一种小直径智能分采装置及管柱及施工方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种小直径智能分采装置及管柱及施工方法，分采装置，包括自上而下依次连接的活塞控制机构、弹簧位置机构、阻尼机构、油嘴调节机构。本发明专利技术通过对分采管柱小直径化设计，满足防砂管柱内部下入需求，其小直径智能分采装置采用液控管线打压方式，通过设置的多级卡阻机构以及监测每层液控压力、流量情况，实现不同压力下的多级流量控制。实现不同压力下的多级流量控制。实现不同压力下的多级流量控制。

【技术实现步骤摘要】
一种小直径智能分采装置及管柱及施工方法


[0001]本专利技术涉及石油行业的分层采油管柱
，具体地说是一种小直径智能分采装置及管柱及施工方法。

技术介绍

[0002]胜利油田已进入发展中后期，经过长期的注水开采，进一步加剧了层间干扰，而油井分层系开发能够有效提高油藏动用程度，最终实现提高采收率的目的。随着分层采油技术的发展，按照控制方式主要分为液控、电控、电
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液一体化控制以及无线压力脉冲控制四类技术。其中液控和电控是目前国外应用成熟的系统。国内海上油田也相应的配备了液控及电控分层采油的方式。但是该系列技术较多采用Y型接头，配备液控机械滑套或者电控滑套的方式，主要应用于95/8的套管中，而且流量不能控制，目前油水井防砂主要以砾石充填和机械挂滤为主，7in套管防砂后内径小于100mm，这对于实现7in套管井筒内分层采油、流量控制带来一定的难度，因此需要设计小直径智能分采工艺技术，能够实现防砂管柱内的多层位多流量的控制，同时胜利海上油田已经开展化学驱技术应用，分采开关见聚对井下调节要求具备更大的调节驱动力。
[0003]经过检索，申请号202010328388.3专利技术了一种三管线控制六层位滑套的井下液压系统，包括地面作业设备，6组井下解码器系统，6个封隔器，套管，油管等部件，在每个开采的储层布置一组井下解码器系统和封隔器，将井筒内环空隔开使每个层位形成独立空间；每个井下解码器系统均包括一个解码器、一个泄压阀、一个滑套、一个单向阀和一个油管开孔，解码器通过泄压阀与滑套连接，油管开孔通过单向阀与泄压阀连接，通过解码器系统中的泄压阀能够有效减小地面注入压力。通过三条液压管线向解码器系统传递动力，至多可对六个储层的滑套进行独立的编译解码控制，层间的精细控制，达到平衡层间矛盾，提高最终采收率的目的。申请号202010328374.1专利技术了一种三管线控制六层位滑套的控制方法，将3条液压管线由地面液压站向井底方向依次连接地面液压控制设备和6个井下液压控制系统；通过控制三条液压管线的油压对6个井下液压控制系统中的解码器的打开状态进行分别控制，待目标井下液压控制系统中的解码器打开后，根据要控制滑套移动方向的控制要求，控制相应的液压管线供给该解码器的油压提升至滑套所需的作业压力，从而使该层位井下液压控制系统的解码器、泄压阀、滑套、单向阀和油管开孔之间的通路导通，以推动滑套移动，实现井下分层控制。其上两个专利共同涉及到了液压控制系统的解码器，该工具密封件较多，结构复杂，一旦一道密封圈失效，整个系统失去分层控制功能。
[0004]经过检索，申请号201611227503.8公开了一种大斜度井智能分层采油管柱及其作业方法，具体公开了一种大斜度井智能分层采油管柱，包括分层生产管柱；所述分层生产管柱包括带孔管和圆堵，所述带孔管和所述圆堵之间设置有过电缆定位密封，若干个分层配产装置和至少一个过电缆插入密封；每一个所述分层配产装置均通过钢铠电缆连接至与上位机相连的地面控制器；所述分层配产装置分别对应每一油层，不同层位间的密封通过所述过电缆定位密封与所述过电缆插入密封实现；其作业方法为：(1)通井；(2)分层配产装置
