一种智能完井模拟系统生产流体模拟器技术方案

本发明专利技术涉及一种智能完井模拟系统生产流体模拟器，包括套筒、节流阀套、滑套、调节丝杠及连接头；所述套筒、节流阀套及滑套由外向内依次分布，连接头、调节丝杠及节流阀套由左向右依次套装在滑套的外侧。本发明专利技术的优点在于：通过本发明专利技术的模拟器可以很好的模拟节流阀套控制流体压力与流量的过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能完井
，特别涉及一种智能完井模拟系统生产流体模拟器。
技术介绍
智能完井技术是石油工程领域近十年来才发展起来的国际前沿技术。由安装在油气生产井或注入井中可获得井下油气生产信息(如压力、温度、流量)的实时监测系统、数据传输系统和生产流体控制系统组成。智能完井技术可在不需要人工干预的情况下实时地进行油藏管理、井下生产信息采集与传输、实时分析井下产状和油藏产状、获得整体完井管柱生产数据资料。与常规井相比，智能完井技术能够对各油层或分支进行远程监测，可以根据油井生产情况进行井身结构重配来调控生产剖面，能够独立控制各层或分支流体的流入量或注入量，可以充分利用天然能量开采，可以有效控制层间干扰，延迟水突破抑制含水率上升等，进而调节油藏的生产动态，实现油藏的实时控制与优化开采，在最大限度地降低作业费用和生产风险的同时最大程度提高油田最终采收率，智能完井技术正成为国内外石油企业关注的焦点。智能完井技术的研究与应用在国外已进行了多年，国外已有多家石油服务公司研发出成熟的智能完井系统，已经在Na Kika油田、GOM油田、Ecuador油田、Snorre油田等多个海上与陆上油田安装了上千套智能完井系统，应用到水平井、大位移井、气井、边远井及多层采油井和注水井中。通过调节流量控制阀（Inflow Control Valve, ICV）优化分配各产层产量，减少井数的同时提高了单井产量，延迟水侵，提高了注水波及效率和采收率，解决了由于非均质性油藏引起的锥进。实现最大限度增加原油产量、降低地面含水率、避免窜流、保持在泡点压力以上生产的目的。实践证明智能完井系统的生产动态均远好于常规井，并能大大加快油藏的开采速度，提高油田的最终采收率。随着我国沙漠、深海、边界等特殊油气藏的勘探开发，储层渐渐以中低渗、多层系发育的油藏为主，多层合采井、水平井、分支井等复杂结构井已经成为我国开发这类油藏，提高单井产量与最终采收率的主要手段。然而，由于我国中低渗油藏非均质性强，采用常规多层合采井、水平井、分支井进行生产时，常常会面临如下问题：①井筒内层间干扰严重，单井产量低；②油藏易水侵，无水采油期短，单井生产周期短，油藏采收率低；③水平段常规生产测井困难，成本高，停产时间长；④井眼尺寸较小，井下空间有限，常规机械堵水与解堵作业困难。由于常规技术对上述实际生产问题无法及时处理，致使多层合采井、水平井、分支井生产周期短，单井利用率低，极大地降低了油藏最终采收率，造成巨大的经济损失，对常规生产管理方式提出挑战，而应对这些挑战则是发展我国智能完井技术的主要推动力。目前，我国智能完井技术刚刚起步，还处于对国外智能完井技术的跟踪和局部技术先导性试验阶段。此外，国外拥有智能完井技术的国际公司对智能完井关键技术进行技术封锁，只提供设备与服务，不提供技术。国外一套智能完井系统为200～500万美元不等，这必然升高生产成本，这不符合我国的基本国情。虽然，中国石油勘探开发研究院采用引进部分国外智能完井技术的关键井下工具与国内配套基础部件的方式，已经完成了2口简易的智能完井试验井，国内初步具备研发智能完井技术硬件的条件。但是，由于没有相应的配套智能完井技术理论支撑，且常规采油理论不适用于装有井下流量控制阀的智能完井系统的分析。因此，无法根据所测得的井下实时压力与温度数据对井下ICV阀的油嘴开度组合进行调节，智能完井技术的各种优势没有得到充分的发挥。智能完井技术的理论研究已经成为我国发展智能完井技术的瓶颈，严重制约着我国智能完井技术的推广与发展。