專利名稱：自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)于一種智能完井管柱，尤其有關(guān)于一種工業(yè)油氣開采中應(yīng)用的自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱。
背景技術(shù)：
在石油開采領(lǐng)域中，智能完井(簡稱智能井)技術(shù)是對(duì)我國未來10-20年油氣生產(chǎn)方式帶來革命性進(jìn)步的技術(shù)，也是轉(zhuǎn)變油氣增長方式、帶動(dòng)石油科技進(jìn)步、促進(jìn)相關(guān)高新技術(shù)發(fā)展的引領(lǐng)性系統(tǒng)技術(shù)。該技術(shù)能夠采集、傳輸和分析井下產(chǎn)狀、油藏產(chǎn)狀和整體完井管柱生產(chǎn)數(shù)字資料、且隨之能夠根據(jù)油井生產(chǎn)情況對(duì)油氣層進(jìn)行遙控和提高油井產(chǎn)狀。目前國內(nèi)在高溫高壓油氣井、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井、海上及灘海油氣田、水平井找水控水等方面面臨諸多難題和技術(shù)需求，因此，要求智能完井技術(shù)的全面發(fā)展。智能井完井管柱的設(shè)計(jì)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，直接牽扯到后續(xù)油氣開展和作業(yè)能否順利進(jìn)行。目前國內(nèi)對(duì)智能完井技術(shù)的研究還處于起步階段，更沒有對(duì)智能完井管柱進(jìn)行深入的研究?，F(xiàn)有技術(shù)中，例如，中國專利第201020123003. 1號(hào)“自噴與舉升聯(lián)作管柱”與中國專利第201020603642. 8號(hào)“海上自噴及人工舉升的一體化完井管柱”中，都是通過電潛泵實(shí)現(xiàn)人工舉升的，因而在進(jìn)行檢修泵作業(yè)時(shí)需要提出全部生產(chǎn)管柱，在作業(yè)結(jié)束后又需要重新下入生產(chǎn)管柱，其不僅增加了作業(yè)時(shí)間，而且也增加了作業(yè)成本和作業(yè)費(fèi)用；另外，在生產(chǎn)管柱上連接有電纜、管線等情況的前提下，檢修泵作業(yè)將會(huì)面臨更大的困難。再有，上述現(xiàn)有的智能完井管柱均不能實(shí)現(xiàn)分段開采與合采、壓裂、酸化、找水控水等功能。因此，有必要提供一種新型的智能完井管柱，來克服上述缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱，該管柱可實(shí)現(xiàn)自噴與機(jī)采一體化，在不動(dòng)生產(chǎn)管柱的情況下可方便的實(shí)現(xiàn)檢修泵作業(yè)，并可實(shí)現(xiàn)壓裂、酸化、分層段開采與合采等功能。本實(shí)用新型的上述目的可采用下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型提供一種自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱，其設(shè)置在井下套管內(nèi)，所述自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱包括油管，其與所述套管之間形成有環(huán)形通道，所述油管具有抽油通道；一個(gè)以上滑套，其連接在所述油管上，所述滑套與井下油氣層相對(duì)，其上開設(shè)有多個(gè)可開啟或關(guān)閉的油嘴，在所述油嘴開啟的狀態(tài)下，所述環(huán)形通道通過所述油嘴與所述抽油通道相連通；一個(gè)以上穿越式封隔器，其連接在所述油管上，所述穿越式封隔器密封設(shè)置在兩兩所述油氣層之間的所述環(huán)形通道內(nèi)；桿式抽油泵，其包括泵筒和套設(shè)在所述泵筒外的密封短節(jié)，所述密封短節(jié)連接在靠近井口位置處的所述油管上，所述泵筒的上端連接有抽油桿。[0013]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述油管上還設(shè)有一個(gè)以上傳感器托筒，所述傳感器托筒上設(shè)有壓力溫度傳感器，所述傳感器托筒設(shè)置在與井下每一所述油氣層相對(duì)的所述滑套的上方。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述滑套通過控制管纜與地面控制裝置相連，所述控制管纜穿設(shè)在所述環(huán)形通道內(nèi)。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述控制管纜為液壓控制管線。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述壓力溫度傳感器通過測(cè)量管纜與地面測(cè)量裝置相連， 所述測(cè)量管纜穿設(shè)在所述環(huán)形通道內(nèi)。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述測(cè)量管纜為光纜或電纜。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱還包括管纜保護(hù)卡子，其套接在靠近井口位置處的所述油管的外側(cè)，所述控制管纜的上端、所述測(cè)量管纜的上端均與所述管纜保護(hù)卡子相連。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述穿越式封隔器為自膨脹管纜穿越式封隔器。