CN204357400U - 一种控水稳油装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的控水稳油装置包括基管，其上设有贯穿侧壁的节流喷嘴；以及滑动管，其设在所述基管的内侧并设有贯穿侧壁的导流孔，其中，所述滑动管构造成在第一位置时其管壁封堵所述节流喷嘴，而在第二位置时所述导流孔与所述节流喷嘴导通。由于该控水稳油装置具有两个工作状态，因此能够根据产液情况处于打开状态或关闭状态，从而具备二次调整的能力，进而达到减小跟趾效应和油层非均质性的影响。

Description

一种控水稳油装置

技术领域

本实用新型涉及采油系统技术领域，特别地涉及一种控水稳油装置。

背景技术

在采油系统中通常需要通过用于控水稳油的控制装置控制地层流体的流入速度，以满足生产需要。目前，经常采用的其中一种控制装置为喷嘴型控制装置、螺旋通道型控制装置以及混合型控制装置。

喷嘴型控制装置的工作原理是：通过使地层流体流过若干个预先设计好结构尺寸的节流喷嘴，并通过喷嘴的节流作用使流体流过时产生节流压降，从而达到控水稳油的目的。螺旋通道型控制装置的工作原理是：通过使地层流体流过预先设计好的螺旋通道或弯曲通道，然后在摩擦阻力的作用下产生附加压降。混合型控制装置通过节流喷嘴和使地层流体流动时产生的摩擦阻力共同产生附加压降。但是，上述三种控制装置一旦投入使用，只能处于导通状态，从而使得无法根据地层流体的含量或者储层的油藏物性状态的变化来控制上述控制装置的工作状态。

因此，如何解决现有技术的控水稳油装置只能处于导通状态的问题，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出了一种控水稳油装置，便于根据地层流体的流量、含水率或者储层的油藏物性状态的变化来控制该控水稳油装置处于导通状态或阻断状态。

本实用新型的控水稳油装置包括：基管，其上设有贯穿侧壁的节流喷嘴；以及滑动管，其设在所述基管的内侧并设有贯穿侧壁的导流孔，其中，所述滑动管构造成在第一位置时其管壁封堵所述节流喷嘴，而在第二位置时所述导流孔与所述节流喷嘴导通。

当需要使用该控水稳油装置时，例如移动或转动滑动管并使其处于第二位置，此时控水稳油装置处于导通状态。当不需使用该控水稳油装置时，移动或转动滑动管并使其处于第一位置，此时控水稳油装置处于阻断状态。由于该控水稳油装置具有两个工作状态，因此能够根据产液情况处于打开状态或关闭状态，从而具备二次调整的能力，进而达到减小跟趾效应和油层非均质性的影响。

在一个实施例中，所述滑动管构造成在从所述第一位置运动至所述第二位置的过程中其管壁均与所述节流喷嘴抵接。这样，在移动或转动的过程中，可以有效地减少地层流体(油、水或油水混合物)从基管和滑动管的缝隙中流出。

在一个实施例中，在所述基管和所述滑动管之间设有密封圈，其中所述密封圈固定在所述基管上，并且在所述节流喷嘴的两侧均设有所述密封圈。这样，可以有效地进一步减少位于基管和滑动管之间的地层流体从滑动管和基管之间的缝隙中流出。而且在移动滑动管的过程中，能够使密封圈能够有效地形成密封。此外，在不进行打开和关闭节流喷嘴的作业时，密封圈具有固定基管和滑动管之间相对位置的作用，避免基管和滑动管之间产生相对滑动。

在一个实施例中，所述第一位置和所述第二位置沿所述基管的轴向间隔设置。如此设置，当滑动管处于井下时，能够通过例如连续油管或油管下入专用工具改变滑动管的工作状态。因此上述两个工作状态能够在井下完成，省时省力。

在一个实施例中，所述滑动管在所述第一位置和所述第二位置均通过弹性凸起和卡槽卡接。如此设置，结构简单，而且便于改变滑动管与基管间的位置关系。

在一个实施例中，所述弹性凸起位于所述滑动管上，所述卡槽位于所述基管上，并且位于所述第一位置的弹性凸起和卡槽与位于所述第二位置的弹性凸起和卡槽位于所述节流喷嘴的同一侧。如此设置，结构简单，便于加工。而且可以防止弹性凸起卡在节流喷嘴的位置。这样，当通过例如连续油管或油管下入专用工具移动滑动管时，只有在第一位置和第二位置有力的突变。例如，当滑动管处于第一位置后，再拉动滑动管时所需的力相对于即将到达第一位置后的力较大，从而便于根据力的大小准确判断滑动管是否处于阻断状态或打开状态。

