一種水平井自動控水裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種水平井自動控水裝置，包括中心管和固定套設(shè)在中心管外部的防砂管，防砂管的管壁上開設(shè)有多個用于液體通過的過流孔，中心管的管壁上開設(shè)有多個安裝孔，安裝孔內(nèi)固定設(shè)有控水閥，安裝孔為通孔；控水閥的軸向中心貫設(shè)有流體通道，流體通道包括進(jìn)液通道、與進(jìn)液通道底部連通的出液通道，進(jìn)液通道內(nèi)設(shè)有遇水膨脹、遇油收縮的第一閥球，出液通道內(nèi)設(shè)有單流閥閥球。該水平井自動控水裝置，實現(xiàn)高含水水平井找堵水治理一體化，有效彌補(bǔ)了目前主體水平井找、堵水技術(shù)的不足，縮短了高含水水平井找、堵水治理措施周期，提高了控水措施效率，為水平井規(guī)模高效開發(fā)提供了新的技術(shù)手段與保障。
【專利說明】一種水平井自動控水裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油田采油【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種水平井自動控水裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，高含水水平井治理，主要是開展水平井找水、水平井堵水措施，或者對底水油藏針對性開展調(diào)流控水篩管等控水完井管柱，但這些措施一般存在施工周期長、控水效率低的問題，無法滿足目前水平井的大規(guī)模高效開發(fā)，尤其是針對套管完井、低產(chǎn)水平井的治理，目前仍沒有高效率的治理措施與方法。
[0003]水平井找水具有代表性的手段主要有產(chǎn)液剖面測井找水、中子氧活化測試找水以及分段生產(chǎn)測試找水。
[0004]水平井產(chǎn)液剖面測井找水技術(shù)，受到渦輪流量計啟動排量、水平井層段層流等因素的影響，測試精度較低，同時針對低滲透油藏低產(chǎn)液水平井，技術(shù)適應(yīng)性尚有待提高；
中子氧活化測試找水技術(shù)對水平井產(chǎn)液量要求高，對日產(chǎn)液1mVd以下井測試時，測不到峰值，無法進(jìn)行解釋，該技術(shù)同樣無法在低滲透油藏、小流量水平井中應(yīng)用；
為了有效解決低產(chǎn)液水平井找水技術(shù)問題，研究形成了水平井分段生產(chǎn)測試找水技術(shù)，通過逐段生產(chǎn)、含水化驗確定出水層段，對水平井產(chǎn)液量要求較低，但是該技術(shù)在多段改造水平井上找水應(yīng)用時，找水周期長(平均30-40天/井)，降低了水平井找水措施效率。
[0005]水平井堵水主要有化學(xué)堵水、機(jī)械封隔器卡堵水。
[0006]截至目前，針對水平井化學(xué)堵水，由于不同油藏、不同完井方式水平井對化學(xué)堵劑要求苛刻，目前在堵劑研發(fā)方面，尚未出現(xiàn)成熟的堵劑產(chǎn)品，尤其是針對低滲透油藏，水平井化學(xué)堵劑仍處于研發(fā)試驗階段。
[0007]水平井機(jī)械封隔器卡堵水相對簡單，目前已研制出水平井機(jī)械堵水配套橋塞、封隔器，技術(shù)相對成熟，但針對套管完井水平井機(jī)械卡堵水措施由于出水層段壓力較高，堵水后常常發(fā)生套管外水繞流問題，導(dǎo)致水平井機(jī)械卡堵水有效期短，堵水效果降低。