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述滑套為多級(jí)流量控制閥。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述油管的下端連接有盲堵。本實(shí)用新型的自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)是一、本實(shí)用新型的自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱，在油井處于較強(qiáng)的自噴階段時(shí)，可通過打開或關(guān)閉該智能完井管柱上的與井下各油氣層相對(duì)的滑套上的油嘴，來實(shí)現(xiàn)分層段開采原油與合采原油的功能，并且，在不動(dòng)生產(chǎn)管柱的情況下，打開與井下每一油氣層相對(duì)的滑套的油嘴，可直接進(jìn)行井下壓裂或酸化的作業(yè)；當(dāng)油井由自噴階段轉(zhuǎn)為人工舉升階段進(jìn)行采油作業(yè)時(shí)，通過在油管內(nèi)下入桿式抽油泵的泵筒，使泵筒與連接在油管上的密封短節(jié)相配合，可實(shí)現(xiàn)人工舉升采油作業(yè)。該自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱可實(shí)現(xiàn)自噴與機(jī)采一體化，并且在不動(dòng)生產(chǎn)管柱的情況下，桿式抽油泵的泵筒可方便自油管中起出或下入，使檢修泵作業(yè)更加方便，且能有效節(jié)省作業(yè)時(shí)間與成本。二、本實(shí)用新型的自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱，該管柱上還連接有傳感器托筒，在傳感器托筒上設(shè)有壓力溫度傳感器，通過該壓力溫度傳感器與井下各油氣層相對(duì)的滑套相配合，可有效實(shí)現(xiàn)井下油氣層的找水、控水作業(yè)。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型的自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱處于自噴采油狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱處于人工舉升采油狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
4[0028]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。如圖1、2所示，本實(shí)用新型提供一種自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱，其設(shè)置在井下套管10內(nèi)，所述自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱包括油管1、一個(gè)以上滑套2、一個(gè)以上穿越式封隔器3和桿式抽油泵4。其中油管1與所述套管10之間形成有環(huán)形通道11， 所述油管1具有抽油通道12 ；—個(gè)以上滑套2連接在所述油管1上，所述滑套2與井下油氣層5相對(duì)，其上開設(shè)有多個(gè)可開啟或關(guān)閉的油嘴，在所述油嘴開啟的狀態(tài)下，所述環(huán)形通道11通過所述油嘴與所述抽油通道12相連通；一個(gè)以上穿越式封隔器3連接在所述油管 1上，所述穿越式封隔器3密封設(shè)置在兩兩所述油氣層5之間的所述環(huán)形通道11內(nèi)；桿式抽油泵4包括泵筒41和套設(shè)在所述泵筒41外的密封短節(jié)42，所述密封短節(jié)42連接在靠近井口位置處的所述油管1上，所述泵筒41的上端連接有抽油桿43。具體是，在本實(shí)施例中，井下共具有兩個(gè)油氣層5，第一油氣層51與第二油氣層 52。油管1上設(shè)有兩個(gè)滑套2和一個(gè)穿越式封隔器3，穿越式封隔器3連接在兩個(gè)滑套2之間。其中，位于上方的滑套2與第一油氣層51相對(duì)，位于下方的滑套2與第二油氣層52相對(duì)，穿越式封隔器3密封設(shè)置在第一油氣層51與第二油氣層52之間的環(huán)形通道11內(nèi)。當(dāng)然，在其它的實(shí)施方式中，滑套2的數(shù)量以及穿越式封隔器3的數(shù)量可根據(jù)井下油氣層5的數(shù)量具體設(shè)置，在此不作限制。在本實(shí)用新型中，滑套2采用現(xiàn)有技術(shù)的多級(jí)流量控制閥，由于多級(jí)流量控制閥上設(shè)有可開啟或關(guān)閉的多個(gè)油嘴，因此，當(dāng)本實(shí)用新型的智能完井管柱下入井下套管10 后，可通過打開其中一個(gè)或幾個(gè)與所需開采油氣層5相對(duì)的滑套2上的油嘴，來實(shí)現(xiàn)井下油氣層5的分層開采；若需開采井下所有油氣層5的原油時(shí)，通過打開智能完井管柱上所有滑套2上的油嘴即可實(shí)現(xiàn)井下油氣層的合采功能。另外，由于多級(jí)流量控制閥上的每一個(gè)油嘴的直徑大小均不相同，因此，通過選擇開啟不同直徑大小的油嘴，可實(shí)現(xiàn)調(diào)整環(huán)形通道11 內(nèi)的流體流入油管1內(nèi)的流量大小，進(jìn)而控制井下各油氣層5的原油開采量，特別是在油氣井自噴期內(nèi)可實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)和控制生產(chǎn)的目的。