在一个实施例中，在所述滑动管上设有沿其轴向延伸并贯穿其侧壁的条槽，其中所述弹性凸起和所述条槽交叉设置。通过这样设置，可以减小滑动管在弹性凸起处的刚度，从而便于将弹性凸起从卡槽中拉出。而且在拉动滑动管的过程中，可以使位于滑动管和基管之间的杂质从条槽中排入滑动管的内部，从而便于拉动滑动管。

在一个实施例中，所述导流孔的流通面积大于所述节流喷嘴的流通面积，并且沿所述滑动管的周向并排地设有多个所述导流孔。这样，便于使节流喷嘴与导流孔对齐，从而减少地层流体从节流喷嘴与导流孔的连接处流入基管和滑动管的缝隙中的可能性。

在一个实施例中，靠近所述滑动管的两端分别凹陷成上管状拖拉结构和下管状拖拉结构。这样，结构简单，便于通过上管状拖拉结构和下管状拖拉结构带动滑动管移动。

在一个实施例中，还包括设在位于所述基管的外侧的容纳槽中的节流件，其中所述节流件的节流孔与所述节流喷嘴对齐。这样，可以通过节流件起到控水稳油的作用，从而便于将例如节流喷嘴的孔径设置的较大，进而减少节流喷嘴被阻塞的可能性。而且，将节流件设置在容纳槽中，结构简单，省事省力。

在一个实施例中，还包括套设在所述基管的外侧的外套，其中所述节流件设在所述基管和所述外套之间。如此设置，可以通过外套保护节流件和基管，从而可以延长基管和节流件的使用寿命。

在一个实施例中，所述基管的外侧设有用于使地层流体流入所述节流件的凹陷部，并且在所述凹陷部上设有用于支撑所述外套的支撑凸起。如此设置，结构简单，方便安装节流件和外套。而且设置有支撑凸起后，能够有效地提高整个控水稳油装置的强度。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。在图中：

图1为本实用新型的控水稳油装置处于第一位置时的结构示意图。

图2为本实用新型的控水稳油装置处于第二位置时的结构示意图。

图3为图1的A部的局部放大图。

图4为本实用新型中的滑动管的内部结构示意图。

图5为本实用新型中的基管的结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例描绘。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型的控水稳油装置包括基管2和滑动管3。在基管2上设有贯穿其侧壁的节流喷嘴21，从而使基管2的内部通过节流喷嘴21与外部连通。在滑动管3上设有贯穿其侧壁的导流孔31，从而使滑动管3的内部通过导流孔31与外部连通。

在一个实施例中，如图1和图2所示，滑动管3套设在基管2的内侧，并能够沿着基管2的轴向运动。滑动管3相对于基管2沿轴向有两个位置。当滑动管3运动到第一位置时，其能够与基管2相对固定。并且此时，节流喷嘴21与滑动管3的管壁抵接，从而封堵节流喷嘴21。即，地层流体不能够通过节流喷嘴21流入基管2的内部。

当滑动管3运动到第二位置时，其也能够与基管2相对固定。则此时，节流喷嘴21与导流孔31导通。即，地层流体先通过节流喷嘴21和导流孔31流入滑动管3的内部，然后再从滑动管3的内部流入基管2的内部。

当然，滑动管3还可以处于第三固定位置，此时滑动管3处于打开状态或阻断状态可以根据使用要求具体设定。此外，滑动管3还可以绕基管2的轴线转动，从而使得滑动管3能够在第一位置或第二位置之间变换。

优选地，滑动管3各处的管壁直径均相同。这样，不仅当滑动管3处于第一位置和第二位置时能够与节流喷嘴21抵接，而且当滑动管3在从第一位置或第二位置变换至第二位置或第一位置的过程中其管壁也均与节流喷嘴21处于抵接状态，从而使该过程中滑动管3也能封堵节流喷嘴21。

另外，可以在节流喷嘴21的两侧设置密封圈4。其中，密封圈4位于基管2和滑动管3之间，并且密封圈4固定在基管2上。这样，地层流体可以被限定在由密封圈4、基管2和滑动管3所形成的空间内，从而也可以防止地层流体从滑动管3和基管2的缝隙中流出。在一例子中，每个密封槽中均通过V型密封圈和O型密封圈配合密封。V型密封圈保证了滑动管3在多次移动后仍能保持O型密封圈的完整性和对整个控水稳油装置的密封性能，从而使节流喷嘴21处于阻断状态时，地层流体全部被阻挡于控水稳油装置外。

当然，还可以使节流喷嘴21的孔壁凸出于基管2的内壁并在节流喷嘴21壁上设置密封圈，以实现滑动管3与管壁之间的密封。这样，可以提高滑动管3与节流喷嘴21之间的密封效果，从而防止地层流体从滑动管3与节流喷嘴21之间的缝隙溢出。