[0008]專利申請?zhí)枮?00920173016公開了“一種水平井分段控水的采油管柱”，該水平井分段控水的采油管柱主要由篩管管柱和油管管柱組成，油管管柱在篩管管柱內(nèi)，通過尾管懸掛封隔器將篩管管柱懸掛在油層套管的下端，篩管管柱是有篩管和盲管連接成，并在篩管和盲管中間連接有2?4組遇水遇油膨脹封隔器，在遇水遇油膨脹封隔器內(nèi)固定有分層密封筒，在篩管管柱的下端部連接有洗井密封筒、洗井循環(huán)閥和洗井引鞋，油管管柱自上而下是油管連接有插入式密封器，插入式密封器下端連接油管，油管的下部連接有帶孔管，在帶孔管的下端連接有油管和絲堵。該水平井分段控水的采油管柱主要是針對裸眼完井水平井，通過水平井段開采壓力平衡控制，實現(xiàn)控水，但該控水管柱復(fù)雜，其技術(shù)適應(yīng)性有限。
[0009]因此，從目前高含水水平井治理技術(shù)調(diào)研情況看，水平井找水技術(shù)以及水平井堵水技術(shù)均存在一定局限性，技術(shù)成熟度、適應(yīng)性尚有待提高；同時采用找、堵水相結(jié)合的方式進(jìn)行高含水水平井控水增油時，措施周期較長、效率降低，已無法滿足目前水平井規(guī)模開發(fā)的技術(shù)需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是通過發(fā)明一種水平井自動控水裝置，將水平井找水、堵水作業(yè)有機(jī)結(jié)合，形成水平井找、堵水一體化技術(shù)；利用水平井自動控水裝置對層段產(chǎn)液含水情況自動判識，調(diào)節(jié)控制層段產(chǎn)液進(jìn)入油管的通道，實現(xiàn)自動抑制高含水層段、有效釋放低含水層段的目的，提高高含水水平井控水措施效率、效果。
[0011]為此，本發(fā)明提供了一種水平井自動控水裝置，包括中心管和固定套設(shè)在中心管外部的防砂管，防砂管的管壁上開設(shè)有多個用于液體通過的過流孔，中心管的兩端分別是用于與油管連接的上接頭和下接頭，中心管的管壁上開設(shè)有多個安裝孔，所述安裝孔內(nèi)固定設(shè)有控水閥，安裝孔為通孔；
所述控水閥的軸向中心貫設(shè)有流體通道，流體通道包括進(jìn)液通道、與進(jìn)液通道底部連通的出液通道，所述進(jìn)液通道的直徑大于出液通道的直徑，進(jìn)液通道內(nèi)設(shè)有遇水膨脹、遇油收縮的第一閥球，出液通道內(nèi)設(shè)有單流閥閥球，且所述的進(jìn)液通道設(shè)置在靠近防砂管的一端。
[0012]所述進(jìn)液通道由第一進(jìn)液通道和設(shè)置在第一進(jìn)液通道底端與第一進(jìn)液通道連通的球形通道組成，第一閥球位于球形通道內(nèi)，且球形通道的直徑大于第一進(jìn)液通道的直徑。
[0013]所述出液通道由第一出液通道和設(shè)置在第一出液通道頂端與第一出液通道連通的第二出液通道組成，單流閥閥球位于第一出液通道內(nèi)，且第二出液通道與球形通道連通，第二出液通道的直徑小于第一出液通道。
[0014]所述控水閥的上端嵌有環(huán)形結(jié)構(gòu)的上壓帽，上壓帽的中心為第一進(jìn)液通道，控水閥的下端嵌有環(huán)形結(jié)構(gòu)的下壓帽，下壓帽的中心為第一出液通道；
所述上壓帽、下壓帽分別與控水閥同軸。
[0015]所述防砂管的兩端分別連接有防砂管壓環(huán)，防砂管與中心管通過設(shè)置在防砂管壓環(huán)上的鉚釘連接。
[0016]所述控水閥通過絲扣與中心管固定連接。
[0017]所述第一閥球為樹脂閥球。
[0018]所述控水閥為2?6個。
[0019]所述控水閥沿中心管的軸向?qū)ΨQ設(shè)置有兩排。
[0020]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的這種水平井自動控水裝置，實現(xiàn)高含水水平井找堵水治理一體化，有效彌補(bǔ)了目前主體水平井找、堵水技術(shù)的不足，縮短了高含水水平井找、堵水治理措施周期，提高了控水措施效率，為水平井規(guī)模高效開發(fā)提供了新的技術(shù)手段與保障。
