一种智能分采工艺管柱及控制方法与流程

本发明属于油田智能分层采油，具体涉及一种智能分采工艺管柱及控制方法。

背景技术：

1、随着各大油田进入开发后期，高含水层和中低含水层相互交错排列，层间矛盾突出，油井综合含水持续上升，为控水稳油带来极大挑战。常规分注合采工艺下，油水井间小层对应关系认识不清，无法开展及时有效的注采调整。目前，第四代分注已在某油田规模应用超过3000口井，实现了分层水量自动测调及远程监控功能；而采出端仍采用机械合采工艺模式，无法实现分层产量自动控制及生产动态监测，不便于开展针对性的注采调整。

2、目前油井分采技术主要有：

3、(1)多井段找、堵水分采技术

4、该技术为油井的多井段找水、检测油层压力等生产测试类方法来判断油层产量，再进行堵水及生产开采工作，该技术缺点在于：需多次下管柱，作业费用高，占用时间长，易出现多次污地层的问题。

5、(2)存储式井下开关技术

6、该技术为将封隔器与存储式井下开关一起下入井内，利用封隔器将各个油层分隔开，井下开关开关根据时间序列或地面压力脉冲控制开关状态，结合地面检测流量和含水率变化，找到高含水层，通过地面压力脉冲调节实现分层配产。该技术的缺点是：产液测试需要地面配合测量，且地面压力脉冲方式受井况、地层压力变化和温度影响较大，成功率影响较大。

7、(3)丢手式有缆分层采油技术

8、该技术多应用于管式泵，配产器与配产器之间通过电缆连接，第一趟管柱需将丢手母头先下入井里，封隔器坐封后再下入丢手公头，完成对接后实现电连接，完成精细配产。该技术的缺点是：适用于管式泵，需二次下井。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种智能分采工艺管柱及控制方法，以克服上述技术缺陷。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种智能分采工艺管柱，包括设于井外的计算机和地面控制器，还包括设于井筒内的油管，油管的短节间串接安装有多组封配装置，每组封配装置包括上下布设的过电缆封隔器和智能分采配产器，油管的最底端安装有丝堵；

3、靠近井口的油管内悬挂有杆式泵；

4、智能分采配产器通过电缆连接于地面控制器；

5、地面控制器传输数据至计算机，计算机发送控制指令至地面控制器，地面控制器通过电缆传输控制指令至智能分采配产器。

6、进一步地，每组封配装置中的过电缆封隔器设置于待开采目标油层的上方，每组封配装置中的智能分采配产器正对待开采目标油层且油嘴所处位置应位于射孔段之上。

7、进一步地，智能分采配产器包括外工作筒，以及同轴设于外工作筒内的内工作管，外工作筒的部分外壁还套装有用于控砂过滤的防砂筛管。

8、进一步地，智能分采配产器的外工作筒包括自上至下依次连接的上接头、上外护管、中接头、下外护管、下接头，其中防砂筛管套装于上外护管。

9、进一步地，智能分采配产器的内工作管至少包括上下布设并连通的上过流管和下过流管，其中上过流管内安装有油嘴短节。

10、进一步地，油嘴短节至少包括油嘴，油嘴的油嘴进液口沿径向贯穿上过流管、上外护管及防砂筛管并供待开采目标油层内的油液进入；

11、油嘴短节还包括用于检测当层产液量的流量计和用于检测当层含水率的持水仪。

12、进一步地，下过流管内安装有温压测量短节，温压测量短节上分布有三个传感器，分别是内压传感器、外压传感器和温度传感器，其中内压传感器用于检测油管内压力，外压传感器用于检测当前油层压力，温度传感器用于检测当前油层温度。

13、本发明还提供了一种智能分采控制方法，它根据分采工艺管柱实现智能分采控制，控制方法包括：

14、下放智能分采工艺管柱至目标井筒内，使智能分采配产器正对待开采目标油层且油嘴所处位置应位于射孔段之上，且每个待开采目标油层的上下方是两个过电缆封隔器，坐封过电缆封隔器，根据轮采配产制度实施分层采油。

15、进一步地，轮采配产制度的确定方法如下：

16、地面控制器向各层智能分采配产器发送油嘴全开指令，各层智能分采配产器根据指令全开生产n天，完成排液并测各层压力降落数据；

17、按照由下至上或由上至下的顺序依次打开各层智能分采配产器的油嘴，各层轮换采油并检测各层产液量、含水率，根据产液量和含水率，计算机确定各层目标产液量并发送至各层智能分采配产器；

