一種選擇性開采工藝及其設備的制作方法
【專利摘要】一種選擇性開采工藝及其設備，該工藝包括刮管、洗井；射孔；下分層管柱、坐封封隔器；清井生產；生產監測與分析；選擇性采油步驟。該設備包括分層管柱和封隔器，所述封隔器用于分隔油井的油層，所述封隔器安裝在所述分層管柱上并設置在所述油層的分隔處，所述分層管柱上還設置有多個液控開關滑套，所述液控開關滑套連接在所述分層管柱上并對應于所述油層設置，所述多個液控開關滑套分別通過控制管線與地面控制系統連接，所述地面控制系統用于控制所述液控開關滑套的開啟與閉合。
【專利說明】一種選擇性開采工藝及其設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及石油開采領域中的采油工藝及其設備，特別是一種選擇性開采工藝及其設備。
【背景技術】
[0002]對于直井或常規定向井完井一般采用射孔完井方法，為降低作業費用，需要一次射開多層，然后下入分層管柱進行分采，層間依靠封隔器分隔，每層對應一個開關滑套。在開采過程中根據油氣藏開發方案，下入鋼絲進行開關滑套，實現選擇性采油。參見圖1，圖1為現有技術的選擇性采油設備結構示意圖。該采油設備的管柱包括自下而上順序連接的引鞋10、打孔管20、工作筒30、油管40、隔離封隔器50、生產滑套60、頂部封隔器70、壓井滑套80及油管掛90等。其工藝作業的流程為:
[0003]a)刮管、洗井；
[0004]b)射孔；
[0005]c)再次刮管；
[0006]d)下分層管柱、坐封、丟手；
[0007]e)下生產管柱、坐封生產封隔器；
[0008]f)清井投產；
[0009]g)根據需要，進行鋼絲作業開關生產滑套，實現選擇性生產。
[0010]但現有技術的采油設備，對于井斜角大的定向井或水平井，無法進行鋼絲作業，實現分采難度大，而采用連續油管作業或起出原井管柱修井更換管柱來實現分層生產，作業成本相對較高。

【發明內容】

[0011]本發明所要解決的技術問題是提供一種可在不停井和不動管柱的情況下實現多層選擇性開采，滿足不同類型井況的分層采油工藝的需要，尤其適用于井斜角大無法進行鋼絲作業的大斜度井和水平井的選擇性開采工藝及其設備。
[0012]為了實現上述目的，本發明提供了一種選擇性開采設備，包括分層管柱和封隔器，所述封隔器用于分隔油井的油層，所述封隔器安裝在所述分層管柱上并設置在所述油層的分隔處，其中，所述分層管柱上還設置有多個液控開關滑套，所述液控開關滑套連接在所述分層管柱上并對應于所述油層設置，所述多個液控開關滑套分別通過控制管線與地面控制系統連接，所述地面控制系統用于控制所述液控開關滑套的開啟與閉合。
[0013]上述的選擇性開采設備，其中，所述液控開關滑套包括上接頭、下接頭、滑套缸體和活塞滑套，所述滑套缸體的兩端分別與所述上接頭及所述下接頭密封連接，所述活塞滑套設置在所述上接頭、下接頭及所述滑套缸體的腔體內，并分別與所述上接頭及所述下接頭密封連接，所述上接頭、下接頭、活塞滑套及所述滑套缸體之間圍合有一空腔，所述活塞滑套的外壁中部設置有密封凸臺，所述活塞滑套通過所述密封凸臺與所述滑套缸體密封連接，所述密封凸臺將所述空腔分隔為第一空腔和第二空腔，所述滑套缸體與所述活塞滑套上分別對應設置有用于分層采油的通孔以連通所述油層及所述分層管柱的內腔，所述滑套缸體上還設置有用于連接控制管線的管接頭，所述管接頭分別對應所述第一空腔及所述第二空腔設置，所述上接頭及所述下接頭的內腔上分別設置有用于對所述活塞滑套限位的上接頭臺肩及下接頭臺肩，所述活塞滑套對應于所述上接頭臺肩和所述下接頭臺肩分別具有一開啟位置及一閉合位置。
[0014]上述的選擇性開采設備，其中，所述液控開關滑套還包括一管接頭擋塊，連接在所述上接頭及所述滑套缸體的外壁上。
[0015]上述的選擇性開采設備，其中，所述分層管柱上還設置有井下安全閥，所述井下安全閥通過控制管線與所述地面控制系統連接。
[0016]上述的選擇性開采設備，其中，所述分層管柱上還設置有液控壓井滑套，所述液控壓井滑套通過控制管線與所述地面控制系統連接。
[0017]上述的選擇性開采設備，其中，所述分層管柱上還設置有液控壓井滑套，所述液控壓井滑套通過控制管線與所述地面控制系統連接。