为此，打破国外智能完井技术的封锁状态，进行适用于国内油气藏特点的智能完井技术理论研究势在必行，它将满足国内石油工业生产的迫切需求，推进智能完井技术在我国油田的应用与发展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种智能完井模拟系统生产流体模拟器，能够很好的模拟节流阀套控制流体压力与流量的过程。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种智能完井模拟系统生产流体模拟器，其创新点在于：包括套筒、节流阀套、滑套、调节丝杠及连接头；所述套筒、节流阀套及滑套由外向内依次分布，连接头、调节丝杠及节流阀套由左向右依次套装在滑套的外侧；所述套筒为一圆桶状结构，在套筒的筒体上安装有垂直交错分布的十个流体注入孔，同时在水平位置还安装有一个环空流体测点A，在套筒的左右两侧的内侧壁分别与左、右套筒堵头的外壁之间螺纹连接，且套筒与左、右套筒堵头之间通过密封圈形成密封；所述节流阀套为一管状结构，在节流阀套与套筒之间留有容流体存储的空腔，节流阀套的左右两端的外侧壁分别与左、右套筒堵头的内壁之间螺纹连接，且节流阀套与右套筒堵头之间通过密封圈形成密封，在节流阀套的筒体的水平位置安装有一环空流体测点B，在节流阀套的内侧加工有容滑套自由滑动的腔体，在节流阀套的外壁上对称开有两条沿着节流阀套长轴方向延伸的与内侧腔体相连通的长槽形孔；所述滑套为一管状结构，在滑套的两端各开有六道密封沟槽，所述滑套与节流阀套的长槽形孔之间搭配成不同大小的节流阀孔，与节流阀套的腔体之间形成间隙密封，在滑套的外侧壁上还刻有一基准刻度，同时在滑套上还具有一定位孔；所述调节丝杠的两端分别与左套筒堵头、连接头之间螺纹连接，在调节丝杠上还具有一与之螺纹配合的调节环，调节环的一端安装有一滑套定位孔相配的定位销，并且在调节丝杠上对称开有数条容定位销滑动的长槽，该长槽沿着调节丝杠的长轴方向延伸，在长槽上还加工有标尺，所述定位销可随着调节环的转动而沿着长槽进行水平移动，且定位销嵌入定位孔后可带动滑套进行水平移动；所述连接头为一管状结构，在连接头的内侧具有一容滑套自由滑动的腔体，连接头的内侧壁的一端与调节丝杠的外壁之间螺纹连接。进一步的，所述套筒的外径为177.8mm，通径在147-166mm之间，长度≥850mm，套筒的筒体耐压为5MPa，流体注入孔的间距为100mm，DN为φ20mm，环空流体测点A的DN≥4mm，套筒与左、右套筒堵头之间的密封压力≥5MPa，在左套筒堵头开有DN≥4mm的穿越通孔。进一步的，所述节流阀套的外径为100mm，最小内径为72mm，长度≥750mm，耐压为5MPa，环空流体测点B的DN≥4mm，节流阀套与左、右套筒堵头之间的密封压力≥5MPa，节流阀套内侧的腔体的口径φ为85.025mm，腔体内侧面光洁度≤0.4，腔体圆柱度0.004，直线度0.03，同轴度0.03，端面垂直度0.04，节流阀套其余表面光洁度为0.8。进一步的，所述滑套外径为85.025mm，内径为72mm，长度≥1665mm，耐压为5MPa，滑套表面与两端面的表面光洁度≤0.4，滑套端面的垂直度0.04，滑套同轴度0.03，圆柱度0.007，直线度0.03。进一步的，所述调节丝杠的外径≥116mm，内径为86mm，长度≥820mm，耐压为5MPa，调节环的外径≥140mm，内径109mm，长度≥80mm，调节丝杠上所开长槽的条数为≥2的整数，长槽的长度为610mm，宽度为10mm，调节丝杠上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能完井模拟系统生产流体模拟器，其特征在于：包括套筒、节流阀套、滑套、调节丝杠及连接头；所述套筒、节流阀套及滑套由外向内依次分布，连接头、调节丝杠及节流阀套由左向右依次套装在滑套的外侧；所述套筒为一圆桶状结构，在套筒的筒体上安装有垂直交错分布的十个流体注入孔，同时在水平位置还安装有一个环空流体测点A，在套筒的左右两侧的内侧壁分别与左、右套筒堵头的外壁之间螺纹连接，且套筒与左、右套筒堵头之间通过密封圈形成密封；所述节流