一種液控開關(guān)滑套的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于油氣井的完井領(lǐng)域，具體涉及一種液控開關(guān)滑套，針對水平井、多生產(chǎn)層系井及多分支井實(shí)現(xiàn)不動(dòng)生產(chǎn)管柱從井口控制井下流體生產(chǎn)及注入。
【背景技術(shù)】
[0002]井下流體控制工具是井下流體生產(chǎn)及注入的控制工具，包括開關(guān)滑套(控制閥)、多位節(jié)流滑(控制閥)等。該工具可以用于分段注水、分段壓裂以及分段酸化等，關(guān)閉高含水層進(jìn)行控水生產(chǎn)。通過合理的配置各個(gè)分段的產(chǎn)液量，控制水氣錐進(jìn)，延緩油井見水氣時(shí)間，提高油井的整體效益。井下流體控制閥與封隔器配合使用，把水平井水平段或者多分支封隔分段合采，克服油藏模擬的不確定性及找堵水難度大等不利因素，通過地面實(shí)時(shí)調(diào)整不同層段的生產(chǎn)，并可在不采取作業(yè)措施的情況下進(jìn)行重復(fù)解堵、壓裂等增產(chǎn)措施，從而大幅度提高油氣藏的開采速度及最終采收率。
[0003]目前的井下流體控制工具可以用于分段注水、分段壓裂以及分段酸化等，關(guān)閉高含水層進(jìn)行控水生產(chǎn)，也就是控制井下生產(chǎn)及注入流體的工具，包括開關(guān)滑套(控制閥)、多位節(jié)流滑(控制閥)等，以及地面預(yù)制式的節(jié)流嘴型、吼道型流體控制裝置等。上述井下工具的目的是通過合理的配置各個(gè)分段的產(chǎn)液量，控制水氣錐進(jìn)，延緩油井見水氣時(shí)間，提高油井的整體效益。井下流體控制閥與封隔器配合使用，把水平井水平段或者多分支封隔分段合采，克服油藏模擬的不確定性及找堵水難度大等不利因素，通過地面實(shí)時(shí)調(diào)整不同層段的生產(chǎn)，并可在不采取作業(yè)措施的情況下進(jìn)行重復(fù)解堵、壓裂等增產(chǎn)措施，從而大幅度提尚油氣臧的開米速度及最終米收率。
[0004]油氣井通過開關(guān)滑套進(jìn)行多分支及水平井分段完井后，在生產(chǎn)過程中，在井下的開關(guān)滑套是從傳統(tǒng)的鋼絲繩投勞開關(guān)或連續(xù)油管開關(guān)作業(yè)等措施進(jìn)行打開或關(guān)閉操作，利用相對應(yīng)的工作筒來實(shí)施作業(yè)，工作筒的內(nèi)輪廓與轉(zhuǎn)位工具的外輪廓相匹配。機(jī)械式滑套簡單、便宜，但需要有機(jī)構(gòu)來動(dòng)作，即必須在井內(nèi)下電纜或連續(xù)油管，或通過上下震擊來打開、關(guān)閉。鋼絲投勞滑套通過鋼絲繩作業(yè)，可避免起出及下入井下生產(chǎn)管柱，但依然需要進(jìn)行井下作業(yè)。
[0005]流體控制閥主要有開/關(guān)型和節(jié)流型兩類。其中，開/關(guān)型流體控制閥的開/關(guān)滑套只能在全開或全關(guān)位置工作。通常因?yàn)榻?jīng)濟(jì)原因應(yīng)用于關(guān)閉地層流體或關(guān)閉枯竭地層或產(chǎn)水量太多的地層；在多產(chǎn)層井，應(yīng)用于調(diào)控某層生產(chǎn)或關(guān)閉某個(gè)層。目前的開關(guān)滑套的打開及關(guān)閉控制方式主要包括電力控制及液壓控制方式，其中液壓控制方式具有控制可靠、不受井深限制及控制力矩大等優(yōu)點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種液控開關(guān)滑套，一方面，不動(dòng)管柱及不停產(chǎn)的情況下，實(shí)現(xiàn)對井下生產(chǎn)流體的實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)對井下各井段地層產(chǎn)出液進(jìn)行控制，關(guān)閉高含水層進(jìn)行控水生產(chǎn)，有效緩解油藏氣頂或邊底水錐進(jìn)，降低油井含水率，克服由于油氣藏的非均質(zhì)性及枯竭油氣層對該油氣井整體產(chǎn)量的不利影響；另一方面，可以實(shí)現(xiàn)分段注水、分段壓裂及分段酸化解堵等增產(chǎn)措施的流體注入控制。通過研制液控開關(guān)滑套，配套其它完井工具，通過地面實(shí)時(shí)調(diào)整不同層段的生產(chǎn)及重復(fù)增產(chǎn)措施，減少起下管柱及重復(fù)完井等作業(yè)措施，減少關(guān)停井次數(shù)及時(shí)間，從而大幅度降低作業(yè)及生產(chǎn)費(fèi)用，提高油氣井的單晶產(chǎn)量，從而大幅度提高油氣藏的開采速度及最終采收率。
[0007]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種液控開關(guān)滑套，包括液壓動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制液壓注入及輸出機(jī)構(gòu)、流體流量控制機(jī)構(gòu)；
[0009]所述液壓動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括上套筒、下套筒及位于兩者之間的活塞端蓋，三者的內(nèi)腔連通形成活塞缸體，活塞在所述活塞缸體內(nèi)能夠沿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)；活塞與活塞連桿連接；
[0010]所述控制液壓注入及輸出機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)輸入接頭及與該輸入接頭連接的液壓管線，兩個(gè)輸入接頭分別位于所述上套筒上和所述活塞端蓋上；
