专利名称：自喷与机采一体化智能完井管柱的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种智能完井管柱，尤其有关于一种工业油气开采中应用的自喷与机采一体化智能完井管柱。
背景技术：
在石油开采领域中，智能完井(简称智能井)技术是对我国未来10-20年油气生产方式带来革命性进步的技术，也是转变油气增长方式、带动石油科技进步、促进相关高新技术发展的引领性系统技术。该技术能够采集、传输和分析井下产状、油藏产状和整体完井管柱生产数字资料、且随之能够根据油井生产情况对油气层进行遥控和提高油井产状。目前国内在高温高压油气井、复杂结构井、海上及滩海油气田、水平井找水控水等方面面临诸多难题和技术需求，因此，要求智能完井技术的全面发展。智能井完井管柱的设计是非常重要的一个环节，直接牵扯到后续油气开展和作业能否顺利进行。目前国内对智能完井技术的研究还处于起步阶段，更没有对智能完井管柱进行深入的研究。现有技术中，例如，中国专利第201020123003. 1号“自喷与举升联作管柱”与中国专利第201020603642. 8号“海上自喷及人工举升的一体化完井管柱”中，都是通过电潜泵实现人工举升的，因而在进行检修泵作业时需要提出全部生产管柱，在作业结束后又需要重新下入生产管柱，其不仅增加了作业时间，而且也增加了作业成本和作业费用；另外，在生产管柱上连接有电缆、管线等情况的前提下，检修泵作业将会面临更大的困难。再有，上述现有的智能完井管柱均不能实现分段开采与合采、压裂、酸化、找水控水等功能。因此，有必要提供一种新型的智能完井管柱，来克服上述缺陷。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种自喷与机采一体化智能完井管柱，该管柱可实现自喷与机采一体化，在不动生产管柱的情况下可方便的实现检修泵作业，并可实现压裂、酸化、分层段开采与合采等功能。本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现本实用新型提供一种自喷与机采一体化智能完井管柱，其设置在井下套管内，所述自喷与机采一体化智能完井管柱包括油管，其与所述套管之间形成有环形通道，所述油管具有抽油通道；一个以上滑套，其连接在所述油管上，所述滑套与井下油气层相对，其上开设有多个可开启或关闭的油嘴，在所述油嘴开启的状态下，所述环形通道通过所述油嘴与所述抽油通道相连通；一个以上穿越式封隔器，其连接在所述油管上，所述穿越式封隔器密封设置在两两所述油气层之间的所述环形通道内；杆式抽油泵，其包括泵筒和套设在所述泵筒外的密封短节，所述密封短节连接在靠近井口位置处的所述油管上，所述泵筒的上端连接有抽油杆。[0013]在优选的实施方式中，所述油管上还设有一个以上传感器托筒，所述传感器托筒上设有压力温度传感器，所述传感器托筒设置在与井下每一所述油气层相对的所述滑套的上方。在优选的实施方式中，所述滑套通过控制管缆与地面控制装置相连，所述控制管缆穿设在所述环形通道内。在优选的实施方式中，所述控制管缆为液压控制管线。在优选的实施方式中，所述压力温度传感器通过测量管缆与地面测量装置相连， 所述测量管缆穿设在所述环形通道内。在优选的实施方式中，所述测量管缆为光缆或电缆。在优选的实施方式中，所述自喷与机采一体化智能完井管柱还包括管缆保护卡子，其套接在靠近井口位置处的所述油管的外侧，所述控制管缆的上端、所述测量管缆的上端均与所述管缆保护卡子相连。在优选的实施方式中，所述穿越式封隔器为自膨胀管缆穿越式封隔器。在优选的实施方式中，所述滑套为多级流量控制阀。