一种可实现重复对接功能的有缆分注和分采系统及方法与流程

本发明涉及石油分层采油，更具体地说，它涉及一种可实现重复对接功能的有缆分注和分采系统及方法。

背景技术：

1、在当前石油开采中，各油田的油井普遍采用多层同时开采的策略，但随着油田逐渐进入开发后期，高含水层和中低含水层的交错排列变得日益复杂。这种复杂的排列情况导致许多油井的主力产层出现高含水情况，严重影响了低含水、低渗透油层的正常开采。这些低含水、低渗透油层原本具有巨大的开采潜力，但由于高含水层的存在，使得这些资源无法得到充分利用。

2、为了应对这一挑战，业内专家提出了有缆智能分层采油的概念。该系统通过智能化、精细化的管理，旨在实现对不同含水层和渗透性的油层进行有针对性的开采。通过有缆智能分层采油系统，可以实时监测各油层的含水情况和渗透性，从而精确调整开采策略，最大限度地提高油井的产量。然而，在实际应用中，大多数油田在采油过程中更倾向于选择管式泵和电潜泵作为主要的采油设备。这些设备在配合封隔器进行一段时间的施工后，需要定期进行检泵作业，在检泵过程中，需要起出所有的油管及工具，这不仅增加了操作的复杂性，还大大提高了成本。由于检泵作业需要耗费大量的人力和物力，因此油田常常面临生产效率和经济效益之间的矛盾。

3、因此，为了解决上述技术问题本技术提出一种可实现重复对接功能的有缆分注和分采系统及方法。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种可实现重复对接功能的有缆分注和分采系统及方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种可实现重复对接功能的有缆分注和分采系统及方法，包括地下工具段和采油设备段，所述地下工具段和采油设备段通过湿接头相连接，所述湿接头包括能够相互分离的公接头和母接头，其中，公接头与采油设备段相连，母接头与地下工具段相连，公接头和母接头用于使地下工具段和采油设备段能够重复分离、对接；

3、所述公接头包括公接头油管扣、公接头过流通道、公接头通信接口和公接头电缆接头，所述公接头过流通道与公接头油管扣相连通，公接头通信接头与公接头电缆接头电性连接，所述母接头包括母接头丢手、母接头通信接口、母接头油管扣、母接头电缆接口和母接头对接口，所述母接头通信接口与母接头电缆接口电性连接，且所述公接头通信接头与母接头对接口的大小相互适配，在所述公接头通信接头插接至母接头对接口内并移动到位后，所述地下工具段与采油设备段完成对接。

4、优选地，所述地下工具段包括设置在管柱底部的底堵，所述底堵通过油管与封隔器和智能配产器相连接，各个所述封隔器和智能配产器之间均通过电缆进行有缆通讯，且电缆与母接头电缆接口电性连接，所述封隔器上设置有与母接头油管扣相连的过电缆油管锚机构，过电缆油管锚机构用于防止地下工具段管柱下窜。

5、该套系统集成了油管锚机构，旨在防止整体管柱在作业过程中发生下窜，从而显著增强了管柱的可靠性，油管锚机构利用其独特的锁定机制，与井壁或套管内壁紧密配合，确保管柱在复杂多变的井筒条件下都能保持稳定，降低作业风险，延长使用寿命，并减少维护成本。这一设计不仅提高了油井作业的安全性和效率，也为整个系统的稳定运行提供了坚实保障。

6、优选地，所述采油设备段包括管式泵、筛管和电缆连接器，所述管式泵通过油管与公接头油管扣相连，所述公接头电缆接头上通过电缆与电缆连接器电性连接，电缆则通过电缆保护器设置在油管上。

