CN1389639A - 不动管柱换层采油井下管柱及其实施工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石油工业使用的不动管柱换层采油井下管柱及其实施工艺,适用于分两层采油的采油井。井下管柱由上部封隔器、换层控制器和分层封隔器等组成,上部封隔器位于油层一的上部,封隔件和封隔器安置在两个油层之间的套管内,上部封隔器固定在换层控制器的上部或下部;油管下端仅与油层二相通,上端与换层控制器相连。本发明的实施工艺有两种,一种是井下压力由地面泵车控制,用泵通过油套环空向换层控制器施加液压力。另一种是换层控制器与一根控制管线相连,管线另一端与地面压力泵相连,将控制管线绑缚在油管外侧。压力泵产生的压力通过控制管线作用于换层控制器。

Description

不动管柱换层采油井下管柱及其实施工艺

技术领域

本发明属于石油工业的井下采油设备及工艺，特别是不动管柱换层采油井下管柱及其实施工艺，适用于分两层采油的采油井。

技术背景

油田分层采油技术中，国内陆上油田现有技术中的井下管柱一般是由分层封隔器、配产器以及其它配套工具组成的，如专利号为94215230.1，一种可脱接井下管柱。由于上部深井泵的遮挡，这种分层采油管柱在需要改变油层生产参数或关闭某一油层时，要通过修井作业来完成，这会化费大量的资金，而且影响正常原油生产；国内的部分海上油田或国外的分层采油技术，在大直径套管内，如Φ244.5mm套管，是将上述的配产器换成滑套，通过钢丝作业来开关滑套，其缺点是适用范围小，不能应用于小于Φ177.8mm以下的套管。后来经过改进的一种不动管柱换层采油技术，在分层封隔器间将配产器换成了如专利号为95211871.8所示的“井下液压程序控制器”，通过地面向油套环空加液压的形式来转换生产油层。这种技术仍然存在着如下的缺点：

1.由于对应每个油层都有一个“井下液压程序控制器”，因而井下换层工具数量多。当加液压换层时，只要有一个“井下液压程序控制器”不正常动作，就会造成换层程序混乱而失去换层作用。

2.为了保证有足够的油流通道，“井下液压程序控制器”外径较大。在油田最广泛使用的Φ177.8mm、Φ139.7mm小直径套管中下入分层防砂管柱后，由于外径的原因，无法再下入“井下液压程序控制器”来实现分层采油。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，管径适应范围大的不动管柱换层采油井下管柱及实施工艺，克服以上分层采油技术的不足，在小直径套管内，在有或无分层防砂管柱的情况下，实现分两层不动管柱换层采油。

本发明的技术解决方案是：不动管柱换层采油的井下管柱，由上部封隔器、换层控制器、油管、封隔件和分层封隔器组成，上部封隔器位于油层一的上部，封隔件和封隔器安置在两个油层之间的套管内，换层控制器安装在上部封隔器的上部或下部；油管下端仅与油层二相通，上端与换层控制器相连；不动管柱换层采油的井下管柱的上部与采油泵管柱连接或者与采油泵管柱不连接。

不动管柱换层采油井下管柱的实施工艺是控制换层控制器的压力由地面泵车提供，用泵通过油套环空向换层控制器施加液压力，控制换层控制器的油流开关。换层控制器还能与一根控制管线相连，控制管线另一端与地面压力泵相连，压力泵产生的压力通过控制管线作用于换层控制器。

本发明与现有技术相比，具有以下显著效果：油层的换层开采由1个换层控制器就能实现。换层控制器上的两个开关分别与油层一和油层二连通。油层一和油层二的油均先通过换层控制器后再流至地面，通过打开或关闭换层控制器的两个开关，或两个开关中的一个，来决定其开采哪一层的油还是同时开采。换层控制器的控制方式有两种，均能可靠方便地得以实现单层采油或两层共同采油。本发明设计简单，工作可靠。从而降低生产成本，减轻工人的劳动强度。

