对所述第一预设液压值Q1进行调节；

当ΔS1＜ΔSa≤ΔS2时，所述控制电脑选取第二液压调节系数Kq2对所述第一预设液压值Q1进行调节；

当ΔS2＜ΔSa≤ΔS3时，所述控制电脑选取第三液压调节系数Kq3对所述第一预设液压值Q1进行调节；

当所述控制电脑选取第n液压调节系数Kqn对所述第一预设液压值Q1进行调节时，设定n＝1，2，3，所述控制电脑将调节后的第一预设液压值设置为Q1′，设定Q1′＝Q1×Kqn。

具体而言，本发明通过在控制电脑设置多个预设位移量差值和液压调节系数，并在判定对尾管的固定未完成时，计算实际位移量和预设位移量的差值，并通过该差值选取对应的液压调节系数调节增加注液的预设液压值，进一步提高了对对完井管串的控制精度，从而进一步提高了完井管串的稳定性。

所述控制电脑还用以在所述初步判定所述固定完成时，开启第二电磁阀，并在所述第二压力传感器的液压达到第二预设液压值Q2时，获取所述第二位置传感器检测的所述第二活塞的第二位移Sb，并将该位移量Sb与第一预设位移量S1进行比对，根据该比对结果初步确定对尾管的封隔是否完成，其中Sa＜Sb，

若Sb＜S1，所述控制电脑初步判定所述封隔未完成；

若Sb≥S1，所述控制电脑初步判定所述封隔完成。

本发明实施例中，所述第二预设液压值Q2为足以打开中间所述锥形通孔的的液压值。

所述控制电脑在初步判定所述封隔未完成时，计算所述第二位移S与第一预设位移S1的第二位移差值ΔSb，设定ΔSb＝S1-Sb，并根据该第二位移差值与预设位移差值的比对结果选取对应的液压调节系数对所述第二预设液压值Q2进行调节，

当ΔSb≤ΔS1时，所述控制电脑选取第一液压调节系数Kq1对所述第二预设液压值Q2进行调节；

当ΔS1＜ΔSb≤ΔS2时，所述控制电脑选取第二液压调节系数Kq2对所述第二预设液压值Q2进行调节；

当ΔS2＜ΔSb≤ΔS3时，所述控制电脑选取第三液压调节系数Kq3对所述第二预设液压值Q2进行调节；

当所述控制电脑选取第n液压调节系数Kqn对所述第二预设液压值Q2进行调节时，设定n＝1，2，3，所述控制电脑将调节后的第一预设液压值设置为Q2′，设定Q2′＝Q2×Kqn。

具体而言，本发明通过控制电脑内社会的预设位移量与第二活塞的第二位移的比对结果确定裸眼封隔器对尾管的封隔是否完成，并在未完成时，根据第二位移与预设位移的差值和预设位移差值的比对结果选取对应的调节系数对第二预设液压值进行调节，进一步提高了对对完井管串的控制精度，从而进一步提高了完井管串的稳定性。

所述控制电脑还用以在初步判定所述封隔完成时，控制从所述向所述外部环空内注气，并根据第一压力传感器检测的气压生成的压力曲线确定注气是否完成，控制电脑在确定注气完成时，停止注气并保压，所述控制电脑在获取预设时长t内的压力变化量U，并根据该压力变化量U与预设压力变化量U0的比对结果确定对所述尾管封隔是否合格；

若U≤U0，所述控制电脑判定所述封隔合格；

若U＞U0，所述控制电脑判定所述封隔不合格。

所述控制电脑在判定所述封隔合格时，判定完井完成。

所述控制电脑在判定所述封隔不合格时，计算所述压力变化量U和预设压力变化量U0的变化量差值ΔU，设定ΔU＝U-U0，并根据该变化量差值与预设变化量差值的比对选取对应的修正系数对第二预设液压Q2进行修正，

其中，所述控制电脑还设有第一预设变化量差值ΔU1、第二预设变化量差值ΔU2、第三预设变化量差值ΔU3、第一液压修正系数X1、第二液压修正系数X2以及第三液压修正系数X3，其中ΔU1＜ΔU2＜ΔU3，设定1＜X1＜X2＜X3＜1.5,

当ΔU≤ΔU1时，所述控制电脑选取第一液压修正系数X1对所述第二预设液压值Q2进行修正；

当ΔU1ΔU≤ΔU2时，所述控制电脑选取第二液压修正系数X2对所述第二预设液压值Q2进行修正。

当ΔU2＜ΔU≤ΔU3时，所述控制电脑选取第三液压修正系数X3对所述第二预设液压值Q2进行修正；

当所述控制电脑选取第i液压修正系数Xi对所述第二预设液压值Q2进行修正时，设定i＝1，2，3，控制电脑将所述第二预设液压值设置为Q2″，设定Q2″＝Q2′×Xi。

具体而言，本发明通过在控制电脑确定固定和封隔均完成时，根据外部环空中的气体压力变化量进一步确定对尾管是否封隔完成，并在封隔未完成时，根据压力变化量和预设压力变化量的差值确定对应的修正系数对第二预设液压值进行修正，进一步提高了对对完井管串的控制精度，从而进一步提高了完井管串的稳定性。