[0018]為了更好地實現上述目的，本發明還提供了一種采用如權利要求上述的選擇性開采設備的選擇性開采工藝，其中，包括如下步驟:
[0019]a、刮管、洗井；
[0020]b、射孔；
[0021]C、下分層管柱、坐封封隔器，在分層管柱對應于油層的位置分別設置液控開關滑套，并將所述液控開關滑套通過控制管線與地面控制系統連接；
[0022]d、清井生產；
[0023]e、生產監測與分析；
[0024]f、選擇性采油，根據需要選擇性打開對應所需開采油層的液控開關滑套，連通所述油層與所述分層管柱的腔體，實現選擇性采油。
[0025]上述的選擇性開采工藝，其中，所述步驟b之后，還可包括如下步驟:
[0026]bl、再次刮管。
[0027]本發明的技術效果在于:
[0028]I)本發明適用于套管射孔完井分層采油；
[0029]2)采用一趟管柱下入，液控管線連接可靠；
[0030]3)在不停井和不動管柱的情況下實現多層選擇性開采，滿足不同類型井況的分層采油工藝的需要，尤其適用于井斜角大無法進行鋼絲作業的大斜度井和水平井；
[0031]4)不需下入專用開關工具，通過液控壓力完成，操作簡單、安全可靠；
[0032]5)不需動用鉆機，靠自身的控制系統即可完成選擇性開采的需要；
[0033]6)具有較好的綜合經濟效益，尤其對采用水下井口開發的井，整體效益更加明顯。
[0034]以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1為現有技術的選擇性采油設備結構示意圖；
[0036]圖2為本發明的選擇性開采設備結構示意圖；[0037]圖3為本發明的液控開關滑套結構示意圖；
[0038]圖4為本發明的選擇性開采工藝流程圖。
[0039]其中，附圖標記
現有技術
[0040]10引鞋20打孔管
[0041]30作筒40油管
[0042]50隔離封隔器60生產滑套
[0043]70頂部封隔器80壓井滑套
[0044]90油管掛
[0045]本發明
[0046]I分層管柱
[0047]2封隔器
[0048]3液控開關滑套
[0049]31上接頭
·[0050]311上接頭臺肩
[0051]32下接頭
[0052]321下接頭臺肩
[0053]33滑套缸體
[0054]331 通孔
[0055]34活塞滑套
[0056]341密封凸臺
[0057]342 通孔
[0058]35 空腔
[0059]351 第一空腔
[0060]352 第二空腔
[0061]36管接頭
[0062]37管接頭擋塊
[0063]4控制管線
[0064]5地面控制系統
[0065]6液控壓井滑套
[0066]7井下安全閥
[0067]a~f步驟
【具體實施方式】
[0068]下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作具體的描述:
[0069]參見圖2，圖2為本發明的選擇性開采設備結構示意圖。本發明的選擇性開采設備，包括分層管柱I和封隔器2，所述封隔器2用于分隔油井的油層，所述封隔器2安裝在所述分層管柱I上并設置在所述油層的分隔處，所述分層管柱I上還設置有多個液控開關滑套3，所述液控開關滑套3連接在所述分層管柱I上并對應于所述油層設置，所述多個液控開關滑套3分別通過控制管線4與地面控制系統5連接，所述地面控制系統5用于控制所述液控開關滑套3的開啟與閉合。本實施例中，所述分層管柱I上還可設置有井下安全閥7，所述井下安全閥7通過控制管線4與所述地面控制系統5連接。所述分層管柱I上還可設置有液控壓井滑套6，所述液控壓井滑套6通過控制管線4與所述地面控制系統5連接。該分層管柱I與封隔器2、井下安全閥7、液控壓井滑套6等的安裝方式，以及液控開關滑套
3、井下安全閥7及液控壓井滑套6與地面控制系統的連接方式等均為較成熟的現有技術，在此不再贅述，下面僅對本發明的液控開關滑套的結構及其工作原理等予以詳細說明。