本實(shí)用新型中的穿越式封隔器3是一種自膨脹管纜穿越式封隔器，其具有膠筒， 在下井后，依靠橡膠的遇油或遇水自膨脹特性實(shí)現(xiàn)坐封，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)形通道11的坐封。 該穿越式封隔器3用于密封井下兩兩油氣層5之間的環(huán)形通道11，以避免井下各油氣層5 的原油在開采過程中竄至其它油氣層。本實(shí)用新型的自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱，在油井處于較強(qiáng)的自噴階段時(shí)， 可通過打開或關(guān)閉該智能完井管柱上的與井下各油氣層5相對(duì)的滑套2上的油嘴，來實(shí)現(xiàn)分層段開采原油與合采原油的功能；另外，該智能完井管柱還可在不動(dòng)生產(chǎn)管柱的情況下， 打開與井下每一油氣層5相對(duì)的滑套2上的油嘴，直接進(jìn)行井下各油氣層5的壓裂和/或酸化作業(yè)。再有，在本實(shí)用新型中，在靠近井口位置處的油管1上還連接有密封短節(jié)42。如圖 2所示，當(dāng)油井由自噴階段轉(zhuǎn)為人工舉升階段進(jìn)行采油作業(yè)時(shí)，通過在油管1內(nèi)下入桿式抽油泵4的泵筒41，使泵筒41與密封短節(jié)42相配合，可實(shí)現(xiàn)人工舉升的采油作業(yè)。本實(shí)用新型的自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱可實(shí)現(xiàn)自噴與機(jī)采一體化，并且本實(shí)用新型采用桿式抽油泵4進(jìn)行人工舉升作業(yè)，其可在不動(dòng)生產(chǎn)管柱的情況下，方便地將桿式抽油泵4的泵筒41自油管1中起出和/或下入，使檢修泵作業(yè)更加方便，并且能有效節(jié)省作業(yè)時(shí)間與生產(chǎn)成本。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式，所述油管1上還設(shè)有一個(gè)以上傳感器托筒6，所述傳感器托筒6上設(shè)有壓力溫度傳感器，所述傳感器托筒6設(shè)置在與井下每一所述油氣層 5相對(duì)的所述滑套2的上方。具體是，傳感器托筒6兩端螺紋連接在油管1上，其內(nèi)徑與油管1內(nèi)徑相同，在傳感器托筒6上安裝有壓力溫度傳感器。本實(shí)用新型在井下每一油氣層5位置處的滑套2上方均連接有一個(gè)傳感器托筒6，以使該傳感器托筒6上的壓力溫度傳感器可測(cè)量井下每一油氣層5的壓力和溫度。當(dāng)井下某個(gè)位置出水時(shí)，該位置處的壓力和溫度會(huì)發(fā)生明顯的變化，通過該壓力溫度傳感器可得到該位置處油氣層5出水的初步數(shù)據(jù)；進(jìn)一步可通過打開該油氣層5位置處的井下滑套2，而關(guān)閉其它油氣層5的井下滑套2，根據(jù)壓力溫度傳感器再次測(cè)得的數(shù)據(jù)與初步數(shù)據(jù)進(jìn)行比較后確定是否出水，以及該油氣層5的含水率。當(dāng)需要進(jìn)行控水作業(yè)時(shí)，可調(diào)節(jié)滑套2上的油嘴直徑大小實(shí)現(xiàn)控水。本實(shí)用新型的自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱，通過該壓力溫度傳感器與井下各油氣層5相對(duì)的滑套2相配合，可有效實(shí)現(xiàn)井下油氣層5的找水、控水作業(yè)。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式，所述滑套2通過控制管纜71與地面控制裝置20 相連，所述控制管纜71穿設(shè)在所述環(huán)形通道11內(nèi)。具體是，所述控制管纜71為液壓控制管線，每一滑套2均通過兩根控制管纜71與地面控制裝置20相連。該地面控制裝置20用于控制井下各油氣層5處的滑套2的開啟或關(guān)閉，并且通過液壓控制來調(diào)節(jié)滑套2上的油嘴大小，進(jìn)而調(diào)整環(huán)形通道11內(nèi)的流體流入油管1內(nèi)的流量大小。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式，所述壓力溫度傳感器通過測(cè)量管纜72與地面測(cè)量裝置30相連，所述測(cè)量管纜72穿設(shè)在所述環(huán)形通道11內(nèi)。具體是，所述測(cè)量管纜72 為光纜或電纜。該地面測(cè)量裝置30通過測(cè)量管纜72采集井下每一油氣層5位置處的壓力溫度傳感器測(cè)量的數(shù)據(jù)。進(jìn)一步的，所述自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱還包括管纜保護(hù)卡子8，其套接在靠近井口位置處的所述油管1的外側(cè)，所述控制管纜71的上端、所述測(cè)量管纜72的上端均與所述管纜保護(hù)卡子8相連。該管纜保護(hù)卡子8主要起固定控制管纜71和測(cè)量管纜72的作用，以使控制管纜71、測(cè)量管纜72順利地與地面控制裝置20、地面測(cè)量裝置30相連。因本實(shí)用新型的穿越式封隔器3采用的是自膨脹管纜穿越式封隔器，在該穿越式封隔器的外表面設(shè)有沿軸向方向貫穿的管線槽，因此，當(dāng)本實(shí)用新型的智能完井管柱下井時(shí)，位于穿越式封隔器3下方的、與滑套2和壓力溫度傳感器分別相連的控制管纜71和測(cè)量管纜72可穿設(shè)在該管線槽中，以使井下各油氣層5對(duì)應(yīng)的滑套2和壓力溫度傳感器均可與地面控制裝置20、地面測(cè)量裝置30連接，實(shí)現(xiàn)地面的單獨(dú)控制。