專利名稱：不動管柱換層采油井下管柱及其實(shí)施工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油工業(yè)的井下采油設(shè)備及工藝，特別是不動管柱換層采油井下管柱及其實(shí)施工藝，適用于分兩層采油的采油井。
背景技術(shù)：
油田分層采油技術(shù)中，國內(nèi)陸上油田現(xiàn)有技術(shù)中的井下管柱一般是由分層封隔器、配產(chǎn)器以及其它配套工具組成的，如專利號為94215230.1，一種可脫接井下管柱。由于上部深井泵的遮擋，這種分層采油管柱在需要改變油層生產(chǎn)參數(shù)或關(guān)閉某一油層時(shí)，要通過修井作業(yè)來完成，這會化費(fèi)大量的資金，而且影響正常原油生產(chǎn)；國內(nèi)的部分海上油田或國外的分層采油技術(shù)，在大直徑套管內(nèi)，如Φ244.5mm套管，是將上述的配產(chǎn)器換成滑套，通過鋼絲作業(yè)來開關(guān)滑套，其缺點(diǎn)是適用范圍小，不能應(yīng)用于小于Φ177.8mm以下的套管。后來經(jīng)過改進(jìn)的一種不動管柱換層采油技術(shù)，在分層封隔器間將配產(chǎn)器換成了如專利號為95211871.8所示的“井下液壓程序控制器”，通過地面向油套環(huán)空加液壓的形式來轉(zhuǎn)換生產(chǎn)油層。這種技術(shù)仍然存在著如下的缺點(diǎn)1.由于對應(yīng)每個(gè)油層都有一個(gè)“井下液壓程序控制器”，因而井下?lián)Q層工具數(shù)量多。當(dāng)加液壓換層時(shí)，只要有一個(gè)“井下液壓程序控制器”不正常動作，就會造成換層程序混亂而失去換層作用。
2.為了保證有足夠的油流通道，“井下液壓程序控制器”外徑較大。在油田最廣泛使用的Φ177.8mm、Φ139.7mm小直徑套管中下入分層防砂管柱后，由于外徑的原因，無法再下入“井下液壓程序控制器”來實(shí)現(xiàn)分層采油。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，管徑適應(yīng)范圍大的不動管柱換層采油井下管柱及實(shí)施工藝，克服以上分層采油技術(shù)的不足，在小直徑套管內(nèi)，在有或無分層防砂管柱的情況下，實(shí)現(xiàn)分兩層不動管柱換層采油。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是不動管柱換層采油的井下管柱，由上部封隔器、換層控制器、油管、封隔件和分層封隔器組成，上部封隔器位于油層一的上部，封隔件和封隔器安置在兩個(gè)油層之間的套管內(nèi)，換層控制器安裝在上部封隔器的上部或下部；油管下端僅與油層二相通，上端與換層控制器相連；不動管柱換層采油的井下管柱的上部與采油泵管柱連接或者與采油泵管柱不連接。
不動管柱換層采油井下管柱的實(shí)施工藝是控制換層控制器的壓力由地面泵車提供，用泵通過油套環(huán)空向換層控制器施加液壓力，控制換層控制器的油流開關(guān)。換層控制器還能與一根控制管線相連，控制管線另一端與地面壓力泵相連，壓力泵產(chǎn)生的壓力通過控制管線作用于換層控制器。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下顯著效果油層的換層開采由1個(gè)換層控制器就能實(shí)現(xiàn)。換層控制器上的兩個(gè)開關(guān)分別與油層一和油層二連通。油層一和油層二的油均先通過換層控制器后再流至地面，通過打開或關(guān)閉換層控制器的兩個(gè)開關(guān)，或兩個(gè)開關(guān)中的一個(gè)，來決定其開采哪一層的油還是同時(shí)開采。換層控制器的控制方式有兩種，均能可靠方便地得以實(shí)現(xiàn)單層采油或兩層共同采油。本發(fā)明設(shè)計(jì)簡單，工作可靠。從而降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強(qiáng)度。


圖1為本發(fā)明應(yīng)用于不出砂油井中的不動管柱換層采油的井下管柱，該井下管柱與上部的采油泵管柱相連。在本組合中換層控制器5放置在上部封隔器4的以下位置。
圖2為本發(fā)明應(yīng)用于不出砂油井中的不動管柱換層采油的井下管柱，該井下管柱與上部的采油泵管柱不相連。在本組合中換層控制器5放置在上部封隔器4的以下位置。
圖3為本發(fā)明用于不出砂油井中的不動管柱換層采油的井下管柱。在本組合中換層控制器5放置在上部封隔器4的以上位置，換層控制器5上端與上部采油泵管柱相連接。