[0070]參見圖3，圖3為本發明的液控開關滑套結構示意圖。本發明的所述液控開關滑套3包括上接頭31、下接頭32、滑套缸體33和活塞滑套34，所述滑套缸體33的兩端分別與所述上接頭31及所述下接頭32密封連接，所述活塞滑套34設置在所述上接頭31、下接頭32及所述滑套缸體33的腔體內，并分別與所述上接頭31及所述下接頭32密封連接，所述上接頭31、下接頭32、活塞滑套34及所述滑套缸體33之間圍合有一空腔35，所述活塞滑套34的外壁中部設置有密封凸臺341，所述活塞滑套34通過所述密封凸臺341與所述滑套缸體33密封連接，所述密封凸臺341將所述空腔35分隔為第一空腔351和第二空腔352，所述滑套缸體33與所述活塞滑套34上分別對應設置有用于分層采油的通孔331、342以連通所述油層及所述分層管柱I的內腔，所述滑套缸體33上還設置有用于連接控制管線4的管接頭36，所述管接頭36分別對應所述第一空腔351及所述第二空腔352設置，所述上接頭31及所述下接頭32的內腔上分別設置有用于對所述活塞滑套34限位的上接頭臺肩311及下接頭臺肩321，所述活塞滑套34對應于所述上接頭臺肩311和所述下接頭臺肩321分別具有一開啟位置及一閉合位置。圖3為開啟狀態，活塞滑套34的通孔342與滑套缸體33的通孔331相對，內外相通。關閉活塞滑套34時，與第一空腔351連通的管接頭36提供壓力作用在密封凸臺341的A面，使活塞滑套34右行與下接頭臺肩321接觸后停止移動，同時活塞滑套34的通孔342的位置移到密封圈右邊與外邊隔離，活塞滑套34內與滑套缸體33外不能相通。開啟活塞滑套34時，與第二空腔352連通的管接頭36提供壓力作用在密封凸臺341的B面，使活塞滑套34左行與上接頭臺肩311接觸，活塞滑套34的通孔342與滑套缸體33的通孔331相對，活塞滑套34內與滑套缸體33外內外相通。
[0071]本實施例中，所述液控開關滑套3還包括一管接頭擋塊37，連接在所述上接頭31及所述滑套缸體33的外壁上，該管接頭擋塊37用于保護管接頭36，避免在入井過程中損壞管接頭36。
[0072]參見圖4，圖4為本發明的選擇性開采工藝流程圖。本發明的選擇性開采工藝，采用上述的選擇性開采設備，包括如下步驟:
[0073]a、刮管、洗井，用鉆具將刮管清洗工具下入井內，清刮套管內壁，使刮管工具順暢通過，特別是射孔井段及封隔器坐封位置上下50m要重復刮管3?5次，大排量洗井至進出口水一致，替入完井液和射孔保護液，之后起出刮管鉆具；
[0074]b、射孔，采用電纜或鉆桿輸送方式將射孔器下至設計位置，使射孔彈對準所射井段，利用地面控制系統激發點火系統進行射孔，之后起出射孔器；
[0075]C、下分層管柱1、坐封封隔器2，在分層管柱I對應于油層的位置分別設置液控開關滑套3，并將所述液控開關滑套3通過控制管線4與地面控制系統5連接，依次下入帶有園堵、液控開關滑套3、隔離封隔器、生產封隔器、液控壓井滑套6、井下安全閥7、油管掛的分層管柱。在下入過程中，控制管線4與管柱同步下入，控制管線4用保護罩固定在管柱上，液控開關滑套3及井下安全閥7處于開位。裝井口，關閉所有液控開關滑套3，向油管內憋壓坐封封隔器2，環空驗封，替環空保護液；
[0076]d、清井生產，采用替入誘噴液等誘噴方式誘噴排液，清除井筒內的完井液，通過井口節流裝置控制生產；
[0077]e、生產監測與分析，監測每天采出的油、水產量、出砂量和變化趨勢，綜合分析油井各層生產狀況是否正常；
[0078]f、選擇性采油，根據需要選擇性打開對應所需開采油層的液控開關滑套3，連通所述油層與所述分層管柱I的腔體，實現選擇性采油，根據開采方案要求，打開所需要開采井段的液控開關滑套3進行生產。
[0079]本實施例中，所述步驟b之后，還可包括如下步驟:
[0080]bl、再次刮管，再次下入刮管器對射孔井段因射孔產生的毛刺清刮干凈，確保工具順利入井。
[0081]本發明下入分層管柱I進行分采，油層間依靠封隔器2分隔，每層對應一個液控開關滑套3，每個液控開關滑套3連接一根控制管線4至地面控制系統5，通過地面控制系統5來實現液控開關滑套3的開關，例如，本實施例是打壓開啟液控開關滑套3，泄壓后液控開關滑套3依靠背壓管線內的壓力自行關閉，在其他實施例中，液控開關滑套3也可依靠彈簧彈力自行關閉，在開采過程中根據油藏開發方案，實現選擇性采油工藝。
[0082]與現有技術相比，本發明具有如下優點:
[0083]I)本發明適用于套管射孔完井分層采油；
[0084]2)采用一趟管柱下入，液控管線連接可靠；
