CN210422582U

CN210422582U - 采油开关器和分层采油设备

Info

Publication number: CN210422582U
Application number: CN201921265695.0U
Authority: CN
Inventors: 黄世幸; 郭流洋; 刘伟; 魏顺科
Original assignee: Xi'an Log Petroleum Instrument Co ltd
Current assignee: Xi'an Log Petroleum Instrument Co ltd
Priority date: 2019-08-07
Filing date: 2019-08-07
Publication date: 2020-04-28
Anticipated expiration: 2029-08-07

Abstract

本公开涉及井下分层采油领域，提供一种用于井下找水、堵水、生产、调层和测试的采油开关器和分层采油设备。具体技术方案是，本公开的采油开关包括管柱，该管柱内设有由上至下依次连接的电池组、微控制板、驱动机构、传动机构和阀体，该阀体在传动机构的带动下在第一位置和第二位置之间竖直运动；该管柱在第一位置处设有水平贯通的进油通道；该阀体位于第一位置时该进油通道被阻断；该阀体位于第二位置时该进油通道被贯通，油液通过进油通道进入管柱的内部通道。本公开的采油开关器和分层采油设备，可以实现只需一趟管柱施工就可实现找水、堵水、生产、调层、测试等多项功能。

Description

采油开关器和分层采油设备

技术领域

本公开涉及井下分层采油领域，具体地涉及一种用于井下找水、堵水、生产、调层和测试的采油开关器和分层采油设备。

背景技术

传统的采油方式多为笼统采油，有多个射孔层位的生产井工作一段时间以后，某些层位可能会大量出水，导致含水急剧增加，这时就需要找到高含水层并进行封堵。

现有的找水和堵水技术包括：产液剖面测试找水技术、封隔器找堵水技术、井下机械开关调层找堵水技术和井下机械开关调层找堵水技术，其中，产液剖面测试找水技术受井况条件限制较多，仪器环空起下困难，应用范围有限；封隔器找堵水技术施工成本高，周期长；井下机械开关调层找堵水技术上提吨位和距离不好掌握，大了容易提动封隔器，造成密封不严测试失败；井下机械开关调层找堵水技术操作复杂，受井况、地层压力变化和温度的影响较大。

发明内容

本公开提供一种采油开关器和分层采油设备，可以实现只需一趟管柱施工就可实现找水、堵水、生产、调层、测试等多项功能。具体技术方案如下：

本公开第一方面提供一种采油开关器，该采油开关器包括管柱，该管柱内设有由上至下依次连接的电池组、微控制板、驱动机构、传动机构和阀体，该阀体在传动机构的带动下在第一位置和第二位置之间竖直运动；该管柱在第一位置处设有水平贯通的进油通道；该阀体位于第一位置时该进油通道被阻断；该阀体位于第二位置时该进油通道被贯通，油液通过进油通道进入管柱的内部通道。

进一步地，该进油通道被阀体阻断划分为进油管道左部和进油管道右部，该进油管道左部设有第一单向球阀，该进油管道右部设有第二单向球阀。

进一步地，该进油管道左部下侧连通有第一外挂压力计，该进油管道右部下侧连通有第二外挂压力计，该第一外挂压力计和第二外挂压力计均连接微控制板。

进一步地，该传动机构包括升降件；该管柱内还设有与微控制板连接的第一限位开关器和第二限位开关器；当该阀体位于第一位置时，该升降件碰触第一限位开关器；当该阀体位于第二位置时，该升降件碰触第二限位开关器。

本公开第二方面提供一种分层采油设备，该分层采油设备包括至少两个本公开第一方面提供的采油开关器，该至少两个采油开关器通过封隔器串接连通；位于最上方的采油开关器的上端通过油管接头连通筛管，该筛管通过泵挂连通油管柱；位于最下方的采油开关器的下端连接圆堵。

本公开的分层采油设备，只需一趟管柱施工就可以完成井下找水、堵水和分层采油措施，能根据预先设定的时间表，通过微控制器控制驱动机构运转，驱动机构通过传动机构带动阀体上下移动实现进油通道的打开/关闭。通过压力计测试地层压力和生产流压的变化，并结合地面检测流量和含水率变化，找到主产层和高含水层，从而对高含水层采取封堵等工艺，提高原油采收效率。本公开的分层采油设备下井后，还能在地面遥控井下采油开关的状态，在不动本公开的分层采油设备的情况下随时根据情况变化任意选层生产。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本公开实施例采油开关的结构示意图。

图2为本公开实施例油层打压脉冲示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。其中的“第一”或“第二”等只表示对同类部件或装置加以区分，不代表限制。

如图1所示，本公开实施例提供一种采油开关器，该采油开关器包括管柱1，该管柱1内设有由上至下依次连接的电池组2、微控制板3、驱动机构4、传动机构5和阀体6，该阀体6在传动机构5的带动下在第一位置7和第二位置8之间竖直运动；该管柱1在第一位置7处设有水平贯通的进油通道9；该阀体6位于第一位置7时该进油通道9被阻断；该阀体6位于第二位置8时该进油通道9 被贯通，油液通过进油通道9进入管柱的内部通道10。

其中，电池组2、微控制板3、驱动机构4、传动机构5封装在金属管内，该金属管可以通过螺钉固定在内部通道10中，该内部通道10上下贯通。

其中，该进油通道9被阀体6阻断划分为进油管道左部和进油管道右部，该进油管道左部设有第一单向球阀，该进油管道右部设有第二单向球阀。该第一单向球阀和第二单向球阀可以使油液从进油通道9单向进入管柱1的内部通道10，避免了油液倒流入采油层。

