井下自主供电含油饱和度控制智能控流采油管的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油田井下采油控制设备，特别涉及一种井下自主供电的由微电脑用含油饱和度智能控制入流量的采油油管。
【背景技术】
[0002]现有油田井下采油剖面所在储层，因沉积、构造、成岩等方面的原因，总会存在渗透非均值性和含油饱和度，这导致流体在地层压力驱动下从地层往油井井筒流动的时候，不同剖面位置上流体的流动速度不同，在油井开采一段时间后，产液剖面上总会出现渗透率高的层段和粘度低的流体所在段更容易产液，通常相对于水(或气)粘度较高的油来说这是件坏事，因为水(或气)比油会跑得更快，所以油井采油后期含水(气)会因为部分井段的出水(或气)而导致全井含水(气)快速上升。其后果是产油量急剧减少，产水(气)量急剧增加，从而大大降低油井效益。针对这一问题，前人开发了与密度相关的井下流体控制装置和与粘度相关的井下流体控制装置。比如英国TENDEKA公司的AICD(自主流体控制设备)技术就是以粘度差来控制产液剖面综合产液效果的一项非常成功的技术，它通过感知粘度的大小来控制地层流体的流入量，通过自主调节阀门开度让粘度高的流体(油)更多流入，而让粘度低的流体(水或高含水油水混合液或气)更少流入。但不管以密度来控制还是以粘度来控制产液，都存在制约因素。对于密度相关技术，前提是油和水的密度差，这个差值在0.3kg/L以内，因此有效性不会很高，且对于稠油(密度>0.82kg/L)效果则更是有限；而对于粘度相关技术，则基本只适用于含水稠油和含气稀油，对于油水粘度差小甚至有粘度低于水粘度的稀油，粘度相关技术则无能为力。这些设备还存在的另外一个问题，即各设备间相互独立，没有进行协调，因而难于达到全产液剖面最优化生产的目标。
[0003]另外一类智能采油技术则是以地下完整的监测信息通过电缆(或光缆)传输到地面数据处理中心，地面数据处理中心分析计算后向井下开关设备发出指令，井下开关设备利用地面设施提供的动力(电或液压)开关阀门，从而优化采液。这类技术的不足之处在于一是分析计算设施以及动力源都在地面，井下设施只负责执行开关指令，地面与井下设施间由很长的线缆(有的技术甚至需要液压管线)连接，大大增加了完井的复杂程度和完井成本。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种井下自主供电含油饱和度控制智能控流采油管，以解决利用对产液剖面上不同段的含油饱和度的及时监测，通过设备自带的微电脑分析计算，动态协调各产液段的产液量，从而在全采液剖面优化产液，使产出流体含油量最大化等技术问题。
[0005]为了实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案如下:
[0006]—种井下自主供电含油饱和度控制智能控流采油管，包括管体、外罩、入流开口、入流控制阀及驱动装置、发电装置、饱和度探针、压力与温度和流量探测装置、水声通信或光缆通信装置、分析与控制微电脑单元、蓄电及充电电路单元和法拉级电容单元;所述管体两端有符合油管标准的螺口，侧面有一个入流开口，管体内有一个阀体槽、一个微电脑及蓄电设施安装基面、一个控制阀驱动装置安装基面;所述入流开口处设有一个发电机支架，发电装置的发电机安装在发电机支架上;所述入流控制阀包含阀体和螺杆；阀体位于阀体槽内通过阀体槽两侧的导轨移动，实现对入流开口不同程度的遮挡，该阀体上有一小流量孔，所述螺杆一端与阀体连接，另一端与减速齿轮组的从动轮连接，该减速齿轮组的主动轮安装在伺服电机的转动轴上，伺服电机由法拉电容供电，法拉电容的充电由被分析与控制微电脑单元调度的蓄电池完成;实现阀的开关控制的分析与控制微电脑单元连接;发电装置的发电机由入流流体带动其桨叶旋转发电，经充电电路单元后向蓄电池蓄电；探测流经入流开口的地层流体电阻率的饱和度探针安在入流开口处，并与分析与控制微电脑单元连接;压力与温度和流量探测装置安装在管体的传感器开口上，并且与分析与控制微电脑单元连接;通信部分通过水声通信单元或光缆与井下的其它阀单元连接通信;所述外罩套在管体上，其上对应有一个入流开口。
[0007]发电机转子固定在发电机支架上，发电机叶轮桨叶装在发电机定子上。
[0008]本实用新型有以下积极有益效果:
[0009]本实用新型的饱和度控制智能采油管，利用井下发电机为蓄电池充电形成电源，由饱和度探针探测流入流体的电阻率以确定含油饱和度，电脑根据此饱和度与井下其他本实用新型单元通过水声通信技术或光缆通信，协调计算得到本单元的阀门开口度，利用蓄电池电量为法拉电容充电形成较高的启动电流，利用此电流驱动电动机驱动阀门开关到应有的开口度，在此开口度下让本产液剖面段的地层流体进入。多个单元的流入流体在油管内汇集，将形成含油最优化的总流量，从而使得油井在所有阶段都能以最优化的状态产液，而全过程都由井下设施自主完成，不需要地面控制干预，也不需要地面提供动力。
【附图说明】
[00?0]图1是本实用新型的结构主视图不意图。
[0011]图2是本实用新型的隐藏了外罩的结构俯视图。
[0012]图3是本实用新型的隐藏了外罩的结构主视图。
[0013]图4是本实用新型的侧视图。
[0014]图5是本实用新型的立体结构图。
[0015]图6是图3的A局部结构示意图。
[0016]图7是图3的B局部结构示意图。
[0017]图8是本实用新型的带套管的多单元应用于井下的实施例图。
[0018]图9是图8的沿C-C方向的剖面图。
[0019]图10是本实用新型的隐藏了套管的多单元应用于井下的示意图。
[0020]图11是图10的沿A-A方向的剖面图。
[0021 ]图12是图3中A局部阀门2/3开口的示意图。
[0022]图13是图3中A局部阀门全关的不意图。
[0023]图中编号:
[0024]I管体2阀体3发电机
[0025]4入流开口5伺服电动机6温压流速探测器
[0026]7通信单元8减速齿轮组9螺旋
[0027]10螺杆11发电机叶轮桨叶12发电机支架
[0028]13叶轮导流罩14蓄电池15信号及控制和电流导线
[0029]16微电脑17法拉电容18a，18b饱和度探针电极
[0030]19小流量孔20阀体导轨2