电泵井分层采油液控阀和分层采油管柱的制作方法

本发明涉及一种用于调控油田电泵井流量的分层采油液控阀以及采用该液控阀的分层采油管柱，属于采油管柱。

背景技术：

1、海上油田油层井段长，多个小层合采，平均合采层数4.8层，渗透率级差3.4，经过长期的注水开采，进一步加剧了层间干扰，目前全部采用电泵举升笼统合采方式。为进一步提高层间动用程度，实现提高采收率的目的，需要进行分层采油开发。

2、分层采油技术按控制方式分为电控、液控、无线压力脉冲控制以及电液一体化四类技术。其中液控和电控是目前应用成熟的系统。但是液控及电控分层采油方式较多采用y型接头，配备液控机械滑套或者电控滑套的方式，主要应用于95/8的套管中，而且流量不能控制。

3、目前油井防砂主要以砾石充填为主，充填后留井内径小于90mm，受防砂套管内径的限制，难以进行7in井筒分层防砂后的分层采油，因此需要自主设计一种可靠地适合该类井筒的分层防砂分层采油工艺技术，能够实现防砂管柱内的多层位采油工艺。

4、中国专利文献cn106703763 a公开一种《适用于海上油田防砂完井的智能分层开采系统》，包括通过油管连接的井口采油树、井下安全阀、过电缆封隔器、y接头、带孔管、过电缆定位密封、第一智能配产器、第一过电缆插入密封、第二智能配产器、第二过电缆插入密封、第三智能配产器和圆堵，过电缆封隔器设置有放气阀和电缆穿越器，y接头连接有电潜泵机组，电潜泵机组与电潜泵控制系统相连，第一智能配产器、第二智能配产器和第三智能配产器均连接地面控制器。该系统虽然一次作业即可实现油井找水、分层测试、堵水、分层开采等目的，可对单层流量、含水率、压力、温度等井下参数进行实时监测与实时控制，但是由于采用y接头连接有电潜泵机组的方式，需要较大的井筒内径，对于小井径的井实现有较大难度。

5、cn209129581u公开一种《井下液压控制多档位液控滑套》，上壳体固定在下壳体的顶端，在上壳体的顶端贯穿上壳体设置有第一液压管路和第二液压管路，在下壳体的内壁上开设有换向引导槽；在位于上壳体内的中心管的外壁上固定有液压活塞，在位于下壳体内的中心管的外壁上固定有换向台阶，在位于下壳体内的中心管的外壁上还固定有中心管定位台阶；在中心管的底端固定滑套，在滑套的一侧开设有中心管过流孔；阶梯限位筒固定在下壳体内壁的底端，在阶梯限位筒的顶端设置有限位台阶。该滑套虽然可以减小换向阻力，提高液控滑套的可靠性，但是多层控制时需要的管线较多，管线与工具接头多，井下环境复杂，不可控因素增加，液控分层开采管柱成功率低。

6、cn110374551a公开一种《井下液控启动滑套控制系统及控制方法》，采用在地面向井下发送压力波或电磁波的方式向井下液控启动滑套发送控制指令，井下液控启动滑套上安装的井下传感器测量地面发送的控制指令，并把测量到的控制指令发送给井下控制电路板，井下控制电路板判断为正确的控制指令，控制井下电磁阀开启，井筒内流体通过井下电磁阀流入井下液控启动滑套内的上腔体，推动活塞杆向下运动，打开井下液控启动滑套。该系统省去了现有井下滑套需要投球或者下入连续油管打开的程序，虽然节省了大量时间和成本，但是采油的压力波或电磁波的传输方式，在井筒中实现的时候，需要配套的信号发送和接收设备，增加了管柱的复杂程度，降低了可靠性。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足，提供一种实现各层位流量调整，达到每层长效控水稳油的电泵井分层采油液控阀，以及采用该液控阀的分层采油管柱，同时提供该采油管柱的使用方法。

