專利名稱：一種油井智能分層測試與開采的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田開發(fā)過程中一種用于油井找堵水和測試的工藝技術(shù)，尤其是 一種油井智能分層測試與開釆的方法。適用一趟管柱完成分層找水、堵水生產(chǎn)過 程，而且通過地面遙控指令實現(xiàn)井下開關(guān)動作，完成對層位的打開和關(guān)閉。智能 開關(guān)器自動化程度高，無需起下儀器或進行管柱作業(yè)，施工成本低，具有操作簡 單，工作可靠，成功率高的優(yōu)點。
背景技術(shù)：
隨著油田開發(fā)進入中高含水階段，層間矛盾曰益突出，大量的地下水被無效 采出后，后續(xù)處理、回注又消耗了大量成本。如何找出并封堵高含水層，開釆低 含水層，有效降低采油成本，是油田開發(fā)中長期面臨的一項亟待解決的技術(shù)難題。目前有產(chǎn)液剖面測試找水技術(shù)、封隔器找水-堵水技術(shù)、井下液壓開關(guān)調(diào)層 找堵水技術(shù)、井下電動開關(guān)調(diào)層找堵水技術(shù)四項技術(shù)能解決這一問題，但這幾種 技術(shù)均存在不同程度的弊病。為解決上述問題，公知的專利號為CN02289758. 5的不壓井作業(yè)滑套開關(guān)器 主要由上接頭、連接套、加強桿、移位套5、滑套、定位爪連接而構(gòu)成，需進行 管柱作業(yè)才能實現(xiàn)開關(guān)器的開關(guān)動作，完成對層位的打開和關(guān)閉，因此，施工成 本及安全風(fēng)險增加，使現(xiàn)場應(yīng)用受到限制。發(fā)明內(nèi)容為了克服目前現(xiàn)場釆用的找堵水工藝存在的工序多、操作復(fù)雜、成本高的不 足，本發(fā)明提供了一種油井智能分層測試與開釆的方法，該技術(shù)只需下入一趟管 柱，無需地面干預(yù)就可自動完成找水過程，無需起下儀器就可在地面遙控完成堵 水和調(diào)層過程，且可多次反復(fù)調(diào)層。有效解決高含水油井的找水、堵水問題，從 而實現(xiàn)經(jīng)濟、高效地開發(fā)油田。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是丟手接頭、安全接頭、堵水 封隔器、智能開關(guān)器自上而下通過油管短節(jié)連接而構(gòu)成。從而實現(xiàn)分層找堵水管 柱、智能開關(guān)器結(jié)構(gòu)、井下分層測試技術(shù)三大部分組合。智能開關(guān)分層找堵水管柱采用丟手方式下入井中，用封隔器將井下各層位封隔，管柱上對應(yīng)的每一個目 的層位安裝一套智能開關(guān)器，管柱上的智能開關(guān)器由地面遙空發(fā)送指令波信號， 激活控制電路，使智能開關(guān)開始按設(shè)定的程序工作，打開或關(guān)閉封堵開關(guān)來實現(xiàn) 油井的找水與堵水；分層測試技術(shù)可獲得油層的壓力恢復(fù)-壓力降落曲線。根據(jù) 油井生產(chǎn)采出層位的多少，可以實現(xiàn)堵水封隔器、智能開關(guān)器的多級連接，從而 可實現(xiàn)生產(chǎn)釆出層的多層找堵水和測試；智能開關(guān)器設(shè)計為一工具短節(jié)，上下與 油管連接，本體與其上設(shè)計有層位釆油通道、上下層位串通采油通道的橋通體連 接的殼體內(nèi)，順序安裝電池、傳感器、微處理器、驅(qū)動機構(gòu)、連桿、封堵開關(guān)、 密封圈、單向閥、微型壓力測試儀連接而組成。橋通體設(shè)計有層位釆油通道及上 下層位串通通道，內(nèi)部還設(shè)計有單向閥，可保證地面打壓時液體不會進入油層， 不會對油層造成傷害。連桿分別與封堵開關(guān)和驅(qū)動機構(gòu)連接，由驅(qū)動機構(gòu)帶動連 桿運動來打開和關(guān)閉封堵開關(guān)。封堵開關(guān)由密封圈密封，封堵開關(guān)打開后，液體 經(jīng)過單向閥與泄流孔吸入油管內(nèi)。