[发明专利]一种油井自适应控水管柱及方法

说明书

技术领域

本发明属于油田采油技术领域，具体涉及一种油井自适应控水管柱及方法。

背景技术

油井出水是油田开发过程中普遍存在的问题，它给油井正常生产、油气集输和油田开发等工作带来严重影响，特别是对于水驱（注水井、边水及底水）油田。

由于油层物性不均匀以及开发方案和开发措施不当等原因，使水在纵向和横向上不均匀，造成油田过早水淹，油田采收率降低。同时，由于地层大量出水冲刷地层，造成地层出砂坍塌，使油井停产甚至报废。在水驱油田开采后期，油井出水是不可避免的，对出水油井，必须对高含水层采取堵水措施，封堵高含水层，开采低含水层，以达到稳油控水、增产降耗的目的。

目前，对见水油井首先通过找水技术找出出水层段，再通过机械（封隔器卡封）或化学堵水方式对出水层段进行封堵来控水，采用这种方法不能及时发现各层段实际生产情况及油井含水变化，往往是在井口发现含水上升后或是出现暴行水淹后才采取的事后处理措施。若某一层段出水量较大，改层段压力降高于其他层段，存在出水层段水倒灌入产油层段，抑制其他层段正常产液。另外采用这种方式至少需要两趟管柱，现场施工工作量大，措施施工周期长，大大影响了油井采油时率和产能的发挥。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术不能及时发现各层段实际生产情况及油井含水变化，影响油井采油时率的问题。

为此，本发明提供了一种油井自适应控水管柱，包括油管、设于油管末端的导向堵丝和设于油管上的丢手接头，所述导向堵丝和丢手接头之间的层段均设有与封隔器连接的自适应控水装置，所述自适应控水装置由井下产液监测仪和自调节控制阀连接组成，所述自适应控水装置的数量与层段数相等；

所述井下产液监测仪由压力传感器、流量测试仪、含水测试仪、监测仪主板依次电连接组成，所述自调节控制阀由供电电池组、控制阀主板、微处理器、微电机、驱动杆、自调节阀球依次电连接组成，所述驱动杆与自调节阀球之间设有密封圈，所述井下产液监测仪通过监测仪主板和自调节控制阀的控制阀主板电连接，自调节控制阀另一端与油管连接，与油管连接部位设有侧向进液通道。

所述井下产液监测仪和自调节控制阀连接，所述井下产液监测仪用于监测对应层段地层压力、温度以及层段液体流量、流速、含水参数，并进行分析判断；

所述自调节控制阀接收井下产液监测仪的分析结果信号，通过微处理器22驱动微电机执行指令来控制阀门开度的大小。

本发明还提供了一种油井自适应控水方法，包括以下步骤：

步骤1）安装自适应控水管柱：根据层段数在油管的导向堵丝和丢手接头之间设置对应数量的自适应控水装置，按照丢手接头、封隔器、井下产液监测仪、自调节控制阀、导向堵丝依次连接，并预设每个层段自调节控制阀的开度；

步骤2）下入自适应控水管柱：将自适应控水管柱下入井内，待封隔器下到预定位置进行坐封将各层段卡开，下入抽油泵开使抽油；

步骤3）自适应控水：各井下监测仪对对应层段产出液进行监测，并对产出液含水情况进行分析判断，当对应层段含水量不变时，则不需要调整自调节控制阀的开度，继续进行产业监测；当对应层段出现含水量增大，则需要调小自调节控制阀的开度，将分析结果发指令给自调节控制阀，通过微处理器驱动微电机执行指令以减小阀门开度；当对应层段出现含水量减小，则需要调大自调节控制阀的开度，将分析结果发指令给自调节控制阀，通过微处理器驱动微电机执行指令来增大阀门开度，依此循环工作，控制高含水层段出液。

本发明的有益效果是：在油井正常生产过程中，将等见水后再进行找堵水治理的措施改变为提前预防，即在新投或者未见水之前将自调节控制阀安装在各层段，采用封隔器卡封各产液层段，以井下各层段产液动态监测为依据，在不动原有管柱的情况下随时根据产液动态变化情况判断主产油层和高含水层，控制每个层的产液量和产出压力，对高含水层进行严格控制而不是封堵，利用电子开关技术控制开关器开度的大小，控制高含水层段产液，使各层段压力保持平衡，充分挖掘中、低含水层的剩余油潜力，达到稳油控水的目的，并实现油井自适应找水、堵水一体化，提高原油采收率达5%。

下面将结合附图做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明的油井自适应控水管柱的结构示意图；

图2是自调节控制阀控制流程图；

图3是自适应控水装置结构示意图。