7、由于在进行地层采油时，往往需要根据实际情况将底层分为多层，这样油管就会有多根，为了确保电缆在复杂多变的井筒环境中的安全和稳定运行，需要在每根油管的接箍处安装专门的电缆保护器，这些保护器通过其独特的结构和功能，能够有效地防止电缆受到油管接箍处的摩擦、挤压等潜在损害，从而延长电缆的使用寿命，确保采油作业的稳定进行。这种细致入微的保护措施不仅提高了整个采油系统的可靠性，也为地层采油的高效提供了保障。

8、优选地，所述油管靠近公接头油管扣的内部位置设置有筛管，筛管用于使地层原油通过管内时由筛管进入油套环空以形成动液面。

9、通过筛管油套环空以形成动液面的原油能够有效地降低了原油流动的阻力，能够较为显著的提高管式泵的泵效，且动液面还有助于维持井筒内原油的稳定流动，避免原油在井筒中积聚或形成堵塞。

10、优选地，所述一种可实现重复对接功能的有缆分注和分采系统还包括地面组件，所述地面组件包括pc上位机、地面控制器和井口装置，所述井口装置用于与油管和电缆连通并使电缆与pc上位机和地面控制器连接，实现分层采油。

11、在井下的各类数据通过电缆传输至地面后，能够对地层恢复压、温度、含水、流量等数据进行分析，实现智能化的有缆分注和分采。

12、本发明还提供一种可实现重复对接功能的有缆分注和分采的方法，应用于上述的一种可实现重复对接功能的有缆分注和分采系统，所述可实现重复对接功能的有缆分注和分采的方法分为如下步骤：

13、s：通过第一次管柱施工安装井下的地下工具段，由下至上，依次下入工具：底堵、智能配产器、封隔器、油管锚、湿接头中的母接头和油管，通过油管对各设备进行连接，以及通过电缆对各设备进行连通，通信电缆不截断直接通过封隔器引至智能配产器，为后续通讯打下基础；

14、s:在对地下工具段的各设备安装完毕后，通过地面泵车注液打压，对分隔器进行坐封，坐封完成后再次加压，加压至一定压力后从湿接头母头丢手处丢开管柱，上提油管进行第二次管柱作业；

15、s：通过第二次管柱施工安装采油设备段，由下至上，依次下入工具湿接头中的公接头、管式泵、油管若干，公接头与管式泵连接，内部连接电缆，并在现场施工过程中在每根油管接箍处拧入一个电缆保护器，以对电缆进行保护，之后连接电缆连接器，完成所有工具连接后通过油管连接至井口，每根油管接箍处安装电缆保护器直至井口，将公接头上的公接头通信接头插接至母接头对接口内并移动到位；

16、s：在湿接头公母接头对接成功后，将地面组件与采油树连接，并通过电缆与地面控制器进行连接通信，进而完成整套的实施，实现分层采油。

17、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

18、1、本发明中，通过使用能够分离的公接头和母接头形成的湿接头，在进行检泵时，只需将第二次管柱作业的采油设备段取出即可完成检泵作业，无需取出地下工具段，仅需将湿接头中的公接头和母接头分离，母接头仍然留在管柱内，只需将公接头和公接头上的采油设备取出，减少井下工具成本以及施工成本，提供系统可靠性。

19、2、本发明中，通过在该套系统集成油管锚机构，旨在防止整体管柱在作业过程中发生下窜，从而显著增强了管柱的可靠性，油管锚机构利用其独特的锁定机制，与井壁或套管内壁紧密配合，确保管柱在复杂多变的井筒条件下都能保持稳定，降低作业风险，延长使用寿命，并减少维护成本，不仅提高了油井作业的安全性和效率，也为整个系统的稳定运行提供了坚实保障。

20、3、本发明中，在油管靠近公接头油管扣的内部位置设置有筛管，筛管用于使地层原油通过管内时由筛管进入油套环空以形成动液面，通过筛管油套环空以形成动液面的原油能够有效地降低了原油流动的阻力，能够较为显著的提高管式泵的泵效，且动液面还有助于维持井筒内原油的稳定流动，避免原油在井筒中积聚或形成堵塞。