圖4為本發(fā)明用于不出砂油井中的不動管柱換層采油的井下管柱。在本組合中換層控制器5放置在上部封隔器4的以上位置，換層控制器5上端與上部采油泵管柱不相連接。
圖5為本發(fā)明用于出砂油井中的分層防砂不動管柱換層采油的井下管柱。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳述參見附圖1-5，不動管柱換層采油的井下管柱，由上部封隔器4、換層控制器5、油管6、封隔件7和分層封隔器8組成，上部封隔器4位于油層一的上部，封隔件7和封隔器8安置在兩個(gè)油層之間的套管1內(nèi)，換層控制器5安裝在上部封隔器4的上部或下部；油管6下端僅與油層二相通，上端與換層控制器5相連。不動管柱換層采油的井下管柱用于出砂油井時(shí)，在油層一的上下安裝懸掛封隔器11和封隔器8，于封隔器8的上、下方安裝防砂管12，下方防砂管12的底端與油井不通，將油管6插入防砂管柱中，使封隔器件7密封油管6與封隔器8之間的環(huán)空。防砂管12可以是繞絲篩管、金屬毯濾砂管、預(yù)充填濾砂管、割縫管等各種防砂管。不動管柱換層采油的井下管柱的上部與采油泵管柱連接或者與采油泵管柱不相連接，采油泵管柱由油管2和井下泵3組成，以下同。附圖1圖示了換層控制器5安裝在上部封隔器4下部的情況；附圖3圖示了換層控制器5安裝在上部封隔器4上部的情況，附圖2與附圖4圖示了不動管柱換層采油的井下管柱的上部與采油泵管柱不連接的情況。附圖5圖示了不動管柱換層采油的井下管柱用于出砂油井時(shí)的情況，其中的不動管柱換層采油的井下管柱是采用了附圖1的結(jié)構(gòu)，它也可以采用附圖2、3、4的結(jié)構(gòu)。換層控制器5具有兩個(gè)開關(guān)，開關(guān)9和10，開關(guān)10與油管6相通，開關(guān)9與油套環(huán)空相通。與油套環(huán)空相通的開關(guān)9可以設(shè)在換層控制器5的側(cè)面，也可以設(shè)在換層控制器5的底面，油管6的外側(cè)。單獨(dú)開采油層一時(shí)，通過壓力控制打開油流開關(guān)9并關(guān)閉油流開關(guān)10。油層一生產(chǎn)的油通過開關(guān)9流入控制器5后，再向上流入井下泵，流至地面。單獨(dú)開采油層二時(shí)，通過壓力控制打開油流開關(guān)10并關(guān)閉油流開關(guān)9。油層二生產(chǎn)的油沿油管6上行，自開關(guān)10流入換層控制器5后，再向上流入井下泵，再流至地面。油層一和油層二同時(shí)開采時(shí)，通過壓力控制同時(shí)打開油流開關(guān)9和10，油層一生產(chǎn)的油流經(jīng)過開關(guān)9進(jìn)入換層控制器5；油層二生產(chǎn)的油流沿油管6上行，自油流開關(guān)10流入控制器5；二者再向上流入井下泵，流至地面。圖5是用于出砂油井中的分層防砂不動管柱換層采油的井下管柱。懸掛封隔器11下依次連接防砂管12、分層封隔器8、防砂管12，下邊的防砂管12的底端與油井不通，分層封隔器8安裝在油層一與油層二之間。上部封隔器4下邊依次連接換層控制器5和油管6，油管6穿過分層封隔器8與油層二相通，封隔件7密封了分層封隔器8與油管6之間的環(huán)空。不動管柱換層采油的井下管柱的上部與采油泵管柱連接或者與采油泵管柱不相連接。換層控制器5位于懸掛封隔器11以上部位。單獨(dú)生產(chǎn)油層一時(shí)通過壓力控制打開油流開關(guān)9并關(guān)閉油流開關(guān)10。油層一生產(chǎn)的油流穿過防砂管12，沿油管6與防砂管12之間的環(huán)空上行，自油流開關(guān)9進(jìn)入換層控制器5，再向上流入井下泵。單獨(dú)生產(chǎn)油層二時(shí)通過壓力控制打開油流開關(guān)10并關(guān)閉油流開關(guān)9。油層二生產(chǎn)的油流穿過下部防砂管12進(jìn)入其內(nèi)部，沿油管6上行，自油流開關(guān)10進(jìn)入換層控制器5，再向上流入井下泵。油層一與油層二同時(shí)生產(chǎn)時(shí)通過壓力控制同時(shí)打開油流開關(guān)9和油流開關(guān)10。兩層的油流各自穿過防砂管12進(jìn)入其內(nèi)部后，油層一生產(chǎn)的油流自油流開關(guān)9進(jìn)入換層控制器5，油層二生產(chǎn)的油流沿油管6上行，自油流開關(guān)10進(jìn)入換層控制器5，二者再向上流入井下泵。不動管柱換層采油井下管柱的實(shí)施工藝有兩種方式，通常使用的是控制換層控制器5的壓力由地面泵車提供，用泵通過油套環(huán)空向換層控制器5施加液壓力，控制換層控制器5油流開關(guān)的開啟和關(guān)閉。