CN209212221U - 一种液压式智能完井系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压式智能完井系统，系统中包括井下工具、管线线缆、地面控制系统；井下工具的下部为多层段结构，每个层段均包括多级流量控制阀、解码器、检测器、隔离密封总成组成；管线线缆包括液控管线和铠装数据线缆；检测器内设有压力传感器、温度传感器和流量传感器；隔离密封总成和定位密封总成与各层段的封隔器和密封筒紧密配合，实现层段间封隔；管线线缆穿越定位密封总成和隔离密封总成，与井下工具连接。本实用新型解决目前常规分层注水工艺测调的效率低、准确度不高、后期作业成本高的问题，解决目前有缆控制的智能完井的可靠性及使用寿命问题，解决通常液控式智能完井的层段数量限制问题。

Description

一种液压式智能完井系统

技术领域

本实用新型涉及完井系统，具体是一种液压式智能完井系统。

背景技术

分层注水是在注水井中下入层段封隔器，分隔各层，根据各层段注水量需求，分别进行注入量控制，避免出现某些层的水突进现象，实现均匀推进，提高水驱油田的开发效果。

从目前来看，注水工艺还存在粗放型管理，主要表现为层内注水量控制和测调方面。常规做法是逐层反复投捞，存储回放分析测试数据，以4层段为例，单次测调时间约3-4天，以此确定嘴径后，再逐层分别下入，由于水嘴孔径固定，只能达到有限的几个挡位，精度低，且需要单层多次投捞，工作量较大。

2O世纪90年代兴起的智能完井工艺，可适用于复杂地质条件、复杂结构井如分支井、多层系开发、海上油气田等。该技术将油藏动态实时监测与实时控制结合在一起，在不起出油管的情况下实时地采集井下压力、温度和对流量的远程控制，它为提高油藏经营管理水平提供了一条崭新的途径，应用前景广阔。

将智能完井工艺应用于常规分层注水井中，可以明显提升目前注水井管理的水平。智能完井的测调方式为：通过智能控制\机械等调整水嘴大小，实现分层注水量的边测边调，平均提高测调效率3-4倍以上。

国外的智能井系统相对成熟，且对井下流量控制装置的控制方式还是以液驱为主。

贝克休斯和斯伦贝谢联合研制了智能完井系统inCharge，是首次完全依靠电力驱动和传输的全电子化智能系统。无级流量控制器通过用电缆调整每个层的流量无级调节阀门，最多控制12层。之后贝克休斯又独立开发了液压驱动的inForce智能完井系统，可控制1～3层的流量阀的开/关，每个流量阀需要2 条液压控制线驱动。

哈里伯顿研发的SmartWell智能完井系统包括地面系统、液压式层段控制阀、穿线式管内封隔器、永久式井下传感器等，以液压控制井下层段控制阀。

国内主要具备了一些井下监测技术。对于井下流量控制的研制，也分为有缆（井下电机）控制和液控，主要应用于分层注水井上。但由于使用环境及技术水平的限制，有缆控制的可靠性和井下寿命都还不稳定，需要解决的问题还很多。

综合以上，液控的井下流量装置的智能完井是目前解决分层注水井问题的有效手段。

实用新型内容

本实用新型就是为了解决上述问题，提供了一种液压式智能完井系统。

本实用新型是按照以下技术方案实施的。

一种液压式智能完井系统，所述系统中，井口设有穿越密封器；所述系统中包括井下工具、管线线缆、地面控制系统；所述井下工具的上部设有井下安全阀和循环滑套；井下工具的下部为多层段结构，每个层段均包括多级流量控制阀、解码器、检测器、隔离密封总成组成，每个层段的顶部和底部均设有封隔器；所述管线线缆包括液控管线和铠装数据线缆；所述多级流量控制阀是一个通过两根液控管线控制的金属密封的滑套系统，多级流量控制阀的每个挡位均对应一个水眼；解码器为机械式的液控转换系统，与两根液控管线连接，解码器与对应层段的多级流量控制阀连接组成该层段的注入控制单元；检测器的外壳为一个偏心的工作筒，筒内设有压力传感器、温度传感器和流量传感器；隔离密封总成和定位密封总成与各层段的封隔器和密封筒紧密配合，实现层段间封隔；管线线缆穿越定位密封总成和隔离密封总成，与井下工具连接；液控管线和铠装数据线缆通过穿越密封器引出，分别与地面控制系统相连。

进一步的，所述的多级流量控制阀14的级数为2~11级。

进一步的，不同层段中的解码器通过管线的给压顺序识别。

进一步的，所述检测器通过铠装数据线缆连接地面控制系统。

进一步的，所述地面控制系统通过通讯网络连接地面数据处理系统。

本实用新型取得了以下有益效果。

本系统不改变注水井目前的井下完井方式，利用本工艺的穿越密封总成系统与原井筒封隔器的密封筒配合实现层间隔离；通过井下机械式的解码装置，达到最小化液控管线的使用和最大化的层段控制；通过多达11级的多级流量控制阀，最终实现注水的精细化管理。本实用新型解决目前常规分层注水工艺测调的效率低、准确度不高、后期作业成本高的问题，解决目前有缆控制的智能完井的可靠性及使用寿命问题，解决通常液控式智能完井的层段数量限制问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