阀套为一管状结构，在节流阀套与套筒之间留有容流体存储的空腔，节流阀套的左右两端的外侧壁分别与左、右套筒堵头的内壁之间螺纹连接，且节流阀套与右套筒堵头之间通过密封圈形成密封，在节流阀套的筒体的水平位置安装有一环空流体测点B，在节流阀套的内侧加工有容滑套自由滑动的腔体，在节流阀套的外壁上对称开有两条沿着节流阀套长轴方向延伸的与内侧腔体相连通的长槽形孔；所述滑套为一管状结构，在滑套的两端各开有六道密封沟槽，所述滑套与节流阀套的长槽形孔之间搭配成不同大小的节流阀孔，与节流阀套的腔体之间形成间隙密封，在滑套的外侧壁上还刻有一基准刻度，同时在滑套上还具有一定位孔；所述调节丝杠的两端分别与左套筒堵头、连接头之间螺纹连接，在调节丝杠上还具有一与之螺纹配合的调节环，调节环的一端安装有一滑套定位孔相配的定位销，并且在调节丝杠上对称开有数条容定位销滑动的长槽，该长槽沿着调节丝杠的长轴方向延伸，在长槽上还加工有标尺，所述定位销可随着调节环的转动而沿着长槽进行水平移动，且定位销嵌入定位孔后可带动滑套进行水平移动；所述连接头为一管状结构，在连接头的内侧具有一容滑套自由滑动的腔体，连接头的内侧壁的一端与调节丝杠的外壁之间螺纹连接。...

【技术特征摘要】
1.一种智能完井模拟系统生产流体模拟器，其特征在于：包括套筒、节流阀套、滑套、调节丝杠及连接头；
所述套筒、节流阀套及滑套由外向内依次分布，连接头、调节丝杠及节流阀套由左向右依次套装在滑套的外侧；
所述套筒为一圆桶状结构，在套筒的筒体上安装有垂直交错分布的十个流体注入孔，同时在水平位置还安装有一个环空流体测点A，在套筒的左右两侧的内侧壁分别与左、右套筒堵头的外壁之间螺纹连接，且套筒与左、右套筒堵头之间通过密封圈形成密封；
所述节流阀套为一管状结构，在节流阀套与套筒之间留有容流体存储的空腔，节流阀套的左右两端的外侧壁分别与左、右套筒堵头的内壁之间螺纹连接，且节流阀套与右套筒堵头之间通过密封圈形成密封，在节流阀套的筒体的水平位置安装有一环空流体测点B，在节流阀套的内侧加工有容滑套自由滑动的腔体，在节流阀套的外壁上对称开有两条沿着节流阀套长轴方向延伸的与内侧腔体相连通的长槽形孔；
所述滑套为一管状结构，在滑套的两端各开有六道密封沟槽，所述滑套与节流阀套的长槽形孔之间搭配成不同大小的节流阀孔，与节流阀套的腔体之间形成间隙密封，在滑套的外侧壁上还刻有一基准刻度，同时在滑套上还具有一定位孔；
所述调节丝杠的两端分别与左套筒堵头、连接头之间螺纹连接，在调节丝杠上还具有一与之螺纹配合的调节环，调节环的一端安装有一滑套定位孔相配的定位销，并且在调节丝杠上对称开有数条容定位销滑动的长槽，该长槽沿着调节丝杠的长轴方向延伸，在长槽上还加工有标尺，所述定位销可随着调节环的转动而沿着长槽进行水平移动，且定位销嵌入定位孔后可带动滑套进行水平移动；
所述连接头为一管状结构，在连接头的内侧具有一容滑套自由滑动的腔体，连接头的内侧壁的一端与调节丝杠的外壁之间螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的智能完井模拟系统生产流体模拟器，其特征在于：所述套筒的外径为177.8mm，通径在147-166mm之间，长度≥850mm，套筒的筒体耐压为5MPa，流体注入孔的间距为100mm，DN为φ20mm，环空流体测点A的DN≥4mm，套筒与左、右套筒堵头之间的密封压力≥5MPa，在左套筒堵头开有DN≥4mm的穿越通孔。
3.根据权利要求1所述的智能完井模拟系统生产流体模拟器，其特征在于：所述节流阀套的外径为100mm，最小内径为72mm，长度≥750mm，耐压为5MPa，环空流体测点B的DN≥4mm，节流阀套与左、右套筒堵头之间的密封压力≥5MPa，节流阀套内侧的腔体的口径φ...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐生荣，
申请(专利权)人：南通华兴石油仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32