在优选的实施方式中，所述油管的下端连接有盲堵。本实用新型的自喷与机采一体化智能完井管柱的特点及优点是一、本实用新型的自喷与机采一体化智能完井管柱，在油井处于较强的自喷阶段时，可通过打开或关闭该智能完井管柱上的与井下各油气层相对的滑套上的油嘴，来实现分层段开采原油与合采原油的功能，并且，在不动生产管柱的情况下，打开与井下每一油气层相对的滑套的油嘴，可直接进行井下压裂或酸化的作业；当油井由自喷阶段转为人工举升阶段进行采油作业时，通过在油管内下入杆式抽油泵的泵筒，使泵筒与连接在油管上的密封短节相配合，可实现人工举升采油作业。该自喷与机采一体化智能完井管柱可实现自喷与机采一体化，并且在不动生产管柱的情况下，杆式抽油泵的泵筒可方便自油管中起出或下入，使检修泵作业更加方便，且能有效节省作业时间与成本。二、本实用新型的自喷与机采一体化智能完井管柱，该管柱上还连接有传感器托筒，在传感器托筒上设有压力温度传感器，通过该压力温度传感器与井下各油气层相对的滑套相配合，可有效实现井下油气层的找水、控水作业。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型的自喷与机采一体化智能完井管柱处于自喷采油状态的结构示意图。图2为本实用新型的自喷与机采一体化智能完井管柱处于人工举升采油状态的结构示意图。
具体实施方式
4[0028]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。如图1、2所示，本实用新型提供一种自喷与机采一体化智能完井管柱，其设置在井下套管10内，所述自喷与机采一体化智能完井管柱包括油管1、一个以上滑套2、一个以上穿越式封隔器3和杆式抽油泵4。其中油管1与所述套管10之间形成有环形通道11， 所述油管1具有抽油通道12 ；—个以上滑套2连接在所述油管1上，所述滑套2与井下油气层5相对，其上开设有多个可开启或关闭的油嘴，在所述油嘴开启的状态下，所述环形通道11通过所述油嘴与所述抽油通道12相连通；一个以上穿越式封隔器3连接在所述油管 1上，所述穿越式封隔器3密封设置在两两所述油气层5之间的所述环形通道11内；杆式抽油泵4包括泵筒41和套设在所述泵筒41外的密封短节42，所述密封短节42连接在靠近井口位置处的所述油管1上，所述泵筒41的上端连接有抽油杆43。具体是，在本实施例中，井下共具有两个油气层5，第一油气层51与第二油气层 52。油管1上设有两个滑套2和一个穿越式封隔器3，穿越式封隔器3连接在两个滑套2之间。其中，位于上方的滑套2与第一油气层51相对，位于下方的滑套2与第二油气层52相对，穿越式封隔器3密封设置在第一油气层51与第二油气层52之间的环形通道11内。当然，在其它的实施方式中，滑套2的数量以及穿越式封隔器3的数量可根据井下油气层5的数量具体设置，在此不作限制。在本实用新型中，滑套2采用现有技术的多级流量控制阀，由于多级流量控制阀上设有可开启或关闭的多个油嘴，因此，当本实用新型的智能完井管柱下入井下套管10 后，可通过打开其中一个或几个与所需开采油气层5相对的滑套2上的油嘴，来实现井下油气层5的分层开采；若需开采井下所有油气层5的原油时，通过打开智能完井管柱上所有滑套2上的油嘴即可实现井下油气层的合采功能。另外，由于多级流量控制阀上的每一个油嘴的直径大小均不相同，因此，通过选择开启不同直径大小的油嘴，可实现调整环形通道11 内的流体流入油管1内的流量大小，进而控制井下各油气层5的原油开采量，特别是在油气井自喷期内可实现监测和控制生产的目的。