[0021]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是水平井自動控水裝置的剖視圖。
[0023]圖2是水平井自動控水裝置的安裝示意圖。
[0024]圖3是防砂管的示意圖。
[0025]圖4是防砂管和中心管的剖視圖。
[0026]圖5是控水閥的示意圖。
[0027]附圖標(biāo)記說明:1、上接頭；2、防砂管壓環(huán)；3、鉚釘；4、防砂管；401、過流孔；5、控水閥；501、第一進(jìn)液通道；502、球形通道；503、第一閥球；504、第一出液通道；505、第二出液通道；506、單流閥閥球；507、上壓帽；508、下壓帽；6、中心管；7、下接頭；8、射孔段；9、封隔器；10、水平井自動控水裝置；11、絲堵。

【具體實施方式】
[0028]以下將結(jié)合附圖對該水平井自動控水裝置作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0029]實施例1:
本發(fā)明提供了一種水平井自動控水裝置，如圖1所示，包括中心管6和固定套設(shè)在中心管6外部的防砂管4，如圖3所示，防砂管4的管壁上開設(shè)有多個用于液體通過的過流孔401，中心管6的兩端分別是用于與油管連接的上接頭I和下接頭7，中心管6的管壁上開設(shè)有多個安裝孔，所述安裝孔內(nèi)固定設(shè)有控水閥5，安裝孔為通孔；所述控水閥5的軸向中心貫設(shè)有流體通道，流體通道包括進(jìn)液通道、與進(jìn)液通道底部連通的出液通道，所述進(jìn)液通道的直徑大于出液通道的直徑，進(jìn)液通道內(nèi)設(shè)有遇水膨脹、遇油收縮的第一閥球503，出液通道內(nèi)設(shè)有單流閥閥球506，且所述的進(jìn)液通道設(shè)置在靠近防砂管4的一端。
[0030]具體的，水平井自動控水裝置10通過絲扣與油管連接，即上接頭I和下接頭7分別通過絲扣與油管連接，如圖2所示，水平井自動控水裝置10安裝在射孔段8上，依據(jù)水平井射孔段8數(shù)、見水特點(diǎn)，配套不同數(shù)量的封隔器9，為了避免高壓出水層段對低壓生產(chǎn)層段的抑制或倒灌，封隔器9將水平井段封隔為不同的生產(chǎn)層段，每一生產(chǎn)層段對應(yīng)放置一套水平井自動控水裝置10，即每相鄰的兩個封隔器9之間的油管上安裝有一套水平井自動控水裝置10，最左端的封隔器9的左側(cè)，安裝有一套水平井自動控水裝置10，最右端的封隔器9和絲堵11之間，安裝有一套水平井自動控水裝置10。
[0031]需要指出的是，生產(chǎn)層段的產(chǎn)液由防砂管4上的過流孔401進(jìn)入控水閥5，具體的是，當(dāng)水平井生產(chǎn)層段為高含水層段時，產(chǎn)層產(chǎn)液進(jìn)入控水閥5的進(jìn)液通道，與第一閥球503充分接觸，第一閥球503遇水膨脹，關(guān)閉進(jìn)液通道，阻止了產(chǎn)液進(jìn)入出液通道，進(jìn)一步有效阻止對應(yīng)生產(chǎn)層段產(chǎn)水進(jìn)入油管；當(dāng)水平井生產(chǎn)層段為低含水層段時，產(chǎn)層產(chǎn)液與第一閥球503充分接觸后，第一閥球503遇油收縮，打開進(jìn)液通道，使產(chǎn)層產(chǎn)液通過第一閥球503，流入出液通道，并流經(jīng)出液通道內(nèi)的單流閥閥球506，最終進(jìn)入中心管6內(nèi)，各生產(chǎn)層段產(chǎn)液進(jìn)入水平井自動控水裝置10的中心管6后，在水平井井段油管內(nèi)匯合，由抽油泵舉升至地面。第一閥球503根據(jù)各層段的產(chǎn)液含水情況，發(fā)生不同比例的膨脹或者收縮，控制層段產(chǎn)液由進(jìn)液通道到出液通道之間液流通道的開度。