智能分層測試與開釆的方法為1、設(shè)計管柱并下井根據(jù)井況參數(shù)設(shè)計智 能開關(guān)分層找堵水管柱，利用堵水封隔器(假設(shè)油井為三層)將各個油層卡開， 在每一油層位置安裝一套智能開關(guān)器采用丟手方式下入井中。2、坐封丟手并投 產(chǎn)打液壓使封隔器坐封，再投球至丟手接頭，加壓實現(xiàn)管柱丟手。起出施工管 柱后下入泵抽生產(chǎn)管柱，油井投入正常生產(chǎn)。井下各層位的智能開關(guān)器接收到地 面發(fā)出的遙控坐封壓力信號后，即啟動工作，按程序設(shè)定的時間表運行，在規(guī)定 的時間打開或關(guān)閉油層。3、找水工藝在找水階段，油井正常生產(chǎn)時，同一時 間內(nèi)只有一個智能開關(guān)器是打開的，也就是單層生產(chǎn)，每個層輪流打開單獨生產(chǎn) 幾天，地面人員通過計量化驗確定出各層的流體性質(zhì)，得到該層的流量、含水率 數(shù)據(jù)。4、測試過程智能開關(guān)器下部留有壓力測試儀連接口，可根據(jù)要求配接 用于分層壓力測試。該儀器為微型壓力測試儀，其感壓孔分別與生產(chǎn)層連通。當(dāng) 智能開關(guān)器處于關(guān)閉狀態(tài)時，各層位的壓力測試儀可測試得到地層的壓力恢復(fù)曲 線。當(dāng)智能開關(guān)器處于打開狀態(tài)進行生產(chǎn)時，各層位的壓力測試儀可測試得到地 層的壓力降落曲線。5、堵水工藝各層的產(chǎn)液狀態(tài)確定后，地面綜合分析后， 確定出最佳開釆方案，即確定出關(guān)閉哪層、打開哪層。井下智能開關(guān)器在這一階 段進入等待地面遙控指令波編碼信號狀態(tài)，在地面遙控發(fā)送指令波編碼信號，井下智能開關(guān)器內(nèi)的傳感器接收到這一信號后，按指定的編碼信號打開或關(guān)閉對應(yīng) 的開關(guān)，從而按預(yù)定開采方案正常生產(chǎn)。6、再次調(diào)層堵水作業(yè)完成后，油井 進入正常生產(chǎn)周期。此時井下智能開關(guān)器進入等待地面遙控令波編碼信號狀態(tài)。 當(dāng)需要再次調(diào)層時，任意時間在地面遙控發(fā)送指令波編碼信號，智能開關(guān)器根據(jù) 接收到的編碼信號，產(chǎn)生動作，從原來的狀態(tài)改變到新的狀態(tài)。在電池能量足夠 的情況下，這個過程可多次重復(fù)操作。本發(fā)明對于科學(xué)實現(xiàn)穩(wěn)油降水、節(jié)能降耗，降低采油成本，提高油田的開 釆水平將起到良好的推動作用。本發(fā)明的有益效果是，自動化程度高，只需下入一趟管柱，無需地面干預(yù)就 可自動完成找水過程，無需起下儀器就可在地面遙控完成堵水和調(diào)層過程，且可 多次反復(fù)調(diào)層。有效解決高含水油井的找水、堵水問題，從而實現(xiàn)經(jīng)濟、高效地 開發(fā)油田。無需起下儀器或進行管柱作業(yè)，施工成本低，具有操作簡單，工作可 靠，成功率高的優(yōu)點。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖l為本發(fā)明具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為智能開關(guān)器具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、套管，2、丟手接頭，3、安全接頭，4、堵水封隔器l, 5、智能 開關(guān)器l, 6、堵水封隔器2， 7、智能開關(guān)器2， 8、堵水封隔器3， 9、智能智能 開關(guān)器3， 10、堵水封隔器4， 11、絲堵，12、橋通體，13、微型壓力測試儀，14、 單向閥，15、密封圈，16、封堵開關(guān)，17、連桿，18、驅(qū)動機構(gòu)，19、微處理器， 20、電池，21、傳感器，22、層位采油通道，23、上下層位串通采油通道，24、 泄流孔，25、生產(chǎn)層l， 26、生產(chǎn)層2， 27、生產(chǎn)層3， 28、本體。