本实用新型中的穿越式封隔器3是一种自膨胀管缆穿越式封隔器，其具有胶筒， 在下井后，依靠橡胶的遇油或遇水自膨胀特性实现坐封，从而实现对环形通道11的坐封。 该穿越式封隔器3用于密封井下两两油气层5之间的环形通道11，以避免井下各油气层5 的原油在开采过程中窜至其它油气层。本实用新型的自喷与机采一体化智能完井管柱，在油井处于较强的自喷阶段时， 可通过打开或关闭该智能完井管柱上的与井下各油气层5相对的滑套2上的油嘴，来实现分层段开采原油与合采原油的功能；另外，该智能完井管柱还可在不动生产管柱的情况下， 打开与井下每一油气层5相对的滑套2上的油嘴，直接进行井下各油气层5的压裂和/或酸化作业。再有，在本实用新型中，在靠近井口位置处的油管1上还连接有密封短节42。如图 2所示，当油井由自喷阶段转为人工举升阶段进行采油作业时，通过在油管1内下入杆式抽油泵4的泵筒41，使泵筒41与密封短节42相配合，可实现人工举升的采油作业。本实用新型的自喷与机采一体化智能完井管柱可实现自喷与机采一体化，并且本实用新型采用杆式抽油泵4进行人工举升作业，其可在不动生产管柱的情况下，方便地将杆式抽油泵4的泵筒41自油管1中起出和/或下入，使检修泵作业更加方便，并且能有效节省作业时间与生产成本。根据本实用新型的一个实施方式，所述油管1上还设有一个以上传感器托筒6，所述传感器托筒6上设有压力温度传感器，所述传感器托筒6设置在与井下每一所述油气层 5相对的所述滑套2的上方。具体是，传感器托筒6两端螺纹连接在油管1上，其内径与油管1内径相同，在传感器托筒6上安装有压力温度传感器。本实用新型在井下每一油气层5位置处的滑套2上方均连接有一个传感器托筒6，以使该传感器托筒6上的压力温度传感器可测量井下每一油气层5的压力和温度。当井下某个位置出水时，该位置处的压力和温度会发生明显的变化，通过该压力温度传感器可得到该位置处油气层5出水的初步数据；进一步可通过打开该油气层5位置处的井下滑套2，而关闭其它油气层5的井下滑套2，根据压力温度传感器再次测得的数据与初步数据进行比较后确定是否出水，以及该油气层5的含水率。当需要进行控水作业时，可调节滑套2上的油嘴直径大小实现控水。本实用新型的自喷与机采一体化智能完井管柱，通过该压力温度传感器与井下各油气层5相对的滑套2相配合，可有效实现井下油气层5的找水、控水作业。根据本实用新型的一个实施方式，所述滑套2通过控制管缆71与地面控制装置20 相连，所述控制管缆71穿设在所述环形通道11内。具体是，所述控制管缆71为液压控制管线，每一滑套2均通过两根控制管缆71与地面控制装置20相连。该地面控制装置20用于控制井下各油气层5处的滑套2的开启或关闭，并且通过液压控制来调节滑套2上的油嘴大小，进而调整环形通道11内的流体流入油管1内的流量大小。根据本实用新型的一个实施方式，所述压力温度传感器通过测量管缆72与地面测量装置30相连，所述测量管缆72穿设在所述环形通道11内。具体是，所述测量管缆72 为光缆或电缆。该地面测量装置30通过测量管缆72采集井下每一油气层5位置处的压力温度传感器测量的数据。进一步的，所述自喷与机采一体化智能完井管柱还包括管缆保护卡子8，其套接在靠近井口位置处的所述油管1的外侧，所述控制管缆71的上端、所述测量管缆72的上端均与所述管缆保护卡子8相连。该管缆保护卡子8主要起固定控制管缆71和测量管缆72的作用，以使控制管缆71、测量管缆72顺利地与地面控制装置20、地面测量装置30相连。因本实用新型的穿越式封隔器3采用的是自膨胀管缆穿越式封隔器，在该穿越式封隔器的外表面设有沿轴向方向贯穿的管线槽，因此，当本实用新型的智能完井管柱下井时，位于穿越式封隔器3下方的、与滑套2和压力温度传感器分别相连的控制管缆71和测量管缆72可穿设在该管线槽中，以使井下各油气层5对应的滑套2和压力温度传感器均可与地面控制装置20、地面测量装置30连接，实现地面的单独控制。根据本实用新型的一个实施方式，所述油管1的下端连接有盲堵9。盲堵9用于封堵油管1的底端。以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。
