[发明专利]单压双阀电控合采管柱及调控方法

说明书

技术领域

本发明涉及采油油田领域中，在单泵合采井中对于叠合区两套物理性能差异及跨距都较大的油层所采用的单压双阀电控合采管柱及调控方法。

背景技术

 在对两套物性差异和跨距较大的油层合采时，现有技术中，一是采用单泵分抽管柱，利用丢手管柱封隔两套油层，泵挂位于下部油层顶界以上，采用插接的方法实现生产管柱与丢手管柱合二为一实现同抽合采的形式；二是双进液分抽泵，利用封隔器隔开上、下两套油层，实心连杆连接上、下两泵柱塞，下层产液由下级抽油泵抽汲，上层产液经侧壁凡尔进入上级泵泵筒，与下层产液混合后举升到井口，实现一套动力系统按比例同步抽油的形式。如果应用光管笼统合采两油层，由于上层压力大，下层压力小，且两层间跨距大，上层压力加上两层间静液柱压力就会对下层造成严重的层间干扰，使得下层被“压死”不出液；若单采下层又由于其压力低、产液量下降较快，不能连续生产，为生产管理维护带来较大难度，从而增加生产成本，而且不能对各层产液实时分控、不能计量分层产量及含水量，下层由于封隔器将下层隔开无法实测压力。

发明内容

为了消除合采时的层间干扰，并能实时监测产液量及压力，本发明提供一种单压双阀电控合采管柱及调控方法。应用该管柱可以分别控制各层进液压力，放大下层生产压差，消除层间干扰，在电控合采时可实现各油层产液连续可控可调，各层压力、产量、含水实时可测。

本发明技术方案：一种单压双阀电控合采管柱，包括地面控制系统、传输电缆及井下调控系统，所述的井下调控系统为依次连接的传压抽油泵、过电缆油管锚、调控阀一、过电缆封隔器及调控阀二；调控阀一及调控阀二通过传输电缆与地面控制系统连接。

作为优选，上述的调控阀二包括阀体及阀门调控系统，所述的阀体包括电路板护罩、电机护罩及阀套，所述的电路板护罩与所述的阀套连接，阀套的侧壁上带有相通的轴向桥式通道及径向的侧进液孔，所述的侧进液孔内置有传感器及传感器背帽，桥式通道的上端与油管相通；所述阀套的中心孔内固定电机护罩、阀座及与其连接的阀座背帽，所述的电机护罩内置有依次连接的减速电机、丝杠螺母机构及阀芯，阀芯的下端与阀座的内孔配合；所述调控阀二上阀套的下端嵌有与电缆连接的电缆连接装置；所述的阀门调控系统置于上述的电路板护罩内，通过电机驱动模块LM298与电机护罩内的减速电机连接，通过MAX485芯片接口经传输电缆与上述的地面控制系统电连接。

上述单压双阀电控合采管柱的调控方法包括以下步骤：

第一步：合采管柱下井后，先关闭调控阀一，调节调控阀二开度100%，获得下层单采时产量、含水和压力，后调节调控阀一开度100%，关闭调控阀二，获得上层单采时产量、含水和压力；

第二步：再将调控阀一控制到较小的开度，开度根据不同井上层的压力和产液量确定，调控阀二开度为100%，地面实时监测上层产量、含水、分层压力；

第三步：根据实时监测的分层压力和第一步获得的下层单采时的压力，分析两层间的压力干扰情况，调节调控阀一开度，若各调控阀调整到合采瞬间上层压力高于其单采时压力，说明下层对上层产生干扰，放大开度；若各调控阀调整到合采瞬间下层压力高于其单采时压力，说明上层对下层产生干扰，减小开度，找到两层压力平衡点，达到无层间干扰合采；

第四步：由于合采时上层压力不断上升，下层压力不断下降，根据其变化实时调节调控阀一的开度，当下层压力下降到无法调控时，即调控阀一的开度1%时两层压力接近或下层压力略高于上层压力，关闭调控阀二，调节调控阀一的开度为100%，单采上层，降低上层压力，恢复下层压力，当压力恢复到正常值时，重复第一步开始合采。

本发明的有益效果：上述方案中，在地面控制系统的监测下，控制井下调控系统中的两阀门调控系统，通过分别调整两调控阀的开度控制各油层进液压力，随各层压力变化可实时调节分层调控阀开度，放大下层生产压差，实现两油层产液连续可控可调，找到压力平衡点，并及时消除层间干扰，实现下部油层产液有效举升，实时可测各层压力、产量等参数。

附图说明

 图1为本发明的合采管柱中各构件连接示意图；

图2为图1中调控阀二的结构示意图；

图3为阀门调控系统和地面控制系统模块连接示意图。