其中，1.井下安全阀；2.循环滑套；3.顶部封隔器；4.隔离封隔器；5.底部封隔器；6.地面数据处理系统；7.地面控制系统；8.穿越密封器；9.液控管线；10.铠装数据线缆；11.定位密封总成；12.检测器；13.解码器；14.多级流量控制阀；15.隔离密封总成。

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本实用新型进行进一步的技术说明。

如图1所示，一种液压式智能完井系统，所述系统中，井口设有穿越密封器；所述系统中包括井下工具、管线线缆、地面控制系统7；所述井下工具的上部设有井下安全阀1和循环滑套2；井下工具的下部为多层段结构，每个层段均包括多级流量控制阀14、解码器13、检测器12、隔离密封总成15组成，每个层段的顶部和底部均设有封隔器；所述管线线缆包括液控管线9和铠装数据线缆10；所述多级流量控制阀14是一个通过两根液控管线9控制的金属密封的滑套系统，多级流量控制阀14的每个挡位均对应一个水眼；解码器13为机械式的液控转换系统，与两根液控管线9连接，解码器13与对应层段的多级流量控制阀14连接组成该层段的注入控制单元；检测器12的外壳为一个偏心的工作筒，筒内设有压力传感器、温度传感器和流量传感器；隔离密封总成15和定位密封总成11与各层段的封隔器和密封筒紧密配合，实现层段间封隔；管线线缆穿越定位密封总成11和隔离密封总成15，与井下工具连接；液控管线9和铠装数据线缆10通过穿越密封器8引出，分别与地面控制系统7相连。

所述的多级流量控制阀14的级数为2~11级。

不同层段中的解码器13通过管线的给压顺序识别。

所述检测器通过铠装数据线缆10连接地面控制系统7。

所述地面控制系统7通过通讯网络连接地面数据处理系统6。

以一种常规的分层注水井为例（原井筒内主要工具有顶部封隔器3，隔离封隔器4和底部封隔器5），不改变目前的井况，下入由多级流量控制阀14、解码器13、油藏监测及流量计系统12、可穿越隔离密封总成15、可穿越定位密封总成11、液控管线9、铠装数据线缆10等组成的中心管柱与原有封隔器密封筒配合，通过井口穿越密封实现液控管线9和铠装数据线缆10穿越油管挂后，在地面分别与地面控制系统7和地面数据处理系统6连接，实现一个完整的实时监测、远程控制的系统。

与已有常规分层注水工艺相比，本实用新型具有明显的优势。

对适用井的井斜没有要求，避免了常规工艺井斜超过一定程度后无法应用的问题；时效性和准确性大大提高。完整的工艺包括了实时的监测和远程的控制，不需要钢丝/连续油管等作业即可实现测调一体化，测调成本可以忽略。

相对于有缆控制的测调完井，本工艺的可靠性和使用寿命有明显的优势。相对于国外类似的工艺，本工艺采用的工具绝大部分（除了监测仪器的模块部分）均实现了国产化，成本大大降低，使智能完井工艺的广泛使用成为可能。

Claims (5)

1.一种液压式智能完井系统，所述系统中，井口设有穿越密封器；其特征在于，所述系统中包括井下工具、管线线缆、地面控制系统（7）；所述井下工具的上部设有井下安全阀（1）和循环滑套（2）；井下工具的下部为多层段结构，每个层段均包括多级流量控制阀（14）、解码器（13）、检测器（12）、隔离密封总成（15）组成，每个层段的顶部和底部均设有封隔器；所述管线线缆包括液控管线（9）和铠装数据线缆（10）；所述多级流量控制阀（14）是一个通过两根液控管线（9）控制的金属密封的滑套系统，多级流量控制阀（14）的每个挡位均对应一个水眼；解码器（13）为机械式的液控转换系统，与两根液控管线（9）连接，解码器（13）与对应层段的多级流量控制阀（14）连接组成该层段的注入控制单元；检测器（12）的外壳为一个偏心的工作筒，筒内设有压力传感器、温度传感器和流量传感器；隔离密封总成（15）和定位密封总成（11）与各层段的封隔器和密封筒紧密配合，实现层段间封隔；管线线缆穿越定位密封总成（11）和隔离密封总成（15），与井下工具连接；液控管线（9）和铠装数据线缆（10）通过穿越密封器（8）引出，分别与地面控制系统（7）相连。

2.如权利要求1所述的一种液压式智能完井系统，其特征在于，所述的多级流量控制阀（14）的级数为2~11级。

3.如权利要求1所述的一种液压式智能完井系统，其特征在于，不同层段中的解码器（13）通过管线的给压顺序识别。

4.如权利要求1所述的一种液压式智能完井系统，其特征在于，所述检测器通过铠装数据线缆（10）连接地面控制系统（7）。

5.如权利要求1所述的一种液压式智能完井系统，其特征在于，所述地面控制系统（7）通过通讯网络连接地面数据处理系统（6）。