联调测试正常，下入本专利技术管柱及钢铠电缆；(3)本专利技术管柱验封；(4)启泵生产；(5)定点酸化。可实现大斜度井分层采油的在线无级调控，同时可以根据生产要求实施定点酸化，该技术采用电动控制方式，调节驱动力较小，对于井下开关见聚后或者井下结垢后调节难度较大，不能实现长期有效调节。
[0005]经过检索，申请号201811626784.3公开了一种井下液控启动滑套控制系统及控制方法，具体公开了一种井下液控启动滑套控制系统及控制方法，采用在地面向井下发送压力波或电磁波的方式向井下液控启动滑套发送控制指令，井下液控启动滑套上安装的井下传感器测量地面发送的控制指令，并把测量到的控制指令发送给井下控制电路板，井下控制电路板判断为正确的控制指令，控制井下电磁阀开启，井筒内流体通过井下电磁阀流入井下液控启动滑套内的上腔体，推动活塞杆向下运动，打开井下液控启动滑套。省去了现有井下滑套需要投球或者下入连续油管打开的程序，节省了大量时间和成本。但是该系统仅能够控制开启，一旦开启后不能再次进行开关调节，开关活动受限较大。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种小直径智能分采装置及管柱及施工方法，该小直径智能分采管柱的分采管柱与生产管柱一体化设计，通过对分采管柱小直径化设计，满足防砂管柱内部下入需求，其小直径智能分采装置采用液控管线打压方式，通过设置的多级卡阻机构以及监测每层液控压力、流量情况，实现不同压力下的多级流量控制。
[0007]为了达成上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0008]一种小直径智能分采装置，包括自上而下依次连接的活塞控制机构、弹簧位置机构、阻尼机构、油嘴调节机构。
[0009]进一步地，所述活塞控制机构包括密封套、圆柱活塞一、圆柱活塞二；
[0010]所述密封套开设轴向的圆柱活塞腔一、圆柱活塞腔二，所述圆柱活塞一装入圆柱活塞腔一中，所述圆柱活塞二装入圆柱活塞腔二中；
[0011]所述圆柱活塞一、圆柱活塞二下端同时连接弹簧位置机构的中心管；
[0012]所述密封套上端连接上接头，上接头开设上接头液控通道，所述圆柱活塞腔一上端与上接头液控通道连通。
[0013]进一步地，所述弹簧位置机构包括外套、中心管、大弹簧；
[0014]所述外套套装在中心管外部，外套上端连接活塞控制机构的密封套，外套下端连接阻尼机构的阻尼套；
[0015]所述大弹簧置于外套内，且大弹簧上端通过上调整垫片顶住中心管，大弹簧下端通过下调整垫片顶住阻尼套。
[0016]进一步地，所述阻尼机构为多级阻尼机构，所述多级阻尼机构包括阻尼管、阻尼套、阻尼器；
[0017]所述阻尼管位于阻尼套内部，阻尼管上端连接中心管，阻尼管下端连接油嘴调节机构的调节芯；
[0018]所述阻尼套内壁至少开设两层数量的阻尼器安装槽层，每一层至少均置三个阻尼器安装槽，阻尼器安装槽安装阻尼器，阻尼器的作用力作用在阻尼管外壁上。
[0019]进一步地，所述阻尼器包括支撑环、弹簧套、阻尼球、小弹簧；
[0020]所述支撑环装入阻尼器安装槽内，支撑环内部具有容纳阻尼球的空间，并且支撑环内端开设能露出阻尼球的小口，小口的口径小于阻尼球直径，支撑环外端连接弹簧套，小弹簧内端连接阻尼球，小弹簧外端连接弹簧套。
[0021]进一步地，所述油嘴调节机构包括调节芯、压环、硫化环、油嘴套；