权利要求1.一种自喷与机采一体化智能完井管柱，其设置在井下套管内，其特征在于，所述自喷与机采一体化智能完井管柱包括油管，其与所述套管之间形成有环形通道，所述油管具有抽油通道；一个以上滑套，其连接在所述油管上，所述滑套与井下油气层相对，其上开设有多个可开启或关闭的油嘴，在所述油嘴开启的状态下，所述环形通道通过所述油嘴与所述抽油通道相连通；一个以上穿越式封隔器，其连接在所述油管上，所述穿越式封隔器密封设置在两两所述油气层之间的所述环形通道内；杆式抽油泵，其包括泵筒和套设在所述泵筒外的密封短节，所述密封短节连接在靠近井口位置处的所述油管上，所述泵筒的上端连接有抽油杆。
2.如权利要求1所述的自喷与机采一体化智能完井管柱，其特征在于，所述油管上还设有一个以上传感器托筒，所述传感器托筒上设有压力温度传感器，所述传感器托筒设置在与井下每一所述油气层相对的所述滑套的上方。
3.如权利要求2所述的自喷与机采一体化智能完井管柱，其特征在于，所述滑套通过控制管缆与地面控制装置相连，所述控制管缆穿设在所述环形通道内。
4.如权利要求3所述的自喷与机采一体化智能完井管柱，其特征在于，所述控制管缆为液压控制管线。
5.如权利要求3所述的自喷与机采一体化智能完井管柱，其特征在于，所述压力温度传感器通过测量管缆与地面测量装置相连，所述测量管缆穿设在所述环形通道内。
6.如权利要求5所述的自喷与机采一体化智能完井管柱，其特征在于，所述测量管缆为光缆或电缆。
7.如权利要求5所述的自喷与机采一体化智能完井管柱，其特征在于，所述自喷与机采一体化智能完井管柱还包括管缆保护卡子，其套接在靠近井口位置处的所述油管的外侧，所述控制管缆的上端、所述测量管缆的上端均与所述管缆保护卡子相连。
8.如权利要求1所述的自喷与机采一体化智能完井管柱，其特征在于，所述穿越式封隔器为自膨胀管缆穿越式封隔器。
9.如权利要求1所述的自喷与机采一体化智能完井管柱，其特征在于，所述滑套为多级流量控制阀。
10.如权利要求1所述的自喷与机采一体化智能完井管柱，其特征在于，所述油管的下端连接有盲堵。
专利摘要本实用新型公开了一种自喷与机采一体化智能完井管柱，其包括油管，其与套管之间形成有环形通道，油管具有抽油通道；一个以上滑套，其连接在油管上，滑套与井下油气层相对，其上开设有多个可开启或关闭的油嘴，在油嘴开启的状态下，环形通道通过油嘴与抽油通道相连通；一个以上穿越式封隔器，其连接在油管上，穿越式封隔器密封设置在两两油气层之间的环形通道内；杆式抽油泵，其包括泵筒和套设在泵筒外的密封短节，密封短节连接在靠近井口位置处的油管上，泵筒的上端连接有抽油杆。本实用新型的自喷与机采一体化智能完井管柱，可实现自喷与机采一体化，在不动生产管柱的情况下方便实现检修泵作业，并可实现压裂、酸化、分层段开采与合采等功能。
文档编号E21B17/00GK202338294SQ20112050694
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者周理志, 张卫平, 张国文, 张福祥, 彭建新, 沈泽俊, 童征, 郝忠献, 钱杰 申请人:中国石油天然气股份有限公司