油井分层产液测控实验装置的制作方法

文档序号:11849910阅读:325来源:国知局

本发明涉及智能井领域油井的分层流量测试实验技术,具体地说是油井分层产液测控实验装置。



背景技术:

智能井系统是井下各产层对应的管柱上均安装有井下传感器和液流控制装置,并能实时显示各产层的生产状况并根据需要对其生产参数进行调整。它可从地面实时地对单井多层段油气生产或对多分支井中单分支井眼的油气生产进行监测和控制。智能井系统减少了油井生产期间所需要的大量修井作业,从而使油层以较少的油井检修工作量而保持最高的采油水平,获得较高的油气采收率。智能井技术代表了油气田开发的发展方向,智能测控技术的发展对于油气田未来的可持续发展具有非常重要的意义。

井下分层流量控制是智能井系统中的重要组成,目前国内已经有许多的科研机构、油服公司等研制出了井下液流控制、测试等仪器,但是对于分层流量的控制评价,经过检索,还没有发现一套完整的实验分析装置。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供油井分层产液测控实验装置,解决了智能井设备的分层测试和分层控制的室内实验研究难题。

为了达成上述目的,本发明采用了如下技术方案,油井分层产液测控实验装置,包括外管、套管、油管、可调节流筛管、分层测控装置、双通道封隔器、可穿越封隔器,所述套管被套在外管内部,套管上设置有至少两个可调节流筛管,所述可调节流筛管两两之间设置双通道封隔器,所述油管被套在套管内部,油管上至少设置两个分层测控装置和至少两个可穿越封隔器,所述分层测控装置与可调节流筛管处在同一高度即处在同一产液层,所述可穿越封隔器的封隔位置位于可调节流筛管的上方位置。

所述分层测控装置通过铠装电缆连接向地面调控装置和数据存储装置,铠装电缆穿过可穿越封隔器后与分层测控装置连接。

还包括至少两个地面泵组系统,地面泵组系统通过管线由外管上端进入连接向可调节流筛管所处的不同的产液层。

所述油管底部设置丝堵,油管的顶部连接高压胶管。

所述套管和油管上端悬挂在双管悬挂器上。

相较于现有技术,本发明具有以下有益效果:

该实验装置能够提供不同的分层压力系统,模拟油井中不同的生产油层。通过该实验装置能够实现以下试验:进行井下流量控制阀的密封、开启等压力试验;测试井下测控装置的可靠性试验;分析层间不同压力体系对流量调节的影响;能够进行井下流量测试与调控的综合试验。

本发明实现通过地面泵组加压装置和可调节流量筛管调节油井各生产层的生产压差,模拟非均质油藏的实际生产状况。

本发明实现模拟各生产层不同含水率的产出液,能够试验流量计在不同含水的产液中的测试精度。

本发明实现油井流量测试及流量控制联合测试,实现测试不同层位调节阀动作对其它层产出液流的影响,用于模拟井下层间干扰现象,优化调节方案。

该实验装置可以实现以下试验内容:

(1)测试不同层位调节阀动作对其它层产出液流的影响,用于模拟井下层间干扰现象,优化调节方案。

(2)试验井下流量计性能测试。

(3)流量调节阀的调节流量与压力、开度等因素的关系

(4)井下流量计测试影响因素实验。

附图说明

图1为本发明油井分层产液测控实验装置的结构示意图。

图中:1-第一地面泵组系统、2-套管、3-可调节流筛管、4-可穿越封隔器、5-铠装电缆、6-分层测控装置、7-油管、8-双管悬挂器、9-双通道封隔器、10-外管、11-第二地面泵组系统、12-高压胶管。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容,配合附图说明如下,然而附图仅提供参考与说明之用,并非用来对本发明加以限制。

根据图1,油井分层产液测控实验装置,包括外管10、套管2、油管7、可调节流筛管3、分层测控装置6、双通道封隔器9、可穿越封隔器4,所述套管被套在外管内部,套管上设置有至少两个可调节流筛管,所述可调节流筛管两两之间设置双通道封隔器9,所述油管7被套在套管内部,油管上至少设置两个分层测控装置和至少两个可穿越封隔器4,所述分层测控装置与可调节流筛管处在同一高度即处在同一产液层,所述可穿越封隔器的封隔位置位于可调节流筛管的上方位置。所述油管7底部设置丝堵,油管的顶部连接高压胶管12。所述套管和油管上端悬挂在双管悬挂器8上。所述分层测控装置通过铠装电缆连接向地面调控装置和数据存储装置,铠装电缆5穿过可穿越封隔器后与分层测控装置连接。还包括至少两个地面泵组系统,地面泵组系统通过管线由外管上端进入连接向可调节流筛管所处的不同的产液层。

先将7in外管10下入实验井,在地面将5-1/2in套管2与可调节流筛管3以及双通道封隔器9连接,下入过程中将连接地面泵组的不锈钢管与9的小通道密封连接,然后下入外管10内,此时套管2上端悬挂于8双管悬挂器,2-7/8in油管7从下往上依次连接有丝堵、分层测控装置6、可穿越封隔器4,并将铠装电缆5按要求连接。坐好油管7,并与高压胶管12连接至污液仓。

实验之前首先试压,包括地面泵组的试压,井口试压以及管线连接处均需要试压;在地面泵组系统中根据不同油层的原油物性配置相应的注入液,用于模拟井下不同油层的原油,可调筛管表面有调节滤网通过能力的堵塞螺栓,用于模拟井下的不同渗透率的油层。

坐封封隔器,双通道封隔器9为双向皮碗封隔器,可穿越封隔器4采用内管打水压坐封。连接地面电源查看测控阀所处状态,坐封之前需保证分层测控装置6处于关闭状态;开启第一、第二地面泵组系统1和11,向井筒内注入液流至所需的压力,从地面调节分层测控装置6的启闭,并记录不同层液实验数据。

具体实施举例:工程院试验1井

(一)主要实验器材:地面泵组(智能涡轮流量计DN50/0.5级、管道离心泵5.5KW、变频器200V级,最大功率7.5KW)、QHKTS-150可调节流筛管、QHZNCK-114分层测控装置(包括地面调控和数据存储装置)、3.5mm钢管铠装电缆、封隔器等

(二)实验过程:

1、按照上述流程将地面和井下工具等部件连接完成,并通电、试压。

2、泵入介质:含水10%、20%、30%、40%、50%、60%的原油混合液

以50%含水的原油为例,初始泵入压力0.5MPa,排量4m3/h;

3、通过地面调控装置将上层6进液通道全部打开,调节下层调控装置进液通道的大小。

4、通过地面数据存储记录分别记录各时间点的分层流量、压力、温度等数值。

(三)通过测试数据我们可以实现以下实验目的:

1、模拟地层的由于渗透率不同产生的层间干扰现象。在地面泵入量固定的情况下,调节下层的阀门大小会对上层液量产生影响,通过实验可以定性的反应层间干扰的规律。

2、验证井下流量调节装置是否连续精确调整。通过调整分层测控装置中调节阀开度的大小尺寸,来调节流量的变化,其实验数据可以反应调节阀开度大小、压力以及流量的连续关系。

3、验证井下流量测试的精度。例如通过地面泵组上的标准涡轮流量计数值,可以跟井下测试的流量进行比对反映其测试精度,从而验证井下流量计的可靠性。

以上所述的地面泵组系统、可调节流筛管、分层测控装置、地面调控装置、数据存储装置等,均为现有技术,不再单独展开论述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,非用以限定本发明的专利范围,其他运用本发明的专利精神的等效变化,均应俱属本发明的专利范围。

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