滑动管3在第一位置和第二位置时可以均通过例如弹性凸起32和卡槽22与基管2卡接。在一个具体的例子中，在滑动管3的外侧设有一圈弹性凸起32。在基管2的内侧设有两圈卡槽22。当滑动管3处于第一位置时，通过弹性凸起32和两个卡槽22中的一个卡接固定(如图3所示)。当滑动管3处于第二位置时，通过弹性凸起32和两个卡槽22中的另一个卡接固定。如此设置，结构简单，而且便于移动滑动管3。

当然，还可以在滑动管3的外侧设置两圈弹性凸起32。在基管2的内侧设有一个卡槽22。或者，在滑动管3的外侧设置多圈弹性凸起32，在基管2的内侧设有多圈卡槽22。在第一位置和/或第二位置时，均通过多个弹性凸起32和卡槽22的配合来卡接滑动管3。或者还可以将弹性凸起32设置在基管2的内侧，将卡槽22设置在滑动管3的外侧。

另外，两圈卡槽22均位于节流喷嘴21的同一侧。这样，便于确定滑动管3是否处于阻断或导通状态。在一个例子中，将滑动管3从第一位置移动至第二位置。当控水稳油装置被下入井下后，要对该控水稳油装置所控制的油层进行开采时，将连续油管或者普通油管带滑套专用开关工具下入到滑动套3所处位置的井深。然后在井口打压，从而将连续油管或者普通油管带滑套专用开关工具上的支架升起勾住滑动管3，并拖动连续油管或者普通油管带滑套专用开关工具向上拉动滑动管3。当井口处的额外拖动力突然增加达到2吨以上时，证明支架已完全勾住滑动管3。然后继续增加额外拖动力至3-4吨，将弹性凸起32拖出卡槽22。当弹性凸起32拖出卡槽22时，井口拖拽力会有明显的下降。这样，井上操作人员可以此判断滑动管3被拖出第一位置。然后继续以2吨以上小于3吨的额外拖拽力拖拽滑动管3，当拖拽力突然再次增加时，证明弹性凸起32已进入另外一个卡槽22。此时，滑动管3处于第二位置，即导通状态。最后开始对该控水稳油装置所控制的油层进行生产。

此外，如图4所示，当需要移动滑动管3时，为了便于将弹性凸起32从卡槽22中拉出，在滑动管3上设有条槽33，并且弹性凸起32与条槽33交叉设置。进一步地，沿滑动管3的周向并排地设有多个条槽33，以进一步便于将弹性凸起32从卡槽22中拉出。并且每个条槽33均贯穿滑动管3的侧壁。

当然，还可以使滑动管3上用于设置弹性凸起32的管壁的厚度小于其他位置的管壁的厚度。这样，也可以降低滑动管3在弹性凸起32处的刚度，从而便于将弹性凸起32从卡槽22中拉出。

进一步地，导流孔31的流通面积大于节流喷嘴21的流通面积，当滑动管3位于第二位置时，以便于使导流孔31与节流喷嘴21连通。具体地，导流孔31在沿滑动管3的轴向和周向的长度均大于节流喷嘴21在相应方向上的长度，以使从节流喷嘴21流出的地层流体均能够通过导流孔31流入基管2的内部。

另外，可以沿滑动管3的周向设置多个导流孔31，以便于在安装滑动管3时使导流孔31与节流喷嘴21对齐。相邻两个导流孔31的间距可以实际需求具体设定。

此外，如图4所示，在滑动管3的内侧设有上管状拖拉结构34和下管状拖拉结构35。上管状拖拉结构34和下管状拖拉结构35分别位于滑动管3的两端。可以在滑动管3的内侧设置凹槽作为上管状拖拉结构34和下管状拖拉结构35。当需要移动滑动管3时，可以通过连续油管或油管下入专用工具固定在上管状拖拉结构34或下管状拖拉结构35上来移动滑动管3。

在一个例子中，当拖动上管状拖拉结构34时，滑动管3可以从第一位置移动至第二位置。当拖动下管状拖拉结构35时，滑动管3可以从第二位置移动至第一位置。

此外，当需要沿滑动管3的周向设置多个条槽33，以能够使位于滑动管3和基管2之间的杂质从条槽33中进入滑动管3的内部时，可以将条槽33设置在滑动管3和上管状拖拉结构34的交叠区域。并且条槽33的长度可以小于上管状拖拉结构34的长度，以便于加工设置。另外，在上管状拖拉结构34和下管状拖拉结构35上可以设有导向倒角，以便于使连续油管或油管下入专用工具通过。