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式，所述油管1的下端連接有盲堵9。盲堵9用于封堵油管1的底端。以上所述僅為本實(shí)用新型的幾個(gè)實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)申請(qǐng)文件公開的內(nèi)容可以對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行各種改動(dòng)或變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱，其設(shè)置在井下套管內(nèi)，其特征在于，所述自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱包括油管，其與所述套管之間形成有環(huán)形通道，所述油管具有抽油通道；一個(gè)以上滑套，其連接在所述油管上，所述滑套與井下油氣層相對(duì)，其上開設(shè)有多個(gè)可開啟或關(guān)閉的油嘴，在所述油嘴開啟的狀態(tài)下，所述環(huán)形通道通過所述油嘴與所述抽油通道相連通；一個(gè)以上穿越式封隔器，其連接在所述油管上，所述穿越式封隔器密封設(shè)置在兩兩所述油氣層之間的所述環(huán)形通道內(nèi)；桿式抽油泵，其包括泵筒和套設(shè)在所述泵筒外的密封短節(jié)，所述密封短節(jié)連接在靠近井口位置處的所述油管上，所述泵筒的上端連接有抽油桿。
2.如權(quán)利要求1所述的自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱，其特征在于，所述油管上還設(shè)有一個(gè)以上傳感器托筒，所述傳感器托筒上設(shè)有壓力溫度傳感器，所述傳感器托筒設(shè)置在與井下每一所述油氣層相對(duì)的所述滑套的上方。
3.如權(quán)利要求2所述的自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱，其特征在于，所述滑套通過控制管纜與地面控制裝置相連，所述控制管纜穿設(shè)在所述環(huán)形通道內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱，其特征在于，所述控制管纜為液壓控制管線。
5.如權(quán)利要求3所述的自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱，其特征在于，所述壓力溫度傳感器通過測(cè)量管纜與地面測(cè)量裝置相連，所述測(cè)量管纜穿設(shè)在所述環(huán)形通道內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱，其特征在于，所述測(cè)量管纜為光纜或電纜。
7.如權(quán)利要求5所述的自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱，其特征在于，所述自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱還包括管纜保護(hù)卡子，其套接在靠近井口位置處的所述油管的外側(cè)，所述控制管纜的上端、所述測(cè)量管纜的上端均與所述管纜保護(hù)卡子相連。
8.如權(quán)利要求1所述的自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱，其特征在于，所述穿越式封隔器為自膨脹管纜穿越式封隔器。
9.如權(quán)利要求1所述的自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱，其特征在于，所述滑套為多級(jí)流量控制閥。
10.如權(quán)利要求1所述的自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱，其特征在于，所述油管的下端連接有盲堵。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱，其包括油管，其與套管之間形成有環(huán)形通道，油管具有抽油通道；一個(gè)以上滑套，其連接在油管上，滑套與井下油氣層相對(duì)，其上開設(shè)有多個(gè)可開啟或關(guān)閉的油嘴，在油嘴開啟的狀態(tài)下，環(huán)形通道通過油嘴與抽油通道相連通；一個(gè)以上穿越式封隔器，其連接在油管上，穿越式封隔器密封設(shè)置在兩兩油氣層之間的環(huán)形通道內(nèi)；桿式抽油泵，其包括泵筒和套設(shè)在泵筒外的密封短節(jié)，密封短節(jié)連接在靠近井口位置處的油管上，泵筒的上端連接有抽油桿。本實(shí)用新型的自噴與機(jī)采一體化智能完井管柱，可實(shí)現(xiàn)自噴與機(jī)采一體化，在不動(dòng)生產(chǎn)管柱的情況下方便實(shí)現(xiàn)檢修泵作業(yè)，并可實(shí)現(xiàn)壓裂、酸化、分層段開采與合采等功能。
文檔編號(hào)E21B17/00GK202338294SQ20112050694
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者周理志, 張衛(wèi)平, 張國文, 張福祥, 彭建新, 沈澤俊, 童征, 郝忠獻(xiàn), 錢杰 申請(qǐng)人:中國石油天然氣股份有限公司