18、各层智能分采配产器接收并存储各层目标产液量，自动调整油嘴开度并检测记录产液量，当测得的产液量与目标产液量数据误差小于设定值或调整时间超过设定值时，油嘴停止自动调整并维持当前开度正常生产。

19、本发明的有益效果如下：

20、智能分采配产器通过温压测量短节和油嘴短节上集成的流量计、持水仪记录各层产液量、压力、温度、含水率数据，有效改善现有分采技术无法进行数据实时监测和远程自动控制等问题，可实现不动管柱条件下选层生产、精细配产，达到稳油控水目的；同时对高含水油井可免去人工找堵水作业，减少占井时间、人员劳动强度及井下作业风险。生产过程中可获取大量分层生产数据，结合水井分层注入动态数据，为油藏动态调整提供大量数据支撑，实现注采及时调整，有效解决技术人员日常分析工作量大的问题，有效降低劳动强度。

21、为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种智能分采工艺管柱，包括设于井外的计算机(100)和地面控制器(200)，其特征在于，还包括设于井筒内的油管(900)，所述油管(900)的短节间串接安装有多组封配装置，每组封配装置包括上下布设的过电缆封隔器(600)和智能分采配产器(700)，所述油管(900)的最底端安装有丝堵(800)；

2.如权利要求1所述的智能分采工艺管柱，其特征在于，每组所述封配装置中的所述过电缆封隔器(600)设置于待开采目标油层的上方，每组所述封配装置中的所述智能分采配产器(700)正对待开采目标油层且油嘴所处位置应位于射孔段之上。

3.如权利要求1或2所述的智能分采工艺管柱，其特征在于，所述智能分采配产器(700)包括外工作筒，以及同轴设于所述外工作筒内的内工作管，所述外工作筒的部分外壁还套装有用于控砂过滤的防砂筛管(711)。

4.如权利要求3所述的智能分采工艺管柱，其特征在于，所述智能分采配产器(700)的外工作筒包括自上至下依次连接的上接头(710)、上外护管(712a)、中接头(715)、下外护管(712b)、下接头(717)，其中所述防砂筛管(711)套装于所述上外护管(712a)。

5.如权利要求4所述的智能分采工艺管柱，其特征在于，所述智能分采配产器(700)的内工作管至少包括上下布设并连通的上过流管(718)和下过流管(719)，其中所述上过流管(718)内安装有油嘴短节(713)。

6.如权利要求5所述的智能分采工艺管柱，其特征在于，所述油嘴短节(713)至少包括油嘴，所述油嘴的油嘴进液口(714)沿径向贯穿所述上过流管(718)、所述上外护管(712a)及所述防砂筛管(711)并供待开采目标油层内的油液进入；

7.如权利要求4所述的智能分采工艺管柱，其特征在于，所述下过流管(719)内安装有温压测量短节(716)，所述温压测量短节(716)上分布有三个传感器，分别是内压传感器、外压传感器和温度传感器，其中所述内压传感器用于检测油管内压力，所述外压传感器用于检测当前油层压力，所述温度传感器用于检测当前油层温度。

8.一种智能分采控制方法，其特征在于，它根据权利要求1-7中任一项所述智能分采工艺管柱实现智能分采控制，所述控制方法包括：

9.如权利要求8所述的智能分采控制方法，其特征在于，所述轮采配产制度的确定方法如下：

技术总结本发明提供了一种智能分采工艺管柱及控制方法，包括计算机和地面控制器，还包括设于井筒内的油管，油管的短节间串接安装有多组封配装置，每组封配装置包括上下布设的过电缆封隔器和智能分采配产器，油管的最底端安装有丝堵；智能分采配产器通过电缆连接于地面控制器。智能分采配产器能够实现分层压力、流量、含水率、温度的实时监测，还可实现在不动管柱条件下选层生产、精细配产，达到稳油控水目的；同时对高含水油井可免去人工找堵水作业；生产过程中可获取大量分层生产数据，结合水井分层注入动态数据，为油藏动态调整提供大量数据支撑，实现注采及时调整，有效解决技术人员日常分析工作量大的问题，有效降低劳动强度。技术研发人员：刘延青,姬振宁,于九政,胡改星,杨玲智,王尔珍,毕福伟,申晓莉受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30