[0011]所述流體流量控制機(jī)構(gòu)包括位于活塞端蓋下方的內(nèi)滑套以及套在內(nèi)滑套外面的外滑套，外滑套與所述活塞連桿連接；
[0012]在所述內(nèi)滑套上開有至少一個(gè)節(jié)流孔；當(dāng)外滑套隨活塞在軸向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠打開或關(guān)閉內(nèi)滑套上的節(jié)流孔。
[0013]所述內(nèi)滑套上開有2個(gè)及以上的節(jié)流孔時(shí)，節(jié)流孔沿內(nèi)滑套軸向均勻分布，也可采用其它排布方式。
[0014]所述外滑套通過所述下套筒與所述活塞端蓋連接，在外滑套和下套筒之間設(shè)有O型圈。
[0015]所述輸入接頭為1/4" NPT或者卡套扣。
[0016]所述液壓管線由地面的控制開關(guān)進(jìn)行控制，與活塞端蓋連接的液壓管線、活塞缸體、與上套筒連接的液壓管線形成U型連接。
[0017]所述液壓管線的連接頭處開有卡槽，與輸入接頭上的卡箍相互卡緊。
[0018]在活塞上設(shè)有O型圈，以保證活塞與活塞缸體之間的密封；
[0019]在活塞端蓋上設(shè)有O型圈，以保證活塞端蓋和活塞之間的密封；
[0020]在外滑套與下套筒之間設(shè)有O型圈。
[0021]所述內(nèi)滑套下面連接有下接頭，在兩者之間設(shè)有O型圈。
[0022]所述上套筒與上接頭連接。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0024]流體控制閥是井下流體控制系統(tǒng)的核心工具，在井下工作的環(huán)境復(fù)雜，根據(jù)分段完井后不動(dòng)管柱進(jìn)行采油、控水、注水及酸化等措施的需要，務(wù)必使該工具盡可能簡單可靠。流體控制閥在上缸體的端面處開有2個(gè)進(jìn)液孔，一個(gè)是控制閥開啟進(jìn)液孔，另一個(gè)是控制閥關(guān)閉的公共進(jìn)液孔，并且通過1/4" NPT接頭或卡套接頭等金屬密封接頭進(jìn)行連接，連接方便、可靠、便于現(xiàn)場施工。通過活塞兩端液壓的來回注入推動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)通過連接外滑套的連桿帶動(dòng)外滑套實(shí)現(xiàn)液壓孔與工具外界的連通及密閉，實(shí)現(xiàn)開關(guān)滑套的打開及關(guān)閉，液壓傳遞力矩大，克服井下結(jié)垢及銹蝕等復(fù)雜情況，操控安全、可靠。
[0025]本液控開關(guān)滑套，在使用液控開關(guān)滑套對油井進(jìn)行分段開采時(shí)，可結(jié)合油藏?cái)?shù)值模擬結(jié)果對液控開關(guān)滑套上節(jié)流孔的開孔大小進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可優(yōu)化每層段的節(jié)流壓差，從而調(diào)整水平井生產(chǎn)剖面。
[0026]生產(chǎn)及注入流體節(jié)流孔的節(jié)流面積及節(jié)流壓差，可根據(jù)具體生產(chǎn)井的油藏模擬結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，可由單孔組成，也可由多孔組成，多孔的目的是減少或避免單孔節(jié)流時(shí)，井下生產(chǎn)或注入流體對節(jié)流孔的局部沖蝕。
[0027]通過研制液控開關(guān)滑套，配套其它完井工具，通過地面實(shí)時(shí)調(diào)整不同層段的生產(chǎn)及重復(fù)增產(chǎn)措施，減少起下管柱及重復(fù)完井等作業(yè)措施，減少關(guān)停井次數(shù)及時(shí)間，從而大幅度降低作業(yè)及生產(chǎn)費(fèi)用，提高油氣井的單晶產(chǎn)量，從而大幅度提高油氣藏的開采速度及最終采收率。
[0028]我國石油勘探開發(fā)經(jīng)過五十余年的發(fā)展，各地油田均已進(jìn)入開發(fā)中后期，含水大幅度上升，層間矛盾加劇，開發(fā)效果越來越差。為了增加產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)控水穩(wěn)油，逐步推廣了分層卡堵水、分段完井分段找堵水采油等工藝措施，以改善注水開發(fā)效果。在分層、分段采油工藝生產(chǎn)中，其關(guān)鍵技術(shù)就是分隔各層的井下流量控制閥門開關(guān)。通過研制液控開關(guān)滑套，配套其它完井工具，通過地面實(shí)時(shí)調(diào)整不同層段的生產(chǎn)及重復(fù)增產(chǎn)措施，減少起下管柱及重復(fù)完井等作業(yè)措施，減少關(guān)停井次數(shù)及時(shí)間，從而大幅度降低作業(yè)及生產(chǎn)費(fèi)用，提高油氣井的單井產(chǎn)量，可廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外常規(guī)砂巖油氣藏、海上油氣藏、碳酸鹽及致密油氣等，可大幅度提高油氣藏的開采速度及最終采收率。
【附圖說明】
[0029]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]1、下接頭，2、O型圈，3、內(nèi)滑套，4、節(jié)流孔，5、外滑套，6、下套筒，7、O型圈，8、活塞連桿，9、O型圈，10、活塞端蓋，11、O型圈，12、活塞，13上套筒。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0032]井下開關(guān)滑套或者流體控制閥是實(shí)現(xiàn)單井高產(chǎn)、提高采收率、高效開發(fā)油氣田的先進(jìn)技術(shù)。本實(shí)用新型主要是為了滿足國內(nèi)油田勘探開發(fā)的需求，研制一種可在井口或遠(yuǎn)程控制，結(jié)構(gòu)及操作簡單、成本低、