[发明专利]一种水平井智能分层注水与分层采油管柱及工艺方法

说明书

本发明公开了一种水平井智能分层注水与分层采油管柱及工艺方法，本发明管柱包括管柱以及套接在管柱内的油管，所述管柱和油管之间形成环空注水间隙，所述油管内侧向内依次固定有抽油泵、用于控制油管通断的开关和底阀，底阀螺纹连接在油管的最下端，开关和底阀之间的油管上还设置有多组封隔器以及与每个封隔器匹配的智能开关器，开关与位于地面的地面控制器电信号连接。一趟管柱实现分段注水和分段采油，电缆控制开关开启或关闭，实现分层注水和分层采油的智能转换，满足水平井吞吐多段分注，对超低渗致密油开发具有重要意义。

技术领域

本发明涉及油田精细多级分注技术领域，尤其是涉及一种水平井智能分层注水与分层采油管柱及工艺方法。

背景技术

在油田致密油开发过程中，由于采用准自然能量开采导致地层能量严重亏空,前期开展了水平井笼统注水吞吐试验,只提高了单层的采出程度，而整体的采出程度相对较低。后期通过吸水剖面测试显示，部分水平井笼统注水吸水剖面矛盾突出，存在层段吸水不均现象，不能达到预期的注水效果。为了更好的发挥水平井开发潜能，国内外相关领域均开展了水平井分段注水的探索，分注段数2-3段，大多采用连续油管测试，测试成本高、工艺复杂，同时研究发现后期测试调配困难、不能进行地层压降测试等配套测试，导致无法保证致密油开发水平井吞吐采油效果。为了探索致密油合理的能量补充方式，油藏上提出了多段分注的开发方式，开展了水平井吞吐多段分注试验，研发了水平井智能分段注水工艺技术，但是该工艺注水过程需要下入注水管柱，然后注水过程完成后关井憋压，闷完井需要采油时需将注水管柱起出，然后下入采油管柱，程序较为繁琐。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种水平井智能分层注水与分层采油管柱及工艺方法，实现水平井不动管柱分层注水和分层采油的相互转换。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水平井智能分层注水与分层采油管柱，包括管柱以及套接在管柱内的油管，所述管柱和油管之间形成环空注水间隙，所述油管内侧向内依次固定有抽油泵、用于控制油管通断的开关和底阀，底阀螺纹连接在油管的最下端，开关和底阀之间的油管上还间隔设置有多个水平井封隔器和多个智能开关器，开关与位于地面的地面控制器电信号连接。

所述水平井封隔器为两个分别是水平井封隔器一和水平井封隔器二，所述智能开关器为两个分别是智能开关器一和智能开关器二；所述管柱由竖直井段和水平井段组合固定形成L 形结构，其中抽油泵和开关位于竖直井段管柱内，水平井封隔器一、水平井封隔器二、智能开关器一和智能开关器二均位于水平井段管柱内。

所述水平井段管柱内沿远离竖井井段的方向依次固定有水平井封隔器一、智能开关器一、水平井封隔器二和智能开关器二，其中水平井封隔器一、智能开关器一、水平井封隔器二和智能开关器二采用油管依次连接。

所述水平井封隔器一前方设置有扶正器一，水平井封隔器二前方设置有扶正器二。

所述智能开关器一和智能开关器二通过蓄电池供电。

所述开关下端还螺纹连接有筛管；所述开关是电动开关，开关通过电缆与地面控制器电信号连接。

所述电缆通过油管外预置电缆的方式与油管连接，电缆一端与开关电信号连接，电缆另一端与地面控制器电信号连接。

所述开关控制油管断开时，水平井的环空注水间隙形成环空注水注上段、油管内注中段以及下段分层环空注水通道；开关控制油管开通时，油管是分层采油通道。

所述多个智能开关器均用智能配水器替代，所述筛管和靠近筛管的一个智能配水器之间设置有过电缆安全接头，每个智能配水器通过贯穿过电缆安全接头的电缆与地面控制器电信号连接或间隔设置的多个水平井封隔器和多个智能开关器均通过贯穿过电缆安全接头的电缆与地面控制器电信号连接。

一种水平井智能分层注水与分层采油管柱的工艺方法，具体包括如下步骤：