具體實施方式
參見圖1、圖2，設(shè)計的為生產(chǎn)層1 (25)、生產(chǎn)層2 (26)、生產(chǎn)層3 (27) 三層油層開采時的具體實施例。丟手接頭(2)、安全接頭(3)、堵水封隔器1(4)、 智能開關(guān)器l (5)，堵水封隔器2 (6)、智能開關(guān)器2 (7)、堵水封隔器3 (8)、 智能開關(guān)器3(9)、堵水封隔器4(10)自上而下通過油管短節(jié)連接而構(gòu)成。結(jié) 合生產(chǎn)過程的需要，堵水封隔器4 (10)的末端安裝絲堵(11)，根據(jù)油井生產(chǎn)釆出層位的多少，可以實現(xiàn)堵水封隔器、智能開關(guān)器的多級連接，從而可實現(xiàn)生產(chǎn)釆出層的多層測試；智能智能開關(guān)器設(shè)計為一工具短節(jié)，上下與油管連接，本 體(28)與其上設(shè)計有層位釆油通道(22)、上下層位串通釆油通道(23)的橋 通體(12)連接的殼體內(nèi)，順序安裝電池(20)、傳感器(21)、微處理器(19)、 驅(qū)動機構(gòu)(18)、連桿(17)、封堵開關(guān)(16)、密封圏(15)、單向閥(14)、微 型壓力測試儀(13)連接而組成。橋通體(l2)設(shè)計有層位采油通道(22)及上 下層位串通通道(23)，內(nèi)部還設(shè)計有單向閥(14),液體經(jīng)過單向閥14與泄流 孔(24)吸入油管內(nèi)，可保證地面打壓時液體不會進入油層，不會對油層造成傷 害。連桿(17)分別與封堵開關(guān)和驅(qū)動機構(gòu)連接，由驅(qū)動機構(gòu)帶動連桿運動來打 開和關(guān)閉封堵開關(guān)。封堵開關(guān)(16)由密封圏密封(15)。使用時，本發(fā)明的分 層找堵水管柱采用整體(或丟手)方式下入套管(1)油井中，通過地面發(fā)送遙 控指令的方式靈活實現(xiàn)井下智能開關(guān)器的開關(guān)動作，完成對層位的打開和關(guān)閉， 從而實現(xiàn)一趟管柱完成分層找水、堵水及生產(chǎn)、測試過程，本發(fā)明技術(shù)自動化程 度高，無需起下儀器或進行管柱作業(yè)，施工成本低，具有操作簡單，工作可靠， 成功率高的優(yōu)點。智能分層測試與開釆的方法為1、設(shè)計管柱并下井根據(jù)井況參數(shù)設(shè)計智 能開關(guān)分層找堵水管柱，利用堵水封隔器(假設(shè)油井為三層)將各個油層卡開， 在每一油層位置安裝一套智能開關(guān)器釆用丟手方式下入井中。2、坐封丟手并投 產(chǎn)打液壓使封隔器坐封，再投球至丟手接頭(2),加壓實現(xiàn)管柱丟手。起出施 工管柱后下入泵抽生產(chǎn)管柱，油井投入正常生產(chǎn)。井下各層位的智能開關(guān)器接收 到地面遙控坐封壓力信號后，即啟動工作，按程序設(shè)定的時間表運行，在規(guī)定的 時間打開或關(guān)閉油層。3、找水工藝在找水階段，油井正常生產(chǎn)時，同一時間 內(nèi)只有一個智能開關(guān)器是打開的，也就是單層生產(chǎn)，每個層輪流打開單獨生產(chǎn)幾 天，地面人員通過計量化驗確定出各層的流體性質(zhì)，得到該層的流量、含水率數(shù) 據(jù)。4、測試過程智能開關(guān)器下部留有壓力測試儀連接口，可根據(jù)要求配接用 于分層壓力測試。該儀器為微型壓力測試儀(13),其感壓孔分別與生產(chǎn)層連通。 當(dāng)智能開關(guān)器處于關(guān)閉狀態(tài)時，各層位的壓力測試儀可測試得到地層的壓力恢復(fù) 曲線。當(dāng)智能開關(guān)器處于打開狀態(tài)進行生產(chǎn)時，各層位的壓力測試儀可測試得到 地層的壓力降落曲線。5、堵水工藝各層的產(chǎn)液狀態(tài)確定后，地面綜合分析后，確定出最佳開采方案，即確定出關(guān)閉哪層、打開哪層。