[发明专利]一种水平井自动控水装置

说明书

技术领域

本发明属于油田采油技术领域，具体涉及一种水平井自动控水装置。

背景技术

目前，高含水水平井治理，主要是开展水平井找水、水平井堵水措施，或者对底水油藏针对性开展调流控水筛管等控水完井管柱，但这些措施一般存在施工周期长、控水效率低的问题，无法满足目前水平井的大规模高效开发，尤其是针对套管完井、低产水平井的治理，目前仍没有高效率的治理措施与方法。

水平井找水具有代表性的手段主要有产液剖面测井找水、中子氧活化测试找水以及分段生产测试找水。

水平井产液剖面测井找水技术，受到涡轮流量计启动排量、水平井层段层流等因素的影响，测试精度较低，同时针对低渗透油藏低产液水平井，技术适应性尚有待提高；

中子氧活化测试找水技术对水平井产液量要求高，对日产液10m³/d以下井测试时，测不到峰值，无法进行解释，该技术同样无法在低渗透油藏、小流量水平井中应用；

为了有效解决低产液水平井找水技术问题，研究形成了水平井分段生产测试找水技术，通过逐段生产、含水化验确定出水层段，对水平井产液量要求较低，但是该技术在多段改造水平井上找水应用时，找水周期长（平均30-40天/井），降低了水平井找水措施效率。

水平井堵水主要有化学堵水、机械封隔器卡堵水。

截至目前，针对水平井化学堵水，由于不同油藏、不同完井方式水平井对化学堵剂要求苛刻，目前在堵剂研发方面，尚未出现成熟的堵剂产品，尤其是针对低渗透油藏，水平井化学堵剂仍处于研发试验阶段。

水平井机械封隔器卡堵水相对简单，目前已研制出水平井机械堵水配套桥塞、封隔器，技术相对成熟，但针对套管完井水平井机械卡堵水措施由于出水层段压力较高，堵水后常常发生套管外水绕流问题，导致水平井机械卡堵水有效期短，堵水效果降低。

专利申请号为200920173016公开了“一种水平井分段控水的采油管柱”，该水平井分段控水的采油管柱主要由筛管管柱和油管管柱组成，油管管柱在筛管管柱内，通过尾管悬挂封隔器将筛管管柱悬挂在油层套管的下端，筛管管柱是有筛管和盲管连接成，并在筛管和盲管中间连接有2~4组遇水遇油膨胀封隔器，在遇水遇油膨胀封隔器内固定有分层密封筒，在筛管管柱的下端部连接有洗井密封筒、洗井循环阀和洗井引鞋，油管管柱自上而下是油管连接有插入式密封器，插入式密封器下端连接油管，油管的下部连接有带孔管，在带孔管的下端连接有油管和丝堵。该水平井分段控水的采油管柱主要是针对裸眼完井水平井，通过水平井段开采压力平衡控制，实现控水，但该控水管柱复杂，其技术适应性有限。

因此，从目前高含水水平井治理技术调研情况看，水平井找水技术以及水平井堵水技术均存在一定局限性，技术成熟度、适应性尚有待提高；同时采用找、堵水相结合的方式进行高含水水平井控水增油时，措施周期较长、效率降低，已无法满足目前水平井规模开发的技术需要。

发明内容

本发明的目的是通过发明一种水平井自动控水装置，将水平井找水、堵水作业有机结合，形成水平井找、堵水一体化技术；利用水平井自动控水装置对层段产液含水情况自动判识，调节控制层段产液进入油管的通道，实现自动抑制高含水层段、有效释放低含水层段的目的，提高高含水水平井控水措施效率、效果。

为此，本发明提供了一种水平井自动控水装置，包括中心管和固定套设在中心管外部的防砂管，防砂管的管壁上开设有多个用于液体通过的过流孔，中心管的两端分别是用于与油管连接的上接头和下接头，中心管的管壁上开设有多个安装孔，所述安装孔内固定设有控水阀，安装孔为通孔；

所述控水阀的轴向中心贯设有流体通道，流体通道包括进液通道、与进液通道底部连通的出液通道，所述进液通道的直径大于出液通道的直径，进液通道内设有遇水膨胀、遇油收缩的第一阀球，出液通道内设有单流阀阀球，且所述的进液通道设置在靠近防砂管的一端。

所述进液通道由第一进液通道和设置在第一进液通道底端与第一进液通道连通的球形通道组成，第一阀球位于球形通道内，且球形通道的直径大于第一进液通道的直径。

所述出液通道由第一出液通道和设置在第一出液通道顶端与第一出液通道连通的第二出液通道组成，单流阀阀球位于第一出液通道内，且第二出液通道与球形通道连通，第二出液通道的直径小于第一出液通道。

所述控水阀的上端嵌有环形结构的上压帽，上压帽的中心为第一进液通道，控水阀的下端嵌有环形结构的下压帽，下压帽的中心为第一出液通道；

所述上压帽、下压帽分别与控水阀同轴。