[0032]該水平井自動控水裝置，將水平井找水、堵水作業(yè)有機(jī)結(jié)合，形成水平井找、堵水一體化技術(shù)；利用控水裝置對層段產(chǎn)液含水情況自動判識，調(diào)節(jié)控制層段產(chǎn)液進(jìn)入油管的通道，實現(xiàn)自動抑制高含水層段、有效釋放低含水層段的目的，提高含水水平井控水措施效率、效果。
[0033]實施例2:
在實施例1的基礎(chǔ)上，需要特別說明的是，如圖4和圖5所示，所述進(jìn)液通道由第一進(jìn)液通道501和設(shè)置在第一進(jìn)液通道501底端與第一進(jìn)液通道501連通的球形通道502組成，第一閥球503位于球形通道502內(nèi)，且球形通道502的直徑大于第一進(jìn)液通道501的直徑。所述出液通道由第一出液通道504和設(shè)置在第一出液通道504頂端與第一出液通道504連通的第二出液通道505組成，單流閥閥球506位于第一出液通道504內(nèi)，且第二出液通道505與球形通道502連通，第二出液通道505的直徑小于第一出液通道504。
[0034]具體的，生產(chǎn)層段的產(chǎn)液由防砂管4上的過流孔401進(jìn)入控水閥5，具體的是，當(dāng)水平井生產(chǎn)層段為高含水層段時，產(chǎn)層產(chǎn)液進(jìn)入控水閥5的第一進(jìn)液通道501，接著進(jìn)入球形通道502，球形通道502內(nèi)設(shè)有第一閥球503，產(chǎn)液與第一閥球503充分接觸，第一閥球503遇水膨脹，關(guān)閉進(jìn)液通道，阻止了產(chǎn)液進(jìn)入出液通道，進(jìn)一步有效阻止對應(yīng)生產(chǎn)層段產(chǎn)水進(jìn)入油管；當(dāng)水平井生產(chǎn)層段為低含水層段時，產(chǎn)層產(chǎn)液與第一閥球503充分接觸后，第一閥球503遇油收縮，打開進(jìn)液通道，使產(chǎn)層產(chǎn)液通過第一閥球503，流入第二出液通道505，接著流入第一出液通道504，并流經(jīng)第一出液通道504內(nèi)的單流閥閥球506，最終進(jìn)入中心管6內(nèi)，各生產(chǎn)層段產(chǎn)液進(jìn)入水平井自動控水裝置10的中心管6后，在水平井井段油管內(nèi)匯合，由抽油泵舉升至地面。第一閥球503根據(jù)各層段的產(chǎn)液含水情況，發(fā)生不同比例的膨脹或者收縮，控制層段產(chǎn)液由進(jìn)液通道到出液通道之間液流通道的開度。
[0035]實施例3:
在實施例1的基礎(chǔ)上，為了固定第一閥球503和單流閥閥球506，以及方便組裝，所述控水閥5的上端嵌有環(huán)形結(jié)構(gòu)的上壓帽507，上壓帽507的中心為第一進(jìn)液通道501，控水閥5的下端嵌有環(huán)形結(jié)構(gòu)的下壓帽508，下壓帽508的中心為第一出液通道504 ;所述上壓帽507、下壓帽508分別與控水閥5同軸。
[0036]實施例4:
在實施例1的基礎(chǔ)上，為了固定防砂管4，所述防砂管4的兩端分別連接有防砂管壓環(huán)2，防砂管4與中心管6通過設(shè)置在防砂管壓環(huán)2上的鉚釘3連接?？厮y5通過絲扣與中心管6固定連接。
[0037]實施例5:
在實施例1的基礎(chǔ)上，需要特別說明的是，所述第一閥球503為樹脂閥球，單流閥閥球506為普通的鋼制球，另外，如圖4所示，所述控水閥5為2飛個，且控水閥5沿中心管6的軸向?qū)ΨQ設(shè)置有兩排。