[0085]3)在不停井和不動管柱的情況下實現多層選擇性開采，滿足不同類型井況的分層采油工藝的需要，尤其適用于井斜角大無法進行鋼絲作業的大斜度井和水平井；
[0086]4)不需下入專用開關工具，通過液控壓力完成，操作簡單、安全可靠；
[0087]5)不需動用鉆機，靠自身的控制系統即可完成選擇性開采的需要；
[0088]6)具有較好的綜合經濟效益，尤其對采用水下井口開發的井，整體效益更加明顯。
[0089]當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種選擇性開采設備，包括分層管柱和封隔器，所述封隔器用于分隔油井的油層，所述封隔器安裝在所述分層管柱上并設置在所述油層的分隔處，其特征在于，所述分層管柱上還設置有多個液控開關滑套，所述液控開關滑套連接在所述分層管柱上并對應于所述油層設置，所述多個液控開關滑套分別通過控制管線與地面控制系統連接，所述地面控制系統用于控制所述液控開關滑套的開啟與閉合。
2.如權利要求1所述的選擇性開采設備，其特征在于，所述液控開關滑套包括上接頭、下接頭、滑套缸體和活塞滑套，所述滑套缸體的兩端分別與所述上接頭及所述下接頭密封連接，所述活塞滑套設置在所述上接頭、下接頭及所述滑套缸體的腔體內，并分別與所述上接頭及所述下接頭密封連接，所述上接頭、下接頭、活塞滑套及所述滑套缸體之間圍合有一空腔，所述活塞滑套的外壁中部設置有密封凸臺，所述活塞滑套通過所述密封凸臺與所述滑套缸體密封連接，所述密封凸臺將所述空腔分隔為第一空腔和第二空腔，所述滑套缸體與所述活塞滑套上分別對應設置有用于分層采油的通孔以連通所述油層及所述分層管柱的內腔，所述滑套缸體上還設置有用于連接控制管線的管接頭，所述管接頭分別對應所述第一空腔及所述第二空腔設置，所述上接頭及所述下接頭的內腔上分別設置有用于對所述活塞滑套限位的上接頭臺肩及下接頭臺肩，所述活塞滑套對應于所述上接頭臺肩和所述下接頭臺肩分別具有一開啟位置及一閉合位置。
3.如權利要求2所述的選擇性開采設備，其特征在于，所述液控開關滑套還包括一管接頭擋塊，連接在所述上接頭及所述滑套缸體的外壁上。
4.如權利要求1、2或3所述的選擇性開采設備，其特征在于，所述分層管柱上還設置有井下安全閥，所述井下安全閥通過控制管線與所述地面控制系統連接。
5.如權利要求1、2或3所述的選擇性開采設備，其特征在于，所述分層管柱上還設置有液控壓井滑套，所述液控壓井滑套通過控制管線與所述地面控制系統連接。
6.如權利要求4所述的選擇性開采設備，其特征在于，所述分層管柱上還設置有液控壓井滑套，所述液控壓井滑套通過控制管線與所述地面控制系統連接。·
7.一種采用如權利要求1、2、3或6所述的選擇性開采設備的選擇性開采工藝，其特征在于，包括如下步驟: a、刮管、洗井，用鉆具將刮管清洗工具下入井內，清刮套管內壁，使刮管工具順暢通過，大排量洗井至進出口水一致，替入完井液和射孔保護液，之后起出刮管鉆具； b、射孔，采用電纜或鉆桿輸送方式將射孔器下至設計位置，使射孔彈對準所射井段，利用地面控制系統激發點火系統進行射孔，之后起出射孔器； C、下分層管柱、坐封封隔器，在分層管柱對應于油層的位置分別設置液控開關滑套，并將所述液控開關滑套通過控制管線與地面控制系統連接； d、清井生產，采用替入誘噴液等誘噴方式誘噴排液，清除井筒內的完井液，通過井口節流裝置控制生產； e、生產監測與分析，監測每天采出的油、水產量、出砂量和變化趨勢，綜合分析油井各層生產狀況是否正常； f、選擇性采油，根據需要選擇性打開對應所需開采油層的液控開關滑套，連通所述油層與所述分層管柱的腔體，實現選擇性采油。
8.如權利要求7所述的選擇性開采工藝，其特征在于，所述步驟b之后，還可包括如下步驟：
b1、再次刮管，再次下入刮管器對射孔井段因射孔產生的毛刺清刮干凈，確保工具順利入井。
【文檔編號】E21B43/14GK103573230SQ201210258539
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月24日 優先權日:2012年7月24日
【發明者】易會安, 陳善飲, 郭美華, 溫干亮, 丁柏松, 昝志恩, 馬自江, 李伯仁, 李文飛, 孟祥芹 申請人:思達斯易能源技術(集團)有限公司, 易會安