井下智能開關(guān)器在這一階 段進入等待地面遙控指令波編碼信號狀態(tài)，在地面發(fā)送遙控指令波編碼信號，井 下智能開關(guān)器內(nèi)的傳感器(21)接收到這一信號后，按指定的編碼信號打開或關(guān) 閉對應(yīng)的開關(guān)，從而按預(yù)定開釆方案正常生產(chǎn)。6、再次調(diào)層堵水作業(yè)完成后， 油井進入正常生產(chǎn)周期。此時井下智能開關(guān)器進入等待地面遙控令波編碼信號狀 態(tài)。當(dāng)需要再次調(diào)層時，任意時間在地面發(fā)送遙控指令波編碼信號，智能開關(guān)器 根據(jù)接收到的編碼信號，產(chǎn)生動作，從原來的狀態(tài)改變到新的狀態(tài)。在電池(20) 能量足夠的情況下，這個過程可多次重復(fù)操作。本發(fā)明對于科學(xué)實現(xiàn)穩(wěn)油降水、節(jié)能降耗，降低采油成本，提高油田的開采 水平將起到良好的推動作用。
權(quán)利要求
1、一種油井智能分層測試與開采的方法，其特征是丟手接頭、安全接頭、堵水封隔器、智能開關(guān)器自上而下通過油管短節(jié)連接而構(gòu)成。
2、 一種油井智能分層測試與開采的方法，(1)設(shè)計下井智能開關(guān)分層找堵 水管柱；(2)下入油井后，打液壓使封隔器坐封，再投球至丟手接頭，加壓實 現(xiàn)管柱丟手。井下各層位的智能開關(guān)器接收到坐封壓力信號后，即啟動工作，按 程序設(shè)定的時間表運行，在規(guī)定的時間打開或關(guān)閉油層；(3)找水工藝同一時 間內(nèi)只有一個智能開關(guān)器是打開的，通過計量化驗確定出各層的流體性質(zhì)，得到 該層的流量、含水率數(shù)據(jù)。U)測試過程智能開關(guān)器下部連接微型壓力測試儀， 其感壓孔分別與生產(chǎn)層連通。智能開關(guān)器關(guān)閉時，測試得到地層的壓力恢復(fù)曲線， 智能開關(guān)器打開狀態(tài)時，測試得到地層的壓力降落曲線；(5)堵水工藝地面發(fā) 送遙控指令波編碼信號，井下智能開關(guān)器內(nèi)的傳感器接收到這一信號后，按指定 的編碼信號打開或關(guān)閉對應(yīng)的開關(guān)，從而按預(yù)定開釆方案正常生產(chǎn)；(6)再次調(diào) 層任意時間在地面發(fā)送遙控指令波編碼信號，智能開關(guān)器根據(jù)接收到的編碼信 號，產(chǎn)生動作，從原來的狀態(tài)改變到新的狀態(tài)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種油井智能分層測試與開采的方法，其特征是 智能開關(guān)器由本體與其上設(shè)計有層位釆油通道、上下層位串通釆油通道的橋通體 連接的殼體內(nèi)，順序安裝電池、傳感器、微處理器、驅(qū)動機構(gòu)、連桿、封堵開關(guān)、 密封圏、單向閥、微型壓力測試儀連接而組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油井智能分層測試與開采的方法，主要由丟手接頭、安全接頭、堵水封隔器、智能開關(guān)器自上而下通過油管短節(jié)連接而構(gòu)成。本發(fā)明不僅能配合一趟管柱完成分層找水、堵水生產(chǎn)過程，而且通過地面遙控發(fā)送指令實現(xiàn)井下智能開關(guān)器動作，完成對層位的打開和關(guān)閉。智能開關(guān)器自動化程度高，無需起下儀器或進行管柱作業(yè)，施工成本低，具有操作簡單，工作可靠，成功率高的優(yōu)點。
文檔編號E21B49/00GK101250987SQ200810047160
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月27日
發(fā)明者別香平, 朱曉榮, 李仁忠, 汪團員, 程英姿, 謝小輝, 陳建達 申請人:中國石油化工股份有限公司