所述控制电脑还用以在将所述第二预设液压值设置为Q2″时，将该第二预设液压值Q2″与第三预设液压值Q3进行比对，若Q2″≥Q3，所述控制电脑控制继续加压直至所述第一活塞的第一位移量达到最大值，若Q2″＜Q3，所述控制电脑根据所述压力变化量确定所述封隔合格时，停止加压并判定完井完成，其中Q3＞Q2。

具体而言，通过在控制电脑设置第三预设液压值Q3，并在修正后的液压值大于等于第三预设液压值时，继续加压以使第一活塞的第一位移量达到最大值，以保证完井管串能够更稳定的支撑尾管，提高了完井系统的稳定性，并且，在修正后的液压值小于第三预设液压值且判定封隔合格时，确定完井，以使剩余发泡剂能够在抽液不稳定时，继续进行封隔，以保证完井系统的稳定性。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (7)

1.一种油气工程一体化完井系统，包括用以封隔产层的尾管，其特征在于，还包括设置在所述尾管内的完井管串和设置在地面上用以控制完井管串的控制电脑，该完井管串包括用以固定所述尾管的尾管悬挂器和用以将所述尾管、所述产层进行封隔的裸眼封隔器，且所述尾管悬挂器和所述裸眼封隔器连接；

所述尾管悬挂器包括用以固定所述尾管的膨胀管和用以支撑所述膨胀管的支撑装置，且该支撑装置内安装有一用以检测所述尾管与该尾管悬挂器之间外部环空的第一压力传感器、用以推动所述膨胀管内上下花瓣的第一活塞和用以检测活塞位置的位置传感器；

所述裸眼封隔器包括用以膨胀封隔所述尾管的膨胀胶筒、与所述膨胀胶筒连接的活塞套、设置在活塞套内的第二活塞、设置在中心管外壁上的第二位置传感器以及设置在中心管内壁上的第二压力传感器；

所述控制电脑用以在固定所述尾管和尾管悬挂器以及封隔所述尾管时，根据第一位置传感器检测的第一活塞的位移确定对尾管是否固定完成，根据第二位置传感器检测的第二活塞的位移以及所述外部环空的压力变化量共同确定对所述尾管是否封隔完成，并在初步确定固定未完成时对第一预设液压值进行调节，在初步确定封隔未完成时对第二预设液压值进行调节，以及在确定封隔不合格时，对第二预设液压值进行修正；

所述控制电脑在向油气井内安装所述完井管串时，封闭引鞋的进液口，向所述中心管内注入液体以驱动所述第一活塞对尾管进行固定，控制电脑在第二压力传感器的压力达到第一预设液压值Q1时获取第一位置传感器检测的第一活塞的第一位移Sa，并根据该位移与第一预设位移S1的比对结构确定所述尾管是否固定完成，

若Sa＜S1，所述控制电脑判定所述固定未完成；

若Sa≥S1，所述控制电脑初步判定所述固定完成；

所述控制电脑还用以在所述初步判定所述固定完成时，开启设置在所述中心管内壁远离所述第二活塞的上部环空的第二电磁阀，并在所述第二压力传感器的液压达到第二预设液压值Q2时，获取所述第二位置传感器检测的所述第二活塞的第二位移Sb，并将该位移量Sb与第一预设位移量S1进行比对，根据该比对结果初步确定对尾管的封隔是否完成，其中Sa＜Sb，

若Sb＜S1，所述控制电脑初步判定所述封隔未完成；

若Sb≥S1，所述控制电脑初步判定所述封隔完成；

所述控制电脑还用以在初步判定所述封隔完成时，控制从所述向所述外部环空内注气，并根据第一压力传感器检测的气压生成的压力曲线确定注气是否完成，控制电脑在确定注气完成时，停止注气并保压，所述控制电脑在获取预设时长t内的压力变化量U，并根据该压力变化量U与预设压力变化量U0的比对结果确定对所述尾管封隔是否合格；

若U≤U0，所述控制电脑判定所述封隔合格；

若U＞U0，所述控制电脑判定所述封隔不合格；

所述控制电脑在判定所述封隔合格时，判定完井完成。

2.根据权利要求1所述的油气工程一体化完井系统，其特征在于，所述裸眼封隔器还包括上接头、下接头、上箍套和下箍套，所述上接头的一端与所述尾管悬挂器的支撑装置连接，所述活塞套设置在所述上接头和上箍套之间，所述膨胀胶筒设置在上箍套和下箍套之间，所述第二活塞设置在所述活塞套和所述中心管的上部环空中，所述第二活塞上还设置有与所述中心管管壁贴附的弹簧滚珠，所述膨胀胶筒与所述中心管之间的下部环空内设置有衬管，所述中心管和所述活塞套、上箍套之间远离所述第二活塞的中部环空中放置有第一发泡剂，所述衬管和所述膨胀胶筒的下部环空还设有第二发泡剂，所述膨胀胶筒外壁上还设置有若干组金属密封环，单组所述金属密封环相对设置且每组所述金属密封环均相对地设置有可啮合的锯齿形状；