另一種方式是不動管柱換層采油井下管柱與上部的采油泵管柱相連時(shí)，換層控制器5還能與一根控制管線相連，控制管線綁縛在油管外側(cè)，控制管線另一端與地面壓力泵相連，壓力泵產(chǎn)生的壓力通過控制管線作用于換層控制器5，通過計(jì)量壓力泵泵送的液體流量來控制井下?lián)Q層控制器5的開關(guān)9和10的開、關(guān)狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.不動管柱換層采油的井下管柱，由上部封隔器(4)、換層控制器(5)、油管(6)、封隔件(7)和分層封隔器(8)組成，上部封隔器(4)位于油層一的上部，封隔件(7)和封隔器(8)安置在兩個(gè)油層之間的套管(1)內(nèi)，其特征在于換層控制器(5)安裝在上部封隔器(4)的上部或下部；油管(6)下端僅與油層二相通，上端與換層控制器(5)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不動管柱換層采油井下管柱，其特征在于換層控制器(5)具有兩個(gè)開關(guān)，開關(guān)(9)和(10)，開關(guān)(10)與油管(6)相通，開關(guān)(9)與油套環(huán)空相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不動管柱換層采油井下管柱，其特征在于用于出砂油井時(shí)，在油層一的上下安裝懸掛封隔器(11)和封隔器(8)，于封隔器(8)的上、下方安裝防砂管(12)，下方防砂管(12)的底端與油井不通，將油管(6)插入防砂管柱中，使封隔器件(7)密封油管(6)與封隔器(8)之間的環(huán)空。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不動管柱換層采油井下管柱，其特征在于單獨(dú)開采油層一時(shí)，油層一的油通過開關(guān)(9)流入控制器(5)后，向上流入井下泵，再流至地面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不動管柱換層采油井下管柱，其特征在于單獨(dú)開采油層二時(shí)，油層二的油通過油管(6)和開關(guān)(10)流入控制器(5)后，向上流入井下泵，再流至地面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不動管柱換層采油井下管柱，其特征在于油層一和油層二同時(shí)開采時(shí)，油層一的油經(jīng)開關(guān)(9)、油層二的油經(jīng)開關(guān)(10)流入控制器(5)后，向上流入井下泵，再流至地面。
7.不動管柱換層采油井下管柱的實(shí)施工藝，控制換層控制器(5)的壓力由地面泵車提供，用泵通過油套環(huán)空向換層控制器(5)施加液壓力，其特征是換層控制器(5)還能與一根控制管線相連，控制管線另一端與地面壓力泵相連，將控制管線綁縛在油管外側(cè)，壓力泵產(chǎn)生的壓力通過控制管線作用于換層控制器(5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的不動管柱換層采油井下管柱的實(shí)施工藝，其特征是在于通過計(jì)量壓力泵泵送的液體流量來控制井下?lián)Q層控制器(5)的開關(guān)(9)和(10)的開、關(guān)狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種石油工業(yè)使用的不動管柱換層采油井下管柱及其實(shí)施工藝,適用于分兩層采油的采油井。井下管柱由上部封隔器、換層控制器和分層封隔器等組成,上部封隔器位于油層一的上部,封隔件和封隔器安置在兩個(gè)油層之間的套管內(nèi),上部封隔器固定在換層控制器的上部或下部;油管下端僅與油層二相通,上端與換層控制器相連。本發(fā)明的實(shí)施工藝有兩種,一種是井下壓力由地面泵車控制,用泵通過油套環(huán)空向換層控制器施加液壓力。另一種是換層控制器與一根控制管線相連,管線另一端與地面壓力泵相連,將控制管線綁縛在油管外側(cè)。壓力泵產(chǎn)生的壓力通過控制管線作用于換層控制器。
文檔編號E21B43/00GK1389639SQ02135269
公開日2003年1月8日 申請日期2002年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月12日
發(fā)明者王世杰, 王民軒, 孫寶泉, 張雷 申請人:中國石化勝利油田有限公司采油工藝研究院