在一个实施例中，该进油管道左部下侧连通有第一外挂压力计11，该进油管道右部下侧连通有第二外挂压力计12，该第一外挂压力计11和第二外挂压力计12均连接微控制板3。该第一外挂压力计11和第二外挂压力计12可以是指存储式高温压力计，用于测量地层压力和温度数据，该数据被微控制板3获取，该微控制板3可以根据该数据控制驱动机构4带动阀体升降。

在一个实施例中，该传动机构5包括升降件；该管柱1内还设有与微控制板 3连接的第一限位开关器和第二限位开关器；当该阀体6位于第一位置时，该升降件碰触第一限位开关器；当该阀体6位于第二位置时，该升降件碰触第二限位开关器。

在一个实施例中，该微控制板3通过过流保护板与驱动机构4电连接，该过流保护板可以防止驱动机构4的运行电流超过额定电流，防止驱动机构4烧坏。

本公开实施例还提供一种分层采油设备，该分层采油设备包括至少两个本公开实施例提供的采油开关器，该至少两个采油开关器通过封隔器串接连通；位于最上方的采油开关器的上端通过油管接头连通筛管，该筛管通过泵挂连通油管柱；位于最下方的采油开关器的下端连接圆堵。

其中，电池组2用于给微控制板2和驱动机构4供电，该电池组2包括5 节1.5Ah容量的PMX150-3B3700高温电池，可以使用其中一节为微控制板3供电，另外4节串联在一起为电机控制设备供电。

其中，微控制板3可以是指集成有处理器、存储器、辅助集成电路芯片、以及辅助电子元器件的印刷电路板；该印刷电路板上设置有不同类型的接口，用于微控制器3与其他装置通讯连接或电连接，如IC总线接口、串行总线接口和并行总线接口；微控制器3中存储有控制驱动机构4根据设计时间运行的控制程序和数据处理程序；微控制板3用于控制驱动机构4运行，还用于获取第一外挂压力计13和第二外挂压力14采集的地层压力和生产流压的数据，并根据该数据控制驱动机构4的运行状态。

其中，驱动机构4用于驱动传动机构5和阀体6运动，驱动机构4可以使用电机减速器；驱动机构4与传动机构5之间可以通过键连接或联轴器连接；传动机构5用于在下端固定连接阀体6，连接方式可以使用螺钉连接；传动机构5还用于将驱动机构4的旋转运动转化为轴向的往复直线运动；传动机构5还用于推动阀体6在竖直方向上往复运动；传动机构可以使用滚珠丝杆副组件；传动机构 5的升降件可以是指滚珠丝杆副组件中的螺母，可以通过该螺母下端焊接连杆，该连杆下端与阀体6焊接，实现通过螺母升降控制阀体升降；该螺母上可以使用螺钉固定挡块，当阀体6位于第一位置7或第二位置8时，该挡块与第一限位开关器或第二限位开关器上的触块接触，第一限位开关器或第二限位开关器切断给驱动机构4的供电，使驱动机构4强行关闭，可以防止阀体6超出设计行程；第一限位开关器和第二限位开关器封装在金属管内，通过螺钉固定；阀体6可以是指活塞。

本公开的分层采油设备使用时，该分层采油设备位于油井内，该封隔器将油井内不同油层分开，每个采油开关对应一个油层，采油开关对应油层的油液进入进油通道的阀体位置；进油时，微控制器启动驱动机构控制阀体下降于第二位置，将进油通道贯通，使油液进入到开关器内部通路与下层液体汇合；地面对微控制器遥控时，使用压力脉冲式通讯方式，在地面从油套环空按照一定指令格式打水压，将控制命令通过井筒传输到井下；采油开关通过压力计测量压力的变化并进行数字解码，控制驱动机构带动阀体打开或关闭产油层；可以用水泥车进行加压，地面加压时，压力变化在5MPa以上；其中，如图2所示，如果仪器的地址是第一层的话，则需要先打的高压持续5分钟，然后降压后再持续10分钟，然后如果是进行打开开关的操作则打高压并持续15分钟，如果是关闭的操作的话，则持续10分钟；第二层的压力命令照图以此类推；最后一个命令为全关闭命令，即为不管仪器的地址为多少，收到这个命令都进行关闭操作，打压方法为，先打 5分钟左右的高压，然后降压后保持10分钟，然后再打25分钟左右的高压。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims

1.一种采油开关器，其特征在于，包括管柱，该管柱内设有由上至下依次连接的电池组、微控制板、驱动机构、传动机构和阀体，该阀体在传动机构的带动下在第一位置和第二位置之间竖直运动；该管柱在第一位置处设有水平贯通的进油通道；该阀体位于第一位置时该进油通道被阻断；该阀体位于第二位置时该进油通道被贯通，油液通过进油通道进入管柱的内部通道。

2.根据权利要求1所述的一种采油开关器，其特征在于，该进油通道被阀体阻断划分为进油管道左部和进油管道右部，该进油管道左部设有第一单向球阀，该进油管道右部设有第二单向球阀。

3.根据权利要求2所述的一种采油开关器，其特征在于，该进油管道左部下侧连通有第一外挂压力计，该进油管道右部下侧连通有第二外挂压力计，该第一外挂压力计和第二外挂压力计均连接微控制板。

4.根据权利要求1所述的一种采油开关器，其特征在于，该传动机构包括升降件；该管柱内还设有与微控制板连接的第一限位开关器和第二限位开关器；当该阀体位于第一位置时，该升降件碰触第一限位开关器；当该阀体位于第二位置时，该升降件碰触第二限位开关器。

5.一种分层采油设备，其特征在于，包括至少两个权利要求1-4任一项所述的采油开关器，该至少两个采油开关器通过封隔器串接连通；位于最上方的采油开关器的上端通过油管接头连通筛管，该筛管通过泵挂连通油管柱；位于最下方的采油开关器的下端连接圆堵。