一种分层分采管柱制造技术

本发明专利技术公开了一种分层分采管柱，其包括柱体，柱体内沿长度方向设有第一腔体和第二腔体，且第一腔体与柱体外相联通，分层后的气油、气水、油水从柱体外进入第一腔体，在第一腔体内进行分层分采，控制低密度油的产出；一通道，通道连通第一腔体和第二腔体；一浮体，浮体设于第一腔体内，且浮体的密度小于预设的第一种流体，大于预设的第二种流体，且浮体在浮力作用下保持于通道的通道口处时遮挡部分通道口。本发明专利技术提供的一种分层分采管柱结构简单、下入方便、可靠性高，在采油泵下沿布设，无需找水即可长期自动控制出水液量，可长期自动适量控制出水段液量，达到阻水稳油，有效降低油井产液含水率的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种分层分采管柱
本专利技术涉及流体矿床工业开采领域，具体涉及一种分层分采管柱。
技术介绍
对于页岩油气、致密油气、煤层气等油气生产井和其他类矿床开发中均存在密度分异，往往需要控制低密度流体产出的生产井，尤其是石油、天然气的开采，由于重力作用油气田存在气油、气水、油水密度分层，需要控制低密度油的产出。以石油、天然气的开采为例，其中油气田控水是油气开采过程中一项重要措施。其中心内容是为了防止油井过早见水或高含水，控制产水量，增加产油量，调整投产段的产液分布，改善产液剖面的均衡情况。常用的方法有：(1)机械堵水；先找水，找到出水点，然后用封隔器卡封堵水。(2)化学堵水就是将化学堵剂注入出水层位，利用堵剂的化学性质或化学反应物在地层中变化生成的物质达到封堵地层出水孔道，降低油井综合含水。(3)工具控水。目前现有的控水方法只能解决很少部分高含水的老井出水问题，而且工艺复杂，影响井下测量、作业有效期短。国内很多产油井是多层混采油井，高渗层一水窜，相对低渗的油气层油气启动压力更高，需要的生产压差达不到产出的启动压力，因为注水压力高别的油气层就不产出油气，持续生产增加了无效注水量和污水处理量，大幅增加开发成本。以往做法就是封主要产水层，这部分层大部分由于存在大孔道或高渗带造成水窜，采出程度并不一定高，损失了大量的可采油。虽然一些井采用了分层分采管柱，但有个别层段的水窜也影响了分段内的开发效果，同样存在浪费油气资源和增加开发成本的问题。迫切需要经济高效简单易作业的油井控水技术。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种分层分采管柱，其结构简单、下入方便、可靠性高，在密度分异的流体矿床工业开采的生产井下沿布设，可控制低密度的采出液的产出，降低非目标流体(高密度流体)的含量，更好的保持矿床能量，增加波及面积。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种分层分采管柱，其包括：柱体，所述柱体内沿长度方向设有第一腔体和第二腔体，且所述第一腔体与所述柱体外相联通；一通道，所述通道连通所述第一腔体和第二腔体；一浮体，所述浮体设于所述第一腔体内，且所述浮体的密度小于预设的第一种流体，大于预设的第二种流体，且所述浮体在浮力作用下保持于通道的通道口处时遮挡部分所述通道口。浮体遮挡部分通道口时允许少量油气层油气水通过通道口进入第二腔体，且通过通道口时不憋压防止浮体被高压堵死，也保证了油层流动连续，适度憋流注入水可扩大驱油面积，提高采收率。在上述技术方案的基础上，所述第一种流体为水，所述第二种流体为原油。在上述技术方案的基础上，所述浮体的密度范围为：0.95～1.05g/cm3。由于原油与纯水的密度比小于0.95，浮球与纯水的密度比范围在0.95～1.05之间，使浮球能潜浮在油田的水中，并在原油中下沉。在上述技术方案的基础上，所述柱体内壁设有多个凸出部，多个所述凸出部共同形成所述通道，相邻的凸出部之间形成间隙，当所述浮体在浮力作用下保持于通道的通道口处时，所述第一腔体和第二腔体通过所述间隙相互联通。在上述技术方案的基础上，所述凸出部底部设有承接所述浮体的承接结构。在上述技术方案的基础上，所述浮体为浮球，所述承接结构为弧形面。多个凸出部的内沿共第一圆并形成通道，所有间隙的外沿共第二圆。并且浮球的直径大于第一圆的直径小于第二圆的直径。当原油的水含量过高时，浮球被浮力顶在通道口上，由于四个间隙的外沿所在的第二圆直径比浮球大，四个间隙是不会被浮球所遮挡或封闭的，因此，四个间隙还是处于联通状态。此时由于通道口被封，其流量大幅下降，但是却因四个间隙的联通而不会完全断流。从而达到降低此时采油量，却不完全中断采油的目的，从而不会导致压力过大而憋压，也不会导致采油中断。待原油的含水量下降后，浮球下沉，脱离通道口。通道和间隙都联通，恢复正常的流通状态。在上述技术方案的基础上，所述凸出部包括凸块，所述凸块一侧固定于所述柱体内壁上，或者，所述凸块与所述柱体内壁一体成型。在上述技术方案的基础上，所述第一腔体底端设有用于承接浮体的承接装置，所述承接装置包括至少三个承接元件，至少三个所述承接元件间隔设于所述第一腔体底端，且至少三个所述承接元件围设形成与所述浮体形状相匹配的凸台。承接装置能够支撑浮体在第一腔体内，当浮体为浮球时，至少三个承接元件围设形成与浮球形状相匹配的圆形凸台在上述技术方案的基础上，所述第一腔体的底面为向所述承接装置倾斜的凹面。