[0038]本發(fā)明提供的這種水平井自動控水裝置，實現(xiàn)高含水水平井找堵水治理一體化，有效彌補(bǔ)了目前主體水平井找、堵水技術(shù)的不足，縮短了高含水水平井找、堵水治理措施周期，提高了控水措施效率，為水平井規(guī)模高效開發(fā)提供了新的技術(shù)手段與保障。
[0039]以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水平井自動控水裝置，其特征在于:包括中心管(6)和固定套設(shè)在中心管(6)夕卜部的防砂管(4)，防砂管(4)的管壁上開設(shè)有多個用于液體通過的過流孔(401)，中心管(6)的兩端分別是用于與油管連接的上接頭(I)和下接頭(7)，中心管(6)的管壁上開設(shè)有多個安裝孔，所述安裝孔內(nèi)固定設(shè)有控水閥(5 )，安裝孔為通孔； 所述控水閥(5)的軸向中心貫設(shè)有流體通道，流體通道包括進(jìn)液通道、與進(jìn)液通道底部連通的出液通道，所述進(jìn)液通道的直徑大于出液通道的直徑，進(jìn)液通道內(nèi)設(shè)有遇水膨脹、遇油收縮的第一閥球(503)，出液通道內(nèi)設(shè)有單流閥閥球(506)，且所述的進(jìn)液通道設(shè)置在靠近防砂管(4)的一端。
2.如權(quán)利要求1所述的一種水平井自動控水裝置，其特征在于:所述進(jìn)液通道由第一進(jìn)液通道(501)和設(shè)置在第一進(jìn)液通道(501)底端與第一進(jìn)液通道(501)連通的球形通道(502)組成，第一閥球(503)位于球形通道(502)內(nèi)，且球形通道(502)的直徑大于第一進(jìn)液通道(501)的直徑。
3.如權(quán)利要求1所述的一種水平井自動控水裝置，其特征在于:所述出液通道由第一出液通道(504)和設(shè)置在第一出液通道(504)頂端與第一出液通道(504)連通的第二出液通道(505 )組成，單流閥閥球(506 )位于第一出液通道(504 )內(nèi)，且第二出液通道(505 )與球形通道(502)連通，第二出液通道(505)的直徑小于第一出液通道(504)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種水平井自動控水裝置，其特征在于:所述控水閥(5)的上端嵌有環(huán)形結(jié)構(gòu)的上壓帽(507)，上壓帽(507)的中心為第一進(jìn)液通道(501)，控水閥(5)的下端嵌有環(huán)形結(jié)構(gòu)的下壓帽(508)，下壓帽(508)的中心為第一出液通道(504)； 所述上壓帽(507 )、下壓帽(508 )分別與控水閥(5 )同軸。
5.如權(quán)利要求1所述的一種水平井自動控水裝置，其特征在于:所述防砂管(4)的兩端分別連接有防砂管壓環(huán)(2)，防砂管(4)與中心管(6)通過設(shè)置在防砂管壓環(huán)(2)上的鉚釘(3)連接。
6.如權(quán)利要求5所述的一種水平井自動控水裝置，其特征在于:所述控水閥(5)通過絲扣與中心管(6)固定連接。
7.如權(quán)利要求1所述的一種水平井自動控水裝置，其特征在于:所述第一閥球(503)為樹脂閥球。
8.如權(quán)利要求1所述的一種水平井自動控水裝置，其特征在于:所述控水閥(5)為2飛個。
9.如權(quán)利要求8所述的一種水平井自動控水裝置，其特征在于:所述控水閥(5)沿中心管(6)的軸向?qū)ΨQ設(shè)置有兩排。
【文檔編號】E21B34/06GK104453800SQ201410756770
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日
【發(fā)明者】李大建, 甘慶明, 呂億明, 王百, 牛彩云, 李亞洲, 朱洪征, 崔文昊, 羅有剛, 常莉靜 申請人:中國石油天然氣股份有限公司