本發(fā)明屬油氣井增產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種油氣“井聯(lián)網(wǎng)”智能井身結(jié)構(gòu)，方法主要包括智能井口采油樹、井下井身結(jié)構(gòu)和智能滑套工作原理設(shè)計(jì)；其中井下井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，指實(shí)時計(jì)量和調(diào)控產(chǎn)能，井下產(chǎn)層安裝流量、壓力、溫度和聲波4個傳感器，通過光纖將采集的數(shù)據(jù)傳輸至井口。作為頁巖油氣三大增產(chǎn)技術(shù)之一的智能開采技術(shù)，涉及油氣井聯(lián)網(wǎng)智能調(diào)控井下產(chǎn)層生產(chǎn)制度、分析井間剩余油，能夠?qū)崿F(xiàn)增產(chǎn)的目的。

背景技術(shù)：

微納孔隙結(jié)構(gòu)的頁巖油氣儲層，具有“低孔、低滲、無自然產(chǎn)能”的開發(fā)特征，需要通過水平井和壓裂工藝進(jìn)行增產(chǎn)后投入開采，初期一般單井平均日產(chǎn)可達(dá)數(shù)噸至上百噸之間；但是投產(chǎn)3～10月后，產(chǎn)量會呈現(xiàn)指數(shù)型遞減規(guī)律，單井平均日產(chǎn)為初產(chǎn)的10％～50％，甚至停產(chǎn)，而采出程度只有7％～17％。智能開采是頁巖油氣增產(chǎn)的三大技術(shù)之一，為挖潛井間剩余油，提高采收率，實(shí)時調(diào)控產(chǎn)層的流量、溫度和壓力，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)高效開發(fā)頁巖油氣藏的目的，對井下產(chǎn)層生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)的調(diào)控、傳輸和分析提出了智能開采的要求。因此，穩(wěn)產(chǎn)和提高采收率技術(shù)是可持續(xù)高效開發(fā)頁巖油氣藏的關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在智能開采技術(shù)基于井聯(lián)網(wǎng)下的井身結(jié)構(gòu)智能化，主要基礎(chǔ)是建立在井下井身結(jié)構(gòu)裝配了流量、壓力、溫度和聲波傳感器，這些傳感器能將產(chǎn)層的工作制度、地質(zhì)參數(shù)和油藏參數(shù)實(shí)時地傳輸給生產(chǎn)動態(tài)管理工程師，以便于智能分析、調(diào)控制度和實(shí)現(xiàn)提高采收率的目的。

本發(fā)明研究一種油氣井聯(lián)網(wǎng)智能開采井身結(jié)構(gòu)，為實(shí)現(xiàn)油藏廣域地區(qū)的生產(chǎn)動態(tài)實(shí)時分析和智能遠(yuǎn)程調(diào)控，需要將生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)采集傳感器安裝在井下產(chǎn)層處，實(shí)現(xiàn)油氣井聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理，即“井聯(lián)網(wǎng)”。通過在井下安裝溫度、流量、壓力和聲波傳感器，井口采油樹安裝無線網(wǎng)絡(luò)路由器和數(shù)據(jù)壓縮打包傳輸設(shè)備，將井下傳感器采集到的產(chǎn)層流量、溫度、壓力和聲波等數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮打包后傳遞到指定的數(shù)據(jù)解壓和分析場所，以實(shí)現(xiàn)“井聯(lián)網(wǎng)”后的油氣井網(wǎng)絡(luò)化智能管理和遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)油氣藏智能數(shù)字化管理(如圖1)。

本發(fā)明一種油氣“井聯(lián)網(wǎng)”智能井身結(jié)構(gòu)，井口采油樹需要技術(shù)改造，加裝對井下生產(chǎn)數(shù)據(jù)的接收、壓縮打包和無線路由傳輸設(shè)備，設(shè)備的動力有太陽能電池板提供。這樣可以將采集到的井下產(chǎn)層生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過井口采油樹將數(shù)據(jù)壓縮打包后發(fā)送到指定的數(shù)據(jù)分析中心，實(shí)現(xiàn)油氣井的智能化數(shù)字管理(如圖2)。

本發(fā)明一種油氣“井聯(lián)網(wǎng)”智能井身結(jié)構(gòu)，鑒于自噴采油井的采油樹的漏油弊端，通過設(shè)計(jì)防漏罩，消除漏油隱患，達(dá)到環(huán)保的效果(如圖3、4)。