保证浮体在浮力作用下沉入第一腔体底部时能正好沿凹面被承接装置承接住。在上述技术方案的基础上，所述第一腔体底端设有孔。孔的设置能够使生产层产出的砂子或油井测试、作业小件物品通过。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)本专利技术的一种分层分采管柱用于存在气油、气水、油水密度分层的油气田中时，浮体能潜浮在油田的水中，在原油中下沉。浮体遮挡部分通道口时允许少量油气层油气水通过通道口进入第二腔体，且通过通道口时不憋压，本专利技术的一种分层分采管柱结构简单、下入方便、可靠性高，在采油泵下沿布设，无需找水即可长期自动控制出水液量，可长期自动适量控制出水段液量，达到阻水稳油，有效降低油井产液含水率的目的。(2)本专利技术的一种分层分采管柱使得在生产层产出物高含水和纯油田水产出阶段，浮体封堵通道口，相邻的凸出部之间形成的间隙允许少量油气层油、气、水通过且不憋压，防止浮体被高压堵死，也保证了油层流动连续，适度憋流注入水可扩大驱油面积，提高采收率。(3)本专利技术的一种分层分采管柱中的承接装置能够支撑浮体在第一腔体内，第一腔体的底面为向承接装置倾斜的凹面保证浮体在浮力作用下沉入第一腔体底部时能正好沿凹面被承接装置承接住。生产层产出的砂子或油井测试、作业小件物品通过第一腔体底端的孔。附图说明图1为本专利技术实施例中一种分层分采管柱的立体结构示意图；图2为本专利技术实施例中一种分层分采管柱的主视图；图3为本专利技术实施例中通道的俯视图；图4为本专利技术实施例中承接装置的俯视图。图中：1-柱体，11-第一腔体，12-第二腔体，2-通道，20-通道口，21-凸出部，211-承接结构，212-凸块，22-间隙，3-浮体，4-承接装置，41-承接元件，42-凸台，5-孔。具体实施方式以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明。参见图1-4所示，本专利技术实施例提供一种分层分采管柱，其在密度分异的流体矿床工业开采的生产井下沿布设，可控制低密度的采出液的产出，降低非目标流体的含量，以石油、天然气的开采为例，由于重力作用油气田存在气油、气水、油水密度分层，利用本专利技术实施例提供的一种分层分采管柱控制低密度原油的产出：一种分层分采管柱包括柱体1，柱体1内沿长度方向设有第一腔体11和第二腔体12，且第一腔体11与柱体1外相联通，分层后的气油、气水、油水从柱体1外进入第一腔体11，在第一腔体11内进行分层分采，控制低密度油的产出；一通道2，通道2连通第一腔体11和第二腔体12；一浮体3，浮体3设于第一腔体11内，且浮体3的密度小于预设的第一种流体，大于预设的第二种流体，且浮体3在浮力作用下保持于通道2的通道口20处时遮挡部分通道口20。其中预设的第一种流体为油田中的水，第二种流体为原油，且浮体3的密度范围在0.95～1.05g/cm3之间，由于原油与纯水的密度比小于0.95，浮球本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分层分采管柱，其特征在于，其包括：柱体(1)，所述柱体(1)内沿长度方向设有第一腔体(11)和第二腔体(12)，且所述第一腔体(11)与所述柱体(1)外相联通；一通道(2)，所述通道(2)连通所述第一腔体(11)和第二腔体(12)；一浮体(3)，所述浮体(3)设于所述第一腔体(11)内，且所述浮体(3)的密度小于预设的第一种流体，大于预设的第二种流体，且所述浮体(3)在浮力作用下保持于通道(2)的通道口(20)处时遮挡部分所述通道口(20)。

【技术特征摘要】
1.一种分层分采管柱，其特征在于，其包括：柱体(1)，所述柱体(1)内沿长度方向设有第一腔体(11)和第二腔体(12)，且所述第一腔体(11)与所述柱体(1)外相联通；一通道(2)，所述通道(2)连通所述第一腔体(11)和第二腔体(12)；一浮体(3)，所述浮体(3)设于所述第一腔体(11)内，且所述浮体(3)的密度小于预设的第一种流体，大于预设的第二种流体，且所述浮体(3)在浮力作用下保持于通道(2)的通道口(20)处时遮挡部分所述通道口(20)。2.如权利要求1所述的分层分采管柱，其特征在于：所述第一种流体为水，所述第二种流体为原油。3.如权利要求1所述的分层分采管柱，其特征在于：所述浮体(3)的密度范围为：0.95～1.05g/cm3。4.如权利要求1所述的分层分采管柱，其特征在于：所述柱体(1)内壁设有多个凸出部(21)，多个所述凸出部(21)共同形成所述通道(2)，相邻的凸出部(21)之间形成间隙(22)，当所述浮体(3)在浮力作用下保持于通道(2)的通道口(20)处时，所述第一腔体(11)和第二腔体(12)...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝轶凡，向宇，赵训宏，
申请(专利权)人：武汉博汇油田工程服务有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42