基管2上还设有母扣接头23和公扣接头24，以便于实现基管2与筛管或是盲管的连接。母扣接头23和公扣接头24均套设在基管2的内侧。母扣接头23主要用于控水装置于筛管的插入连接，从而保证进入筛管内的流体全部流经控水装置后进入基管内部，公扣接头24主要用于连接下一个控水筛管或是盲管、接箍等工具。当滑动管3处于第一位置时，与母扣接头23之间留有间隙，与公扣接头24抵接。当滑动管3处于第二位置时，与母扣接头23抵接，与公扣接头24之间留有间隙，以减少基管2的长度。当然，在滑动管3处于第一位置和第二位置时，也可以均与母扣接头23和公扣接头24之间留有间隙。

该控水稳油装置还包括有外套1和节流件6。外套1套设在基管2的外侧并与基管2固定连接。具体地，可以通过台阶5进行定位并通过密封扣和O型橡胶密封圈密封。外套1和基管2之间设有流动通道，地层流体从流动通道中流入节流喷嘴21中。具体地，基管2的外壁可以与外套1的内壁抵接，此时可以沿基管2的轴向设置一凹陷部25作为流动通道(如图5所示)，以便于加工和安装。

如图5所示，在基管2上还设有用于容纳节流件6的容纳槽27。节流件6通过基管2和外套1固定在容纳槽27中。地层流体从流动通道流出后，先经过节流件6再流入节流喷嘴21，以通过节流件6进行节流。

在凹陷部25中还可以设置支撑凸起，支撑凸起与外套1的内壁抵接，以能够支撑外套1，并能起到保证整个控水稳油装置的强度的作用。在容纳槽27中可以设置多个间隔的限流凸起26，地层流体从相邻的两个限流凸起26之间流入节流件6中，以达到进一步限流的作用。

将该控水稳油装置用于水平井时，先采用封隔器将水平井分成若干段，每段下入至少一个该控水稳油装置。当水平井产水时，可以先将水平井中所有的控水稳油装置全部关闭，然后再逐段打开各控水稳油装置并根据逐段生产的方法来判断出水层位和出油层位。最后根据判断的结果，关闭出水层位的控水稳油装置，打开出油层位的控水稳油装置继续生产。这样，能够实现减少底水锥进对开采的影响，从而提高油层采收率的目的。而且整个作业过程简单，安全性高。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (12)

1.一种控水稳油装置，其特征在于，包括：

基管，其上设有贯穿侧壁的节流喷嘴；以及

滑动管，其设在所述基管的内侧并设有贯穿侧壁的导流孔，

其中，所述滑动管构造成在第一位置时其管壁封堵所述节流喷嘴，而在第二位置时所述导流孔与所述节流喷嘴导通。

2.根据权利要求1所述的控水稳油装置，其特征在于，所述滑动管构造成在从所述第一位置运动至所述第二位置的过程中其管壁均与所述节流喷嘴抵接。

3.根据权利要求2所述的控水稳油装置，其特征在于，在所述基管和所述滑动管之间设有密封圈，其中所述密封圈固定在所述基管上，并且在所述节流喷嘴的两侧均设有所述密封圈。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的控水稳油装置，其特征在于，所述第一位置和所述第二位置沿所述基管的轴向间隔设置。

5.根据权利要求4所述的控水稳油装置，其特征在于，所述滑动管在所述第一位置和所述第二位置均通过弹性凸起和卡槽卡接。

6.根据权利要求5所述的控水稳油装置，其特征在于，所述弹性凸起位于所述滑动管上，所述卡槽位于所述基管上，并且位于所述第一位置的弹性凸起和卡槽与位于所述第二位置的弹性凸起和卡槽位于所述节流喷嘴的同一侧。

7.根据权利要求6所述的控水稳油装置，其特征在于，在所述滑动管上设有沿其轴向延伸并贯穿其侧壁的条槽，其中所述弹性凸起和所述条槽交叉设置。

8.根据权利要求7所述的控水稳油装置，其特征在于，所述导流孔的流通面积大于所述节流喷嘴的流通面积，并且沿所述滑动管的周向并排地设有多个所述导流孔。

9.根据权利要求7所述的控水稳油装置，其特征在于，靠近所述滑动管的两端分别凹陷成上管状拖拉结构和下管状拖拉结构。

10.根据权利要求1所述的控水稳油装置，其特征在于，还包括设在位于所述基管的外侧的容纳槽中的节流件，其中所述节流件的节流孔与所述节流喷嘴对齐。

11.根据权利要求10所述的控水稳油装置，其特征在于，还包括套设在所述基管的外侧的外套，其中所述节流件设在所述基管和所述外套之间。

12.根据权利要求11所述的控水稳油装置，其特征在于，所述基管的外侧设有用于使地层流体流入所述节流件的凹陷部，并且在所述凹陷部上设有用于支撑所述外套的支撑凸起。