[发明专利]双压单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双压单阀电控合采管柱及调控方法。

背景技术

在对于具有开发潜力，但两套物理性能差异和跨距较大的油层，下层发育相对较好，产液量相对较高，单采时能够连续稳定生产，但为了节省成本，一般采用合采的形式。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的形式实现同抽合采；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，本发明提供一种双压单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：一种双压单阀电控合采管柱，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、调控阀及过电缆封隔器；所述的调控阀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外压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，阀芯的下端与所述阀座的内孔配合，所述阀套的下端侧壁上嵌有传输电缆的连接装置及内压传感器；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芯片接口与所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，获得下层单采时产量、含水和压力参数，此时外压力传感器监测压力为上层压力，内压力传感器监测压力为下层压力；

第二步：再将调控阀控制到较小的开度，开度根据不同井上层的压力和产液量确定，地面实时监测产量、含水、内外压力；

第三步：根据实时监测的上层内外压力和第一步获得的单采下层时内外压力，分析两层间的压力干扰情况，调节调控阀的开度，控制上层的外压力大于内压力且内压力接近于下层单采时压力，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，根据其变化实时调节调控阀的开度，当上层压力上升到调控阀无法控制时即调控阀开度1%，内压力仍高于下层单采时压力，将调控阀全部打开，充分放大上层生产压差，降低上层压力，通过地面控制系统提高地面生产参数，待上层压力恢复到正常值后，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阀门调控系统，通过调整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、含水等参数。安装在调控阀进液口内外的两压力传感器可实时连续监测该装置的内外压力。

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。