附图说明

图1为本发明应用于不出砂油井中的不动管柱换层采油的井下管柱，该井下管柱与上部的采油泵管柱相连。在本组合中换层控制器5放置在上部封隔器4的以下位置。

图2为本发明应用于不出砂油井中的不动管柱换层采油的井下管柱，该井下管柱与上部的采油泵管柱不相连。在本组合中换层控制器5放置在上部封隔器4的以下位置。

图3为本发明用于不出砂油井中的不动管柱换层采油的井下管柱。在本组合中换层控制器5放置在上部封隔器4的以上位置，换层控制器5上端与上部采油泵管柱相连接。

图4为本发明用于不出砂油井中的不动管柱换层采油的井下管柱。在本组合中换层控制器5放置在上部封隔器4的以上位置，换层控制器5上端与上部采油泵管柱不相连接。

图5为本发明用于出砂油井中的分层防砂不动管柱换层采油的井下管柱。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步的详述：参见附图1-5，不动管柱换层采油的井下管柱，由上部封隔器4、换层控制器5、油管6、封隔件7和分层封隔器8组成，上部封隔器4位于油层一的上部，封隔件7和封隔器8安置在两个油层之间的套管1内，换层控制器5安装在上部封隔器4的上部或下部；油管6下端仅与油层二相通，上端与换层控制器5相连。不动管柱换层采油的井下管柱用于出砂油井时，在油层一的上下安装悬挂封隔器11和封隔器8，于封隔器8的上、下方安装防砂管12，下方防砂管12的底端与油井不通，将油管6插入防砂管柱中，使封隔器件7密封油管6与封隔器8之间的环空。防砂管12可以是绕丝筛管、金属毯滤砂管、预充填滤砂管、割缝管等各种防砂管。不动管柱换层采油的井下管柱的上部与采油泵管柱连接或者与采油泵管柱不相连接，采油泵管柱由油管2和井下泵3组成，以下同。附图1图示了换层控制器5安装在上部封隔器4下部的情况；附图3图示了换层控制器5安装在上部封隔器4上部的情况，附图2与附图4图示了不动管柱换层采油的井下管柱的上部与采油泵管柱不连接的情况。附图5图示了不动管柱换层采油的井下管柱用于出砂油井时的情况，其中的不动管柱换层采油的井下管柱是采用了附图1的结构，它也可以采用附图2、3、4的结构。换层控制器5具有两个开关，开关9和10，开关10与油管6相通，开关9与油套环空相通。与油套环空相通的开关9可以设在换层控制器5的侧面，也可以设在换层控制器5的底面，油管6的外侧。单独开采油层一时，通过压力控制打开油流开关9并关闭油流开关10。油层一生产的油通过开关9流入控制器5后，再向上流入井下泵，流至地面。单独开采油层二时，通过压力控制打开油流开关10并关闭油流开关9。油层二生产的油沿油管6上行，自开关10流入换层控制器5后，再向上流入井下泵，再流至地面。油层一和油层二同时开采时，通过压力控制同时打开油流开关9和10，油层一生产的油流经过开关9进入换层控制器5；油层二生产的油流沿油管6上行，自油流开关10流入控制器5；二者再向上流入井下泵，流至地面。图5是用于出砂油井中的分层防砂不动管柱换层采油的井下管柱。悬挂封隔器11下依次连接防砂管12、分层封隔器8、防砂管12，下边的防砂管12的底端与油井不通，分层封隔器8安装在油层一与油层二之间。上部封隔器4下边依次连接换层控制器5和油管6，油管6穿过分层封隔器8与油层二相通，封隔件7密封了分层封隔器8与油管6之间的环空。不动管柱换层采油的井下管柱的上部与采油泵管柱连接或者与采油泵管柱不相连接。换层控制器5位于悬挂封隔器11以上部位。单独生产油层一时：通过压力控制打开油流开关9并关闭油流开关10。油层一生产的油流穿过防砂管12，沿油管6与防砂管12之间的环空上行，自油流开关9进入换层控制器5，再向上流入井下泵。单独生产油层二时：通过压力控制打开油流开关10并关闭油流开关9。油层二生产的油流穿过下部防砂管12进入其内部，沿油管6上行，自油流开关10进入换层控制器5，再向上流入井下泵。油层一与油层二同时生产时：通过压力控制同时打开油流开关9和油流开关10。两层的油流各自穿过防砂管12进入其内部后，油层一生产的油流自油流开关9进入换层控制器5，油层二生产的油流沿油管6上行，自油流开关10进入换层控制器5，二者再向上流入井下泵。不动管柱换层采油井下管柱的实施工艺有两种方式，通常使用的是控制换层控制器5的压力由地面泵车提供，用泵通过油套环空向换层控制器5施加液压力，控制换层控制器5油流开关的开启和关闭。另一种方式是：不动管柱换层采油井下管柱与上部的采油泵管柱相连时，换层控制器5还能与一根控制管线相连，控制管线绑缚在油管外侧，控制管线另一端与地面压力泵相连，压力泵产生的压力通过控制管线作用于换层控制器5，通过计量压力泵泵送的液体流量来控制井下换层控制器5的开关9和10的开、关状态。

Claims (8)

1、不动管柱换层采油的井下管柱，由上部封隔器(4)、换层控制器(5)、油管(6)、封隔件(7)和分层封隔器(8)组成，上部封隔器(4)位于油层一的上部，封隔件(7)和封隔器(8)安置在两个油层之间的套管(1)内，其特征在于换层控制器(5)安装在上部封隔器(4)的上部或下部；油管(6)下端仅与油层二相通，上端与换层控制器(5)相连。

2、根据权利要求1所述的不动管柱换层采油井下管柱，其特征在于换层控制器(5)具有两个开关，开关(9)和(10)，开关(10)与油管(6)相通，开关(9)与油套环空相通。

3、根据权利要求1所述的不动管柱换层采油井下管柱，其特征在于用于出砂油井时，在油层一的上下安装悬挂封隔器(11)和封隔器(8)，于封隔器(8)的上、下方安装防砂管(12)，下方防砂管(12)的底端与油井不通，将油管(6)插入防砂管柱中，使封隔器件(7)密封油管(6)与封隔器(8)之间的环空。

4、根据权利要求1所述的不动管柱换层采油井下管柱，其特征在于单独开采油层一时，油层一的油通过开关(9)流入控制器(5)后，向上流入井下泵，再流至地面。

5、根据权利要求1所述的不动管柱换层采油井下管柱，其特征在于单独开采油层二时，油层二的油通过油管(6)和开关(10)流入控制器(5)后，向上流入井下泵，再流至地面。

6、根据权利要求1所述的不动管柱换层采油井下管柱，其特征在于油层一和油层二同时开采时，油层一的油经开关(9)、油层二的油经开关(10)流入控制器(5)后，向上流入井下泵，再流至地面。

7、不动管柱换层采油井下管柱的实施工艺，控制换层控制器(5)的压力由地面泵车提供，用泵通过油套环空向换层控制器(5)施加液压力，其特征是：换层控制器(5)还能与一根控制管线相连，控制管线另一端与地面压力泵相连，将控制管线绑缚在油管外侧，压力泵产生的压力通过控制管线作用于换层控制器(5)。

8、根据权利要求7所述的不动管柱换层采油井下管柱的实施工艺，其特征是在于通过计量压力泵泵送的液体流量来控制井下换层控制器(5)的开关(9)和(10)的开、关状态。

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