所述支撑装置包括上支撑部和下支撑部，所述第一活塞设置在所述下支撑部与中心管之间的顶部环空中，所述中心管管壁上设置有与所述顶部环空连通的通孔且通孔内设置有电磁阀，所述上下花瓣设置在所述膨胀管内部，且经所述上支撑部与所述活塞连接。

3.根据权利要求2所述的油气工程一体化完井系统，其特征在于，所述控制电脑分别与所述电磁阀、第一位置传感器、第二位置传感器、第一压力传感器以及第二压力传感器连接，用以在安装所述完井管串时，根据所述位置传感器检测的位置和压力传感器的压力确定所述完井管串是否安装完成。

4.根据权利要求1所述的油气工程一体化完井系统，其特征在于，所述控制电脑判定在初步判定所述固定未完成时，计算所述第一位移Sa与第一预设位移S1的第一位移差值ΔSa，设定ΔSa=S1-Sa，并根据该第一位移差值与预设位移差值的比对结果选取液压调节系数对第一预设液压值Q1进行调节，

其中，所述控制电脑中设有第一预设位移差值ΔS1、第二预设位移差值ΔS2、第三预设位移差值ΔS3、第一液压调节系数Kq1、第二液压调节系数Kq2以及第三液压调节系数Kq3，其中ΔS1＜ΔS2＜ΔS3，设定1＜Kq1＜Kq2＜Kq3＜1.5，

当ΔSa≤ΔS1时，所述控制电脑选取第一液压调节系数Kq1对所述第一预设液压值Q1进行调节；

当ΔS1＜ΔSa≤ΔS2时，所述控制电脑选取第二液压调节系数Kq2对所述第一预设液压值Q1进行调节；

当ΔS2＜ΔSa≤ΔS3时，所述控制电脑选取第三液压调节系数Kq3对所述第一预设液压值Q1进行调节；当所述控制电脑选取第n液压调节系数Kqn对所述第一预设液压值Q1进行调节时，设定n=1，2，3，所述控制电脑将调节后的第一预设液压值设置为Q1´，设定Q1´=Q1×Kqn。

5.根据权利要求1所述的油气工程一体化完井系统，其特征在于，所述控制电脑在初步判定所述封隔未完成时，计算所述第二位移S与第一预设位移S1的第二位移差值ΔSb，设定ΔSb=S1-Sb，并根据该第二位移差值与预设位移差值的比对结果选取对应的液压调节系数对所述第二预设液压值Q2进行调节，

当ΔSb≤ΔS1时，所述控制电脑选取第一液压调节系数Kq1对所述第二预设液压值Q2进行调节；

当ΔS1＜ΔSb≤ΔS2时，所述控制电脑选取第二液压调节系数Kq2对所述第二预设液压值Q2进行调节；

当ΔS2＜ΔSb≤ΔS3时，所述控制电脑选取第三液压调节系数Kq3对所述第二预设液压值Q2进行调节；当所述控制电脑选取第n液压调节系数Kqn对所述第二预设液压值Q2进行调节时，设定n=1，2，3，所述控制电脑将调节后的第一预设液压值设置为Q2´，设定Q2´=Q2×Kqn。

6.根据权利要求5所述的油气工程一体化完井系统，其特征在于，所述控制电脑在判定所述封隔不合格时，计算所述压力变化量U和预设压力变化量U0的变化量差值ΔU，设定ΔU=U-U0，并根据该变化量差值与预设变化量差值的比对选取对应的修正系数对第二预设液压值Q2进行修正，

其中，所述控制电脑还设有第一预设变化量差值ΔU1、第二预设变化量差值ΔU2、第三预设变化量差值ΔU3、第一液压修正系数X1、第二液压修正系数X2以及第三液压修正系数X3，其中ΔU1＜ΔU2＜ΔU3，设定1＜X1＜X2＜X3＜1.5,

当ΔU≤ΔU1时，所述控制电脑选取第一液压修正系数X1对所述第二预设液压值Q2进行修正；

当ΔU1ΔU≤ΔU2时，所述控制电脑选取第二液压修正系数X2对所述第二预设液压值Q2进行修正；

当ΔU2＜ΔU≤ΔU3时，所述控制电脑选取第三液压修正系数X3对所述第二预设液压值Q2进行修正；

当所述控制电脑选取第i液压修正系数Xi对所述第二预设液压值Q2进行修正时，设定i=1，2，3，控制电脑将所述第二预设液压值设置为Q2´´，设定Q2´´=Q2´×Xi。

7.根据权利要求6所述的油气工程一体化完井系统，其特征在于，所述控制电脑还用以在将所述第二预设液压值设置为Q2´´时，将该第二预设液压值Q2´´与第三预设液压值Q3进行比对，若Q2´´≥Q3，所述控制电脑控制继续加压直至所述第一活塞的第一位移量达到最大值，若Q2´´＜Q3，所述控制电脑根据所述压力变化量确定所述封隔合格时，停止加压并判定完井完成，其中Q3＞Q2。

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