本發(fā)明研究一種油氣井聯(lián)網(wǎng)智能開采井身結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)控制井下產(chǎn)層井眼流量的裝置是智能滑套系統(tǒng)。該滑套系統(tǒng)是安裝在油管上的2個簡單的外套筒，滑套工作的基本機(jī)械原理是，上部的電動套筒滑過流體流動區(qū)域以實(shí)現(xiàn)節(jié)流，而下部由彈簧驅(qū)動的套筒保護(hù)底部的盤根，所有節(jié)流作用的密封墊均由非彈性材料制成，可以確保滑套在高腐蝕性的流體中能可靠地維持至少5年。

該型外套筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn):(1)只需要兩套密封墊，并目在整個移動過程中密封墊被完全地保護(hù)；(2)可移動的部件邊沿由碳化鎢材料制成，可以消除可移動的部件在整個移動過程中受到油管上毛刺的干擾，并能夠承受長期的磨損、腐蝕；(3)可移動套筒中安裝有一組滾珠，以減少移動過程中的摩擦阻力以及油管上結(jié)蠟、積沙對套筒運(yùn)動的影響(如圖5)。

附圖說明

圖1為井聯(lián)網(wǎng)油氣井智能開采井身結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為智能采油樹結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為采油樹防漏罩結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為采油樹防漏罩剖視圖。

圖5丹佛頁巖油塊水平井加密調(diào)整采油完井系統(tǒng)的滑套裝置設(shè)計(jì)圖。

附圖標(biāo)記說明：

1、無線網(wǎng)絡(luò)；2、采油樹；3、電纜；4、聲波傳感器；5、溫度傳感器；6、壓力傳感器；7、流量傳感器；8、四通；9、閘門；10、法蘭；11、壓力表；12、溫度表；13、太陽能電池板；14、抽油光桿；15、防漏罩；16、下滑套(支撐滑套)；17、彈簧組；18、密封墊；19、滾珠效杠副；20、上滑套(移動滑套)；21、油管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對發(fā)明作進(jìn)一步解釋說明。

實(shí)施例1

本實(shí)例提供一種井聯(lián)網(wǎng)油氣井智能開采井身結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念，將井下生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與地面井口裝置結(jié)合在一起，形成一個整體。井聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)形式是在井下安裝4聲波傳感器、5溫度傳感器、6壓力傳感器以及7流量傳感器，井口安裝1無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，智能井工作時，利用4個傳感器分別實(shí)現(xiàn)對井下聲波、溫度、壓力以及油氣產(chǎn)量的監(jiān)測。所采集的數(shù)據(jù)通過油(套)管光纖傳感器傳輸?shù)骄冢趬嚎s打包后，通過1無線網(wǎng)絡(luò)路由器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街付ǖ姆治鲋行摹?/p>

實(shí)施例2

本實(shí)例是對智能采油樹結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)一步說明，結(jié)合圖2和圖3所示，在采油過程中，原油經(jīng)過8四通、9閘門、10法蘭等結(jié)構(gòu)，由11壓力表、12溫度表讀取原油的溫度值和壓力值，而壓力表和溫度表的用電可以用太陽能電池板供給。在采油過程中，原油會由于慣性作用會被帶入空中，造成空氣、土地、農(nóng)作物和采油設(shè)備的污染。本發(fā)明專利設(shè)計(jì)了一種防漏罩，彌補(bǔ)了目前抽油井采油樹的缺陷。如圖3結(jié)構(gòu)示意圖為采油樹防漏罩15，上端孔由14抽油光桿做往復(fù)直線運(yùn)動，下端孔與采油樹相連。當(dāng)抽油光桿做往復(fù)運(yùn)動時，部分原油會由于慣性作用進(jìn)入防漏罩中，這樣就不會造成對地表、農(nóng)作物以及采油樹的污染，達(dá)到了環(huán)保的效果。此外，所設(shè)計(jì)的防漏罩材料為被稱為“塑料之王”的聚四氟乙烯(PTPE)，它的熔點(diǎn)為327℃，沸點(diǎn)為400℃，折射率為1.35，同時具有耐高溫，耐低溫，耐氣候，耐酸堿性，抗氧化性，電絕緣性等優(yōu)點(diǎn)，以此保證防漏罩能在惡劣的環(huán)境下正常工作，使用壽命長。