[发明专利]一种分层防砂井分层注聚管柱及使用方法

说明书

本发明涉及一种井下分层注聚装置及方法，具体涉及一种分层防砂井分层注聚管柱及使用方法。其包括丝堵、电液一体化配聚器、穿越式密封插头、液控管线、铠装电缆、防砂套管、注聚油管、定位器、防砂分层封隔器、滤砂管、若干压力传感器。本发明采用单管分层注入的方式，所有配套工具采用小直径化设计，单层配聚器采用液电混合的方式进行开度大小的控制，层间封隔器采用多管穿越的方式，采用电动控制调整液路给井下工具提供液压，通过电路板控制直流步进电机正反转，更换液流路径，最终通过一根地面液控管线+一根信号电缆实现对各油水层的流量控制。

技术领域

本发明涉及一种井下分层注聚装置及方法，具体涉及一种分层防砂井分层注聚管柱及使用方法。

背景技术

注聚合物采油就是三次采油工艺中的一种方法，使得油田的老油井的生产效率得到大幅提升，目前出现了双管或多管注聚的工艺，也就是在油井套管内下入双管或多管，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，特别是砾石充填防砂，充填后留井内径小于100mm，受油水井防砂套管内径的限制，套管内装入的内管越多，则每根内管的内径越小，注入效率就会下降，聚合物剪切则更严重，为更好地实现效益开发，提高聚合物注入粘度，需要进行分层注聚管柱的小直径化设计。

同时，受分层防砂后套管内径限制，目前没有相关尺寸的电磁阀，这对于实现7in套管井筒内智能分层注聚带来一定的难度。

中国专利申请CN110984934A公开了一种注聚井用液控测调一体化装置的使用方法，其通过在井口的悬挂器下连接多根注聚管，并在注聚管上连接穿越封隔器，在穿越封隔器下方设有固定卡套，固定卡套的下方连接注聚器和测试器；下一层通过在注聚器的下方再连接注聚管，并通过注聚管连接下一组穿越封隔器、固定卡套、注聚器和测试器；直到底部的人工井底；在油井套管与注聚管之间的环空安装一根或一根以上的液控管线和注聚测试导线。该装置通过设有单独的液压控制管线，实现对不同层位的注聚器开启，避免了油井套管内放入多根注聚管造成注聚效率的下降，但是该方法未考虑以下几个方面：(1)当需要控制2层注聚时，井内管线已经达到4根(2根液控管线+2根测试管线)，施工相当复杂；(2)管线与工具接头多，井下环境复杂，不可控因素增加，液控分层开采管柱成功率低。

中国专利申请CN109356899A公开了一种用于井下解码控制的一种三管线控制六层位滑套的井下液压系统，包括位于井下的液控系统1，液控系统2，液控系统3，液控系统4，液控系统5，液控系统6的通过管线1，管线2，管线3这三条管线与井上地面的注入系统进行连接，并且地面的二级控压系统也通过管线1，管线2，管线3三条管线与注入系统进行连接，调整二级控压系统来控制管线输出压力，调整液控系统工序来实现滑套的独立位移，该系统具有液控系统结构简单统一，适用性强、可靠度高，可做到各液控系统不发生干扰的情况下，由三条线路控制多个滑套生产等优点。但是三条液控管线在实际应用中操作仍较为复杂，加上系统独特的六层位限制，非六层情况下不适合应用，应用的灵活性受限。

中国专利申请CN104563961A公开一种用于井下液压控制的微型电动阀，其包括阀体和阀杆，所述阀杆的一端连接动力输入装置，在阀杆与阀孔内壁之间沿轴向间隔设置有多个密封件，将阀杆与阀体之间隔成多个环形空间，在阀体的一侧沿轴向方向间隔设置有至少两个径向孔，各个径向孔对应与一个环形空间相连通，在阀杆上沿轴向方向至少设置有一个环形凹形部，所述环形凹形部能使相邻的两环形空间相连通。该电动阀结构简单、体积小，耐压高，可用于井下超高压、狭小空间的工作环境；在油气井分段措施施工时实现了开关滑套的方向控制，利用井下液体压力作为换向的动力，克服了井下高压、狭小空间的影响，可大大缩短分段措施作业时间。但由于出液口在径向，入井容易碰撞受损，而且电动控制力较小，在开发后期，极容易导致阀杆推不动，难以在复杂井下现场应用推广。

因此，目前仍需要自主设计一种适合分层防砂井的单管注聚的装置及工艺，能够实现防砂管柱内的多层位注聚工艺，而且注聚管内径不需要缩小，注聚效率不下降。

发明内容