2、本发明中的电泵井分层采油液控阀，采用以下技术方案：

3、该液控阀，包括第一连接管、滑动开关、仪器短节、第二连接管、中间接头、打压套、传压套、连接套、轨道套、固定套、中间套、滑套开关、外注入套和下接头；第一连接管上端连接上穿越接头；第一连接管和第二连接管分别连接在仪器短节的两端；中间接头与第二连接管连接，打压套连接在中间接头上，打压套上设置有轴向的打压孔；传压套与打压套连接，传压套的轴向通孔内设置有柱塞，连接套与传压套连接，柱塞内部设置有活动的轨道套，固定套与轨道套连接，固定套置于连接套与中间套之间，中间套的两端分别与连接套和外注入套连接，固定套上设置有轨道钉，轨道钉处于轨道套上的轨道槽中(轨道套移动时其轨道槽沿轨道钉移动，轨道钉起导向作用)，轨道套上连接有推杆，中间套上端设置有轴承，推杆与中间套之间的环空内设置有弹簧；滑套开关与推杆连接，滑套开关与中间套之间设置有密封套和硫化环，滑套开关的下部设置由上至下排列的带有节流孔的层板，层板上节流孔的直径由上至下依次变小(起到调节流量大小的作用)；外注入套与中间套连接，外注入套上设置有出液孔；外注入套下端连接有下接头。

4、所述上穿越接头上设置有供液控管线和光缆穿越的通道。

5、所述仪器短节的上部设置电路控制系统。

6、所述仪器短节的一侧设置轴向的密封筒，密封筒与推杆连接，密封筒内部依次设置有垫圈、胶圈、打孔隔环和隔环。

7、所述中间接头通过接箍与第二连接管连接。

8、所述打压套与中间接头之间设置有密封胶圈。

9、所述传压套与打压套之间设置密封胶圈。所述连接套与传压套之间设置密封胶圈。所述固定套与轨道套之间设置有密封胶圈。所述外注入套与中间套之间设置有密封胶圈。所述下接头与外注入套之间设置有密封胶圈。

10、所述外注入套上设置有衬套，该衬套与滑套开关的接触表面能够密封。

11、本发明的电泵井分层采油管柱，采用上述液控阀，其技术方案如下：

12、该分层采油管柱，包括上述液控阀，还包括油管、多通道插封、电泵保护装置、电泵机组、光缆和液控管线；油管上设置有所述液控阀，所述液控阀置于每个油层部位(油管上在每个油层均设置有液控阀)，每个液控阀均连接一根光缆和一根液控管线；油管上设置有多通道插封，多通道插封置于上下两个油层之间，多通道插封上设置有穿越光缆和液控管线的槽道；油管上连接有电泵保护装置，电泵机组置于电泵保护装置的内部；油管的最底端设置有堵头。

13、所述光缆和液控管线通过管线保护器固定在油管上。所述管线保护器包括本体，本体内部设置有中心通道，本体外侧设置有管线槽；所述本体上设置有开口环(c型环)。管线放置于管线槽内部，通过将开口环固定在本体上将管线束缚住。

14、所述多通道插封，包括中心管、调节环、中间隔环和小隔环；中心管的上下端分别连接上接头和下接头，中心管上设置有用于穿越液压管线的轴向通孔，调节环连接在中心管的上部，中心管的外侧依次设置有小隔环和中间隔环，小隔环上设置有锁块。所述上接头和下接头与中心管之间均设置有密封胶圈。所述中心管上在调节环、小隔环和中间隔环之间设置有上护套和下护套；所述上护套和下护套均通过防转钉固定连接在中心管上。根据密封段需要，小隔环和中间隔环自由设置，所述小隔环和中间隔环依次间隔设置，所述锁块设置在最下端的小隔环上。

15、所述油管上连接有定位装置，定位装置用于下端分采管柱的定位。

16、所述光缆与液控管线集成至电泵机组连接的动力电缆的内部，以降低井筒管线数量。

17、所述堵头与油管螺纹连接。

18、电泵保护装置能够同时悬挂设置于其内部的电泵机组和外部的油管。电泵机组连接的动力电缆、液控管线以及光缆均连接至地面控制柜。

19、其中定位装置、电泵保护装置和电泵机组均采用现有技术。

20、本发明通过液控管线打压控制液控阀，结合光缆中的光纤部分进行产量反演测试，实现各层位流量调整，达到每层长效控水稳油的目的；具有体以下特点：

21、1.设计光纤测试+液控多档调节开关方式，实现化学驱、稠油区块采油井精细调节需求；

22、2.液控阀采用泄压开启的方式，即使液控系统失效，也能够保障该井顺利开采，降低躺井风险发生；

23、3.采用电机驱动液路换向方式，实现井下液控系统打压、稳压两个位置调节，结构较为简单；

24、4.采液处的衬套采用氧化锆材料，利用机械密封+变孔径方法实现井下大小调节；

25、5.设计多管穿越式多级组合硫化密封装置，实现井下电缆整体穿越及可靠密封；

26、6.设计小直径的管线保护器，解决常规保护器不能下入问题。