[0022]所述调节芯上端连接阻尼机构的阻尼管，所述油嘴套上端连接阻尼机构的阻尼套；油嘴套中部开设径向贯通的调节孔；
[0023]所述调节芯下半段外壁开设自上而下依次缩径的至少三级台阶，调节芯上半段外壁与阻尼套内壁之间安装压环、硫化环。
[0024]为了达成上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0025]一种小直径智能分采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小直径智能分采装置，其特征在于，包括自上而下依次连接的活塞控制机构、弹簧位置机构、阻尼机构、油嘴调节机构。2.根据权利要求1所述的一种小直径智能分采装置，其特征在于，所述活塞控制机构包括密封套、圆柱活塞一、圆柱活塞二；所述密封套开设轴向的圆柱活塞腔一、圆柱活塞腔二，所述圆柱活塞一装入圆柱活塞腔一中，所述圆柱活塞二装入圆柱活塞腔二中；所述圆柱活塞一、圆柱活塞二下端同时连接弹簧位置机构的中心管；所述密封套上端连接上接头，上接头开设上接头液控通道，所述圆柱活塞腔一上端与上接头液控通道连通；上接头液控通道与液控管线连通。3.根据权利要求2所述的一种小直径智能分采装置，其特征在于，所述弹簧位置机构包括外套、中心管、大弹簧；所述外套套装在中心管外部，外套上端连接活塞控制机构的密封套，外套下端连接阻尼机构的阻尼套；所述大弹簧置于外套内，且大弹簧上端通过上调整垫片顶住中心管，大弹簧下端通过下调整垫片顶住阻尼套。4.根据权利要求3所述的一种小直径智能分采装置，其特征在于，所述阻尼机构为多级阻尼机构，所述多级阻尼机构包括阻尼管、阻尼套、阻尼器；所述阻尼管位于阻尼套内部，阻尼管上端连接中心管，阻尼管下端连接油嘴调节机构的调节芯；所述阻尼套内壁至少开设两层数量的阻尼器安装槽层，每一层至少均置三个阻尼器安装槽，阻尼器安装槽安装阻尼器，阻尼器的作用力作用在阻尼管外壁上。5.根据权利要求4所述的一种小直径智能分采装置，其特征在于，所述阻尼器包括支撑环、弹簧套、阻尼球、小弹簧；所述支撑环装入阻尼器安装槽内，支撑环内部具有容纳阻尼球的空间，并且支撑环内端开设能露出阻尼球的小口，小口的口径小于阻尼球直径，支撑环外端连接弹簧套，小弹簧内端连接阻尼球，小弹簧外端连接弹簧套。6.根据权利要求5所述的一种小直径智能分采装置，其特征在于，所述油嘴调节机构包括调节芯、压环、硫化环、油嘴套；所述调节芯上端连接阻尼机构的阻尼管，所述油嘴套上端连接阻尼机构的阻尼套；油嘴套中部开设径向贯通的调节孔；所述调节芯下半段外壁开设自上而下依次缩径的至少三级台阶，调节芯上半段外壁与阻尼套内壁之间安装压环、硫化环。7.一种小直径智能分采管柱，包括外部的防砂管柱、内部的分采管柱；其中防砂管柱针对不同油层之间设置防砂封隔器，其中分采管柱针对不同油层之间设置分采封隔器；其特征在于，所述分采管柱针对不同油层均设置小直径智能分采装置，所述小直径智能分采装置包括自上而下依次连接的活塞控制机构、弹簧位置机构、阻尼机构、油嘴调节机构；所述活塞控制机构上端与上接头液控通道连通，上接头液控通道连通液控管线，液控管线向上连接电控液路分配装置。
8.根据权利要求7所述的一种小直径智能分采管柱，其特征在于，所述活塞控制机构包括密封套、圆柱活塞一、圆柱活塞二；所述密封套开设轴向的圆柱活塞腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宝全，任从坤，孙金峰，任兆林，田俊，张雪梅，陈军，刘艳霞，贺启强，王昕，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：