一种分层采油、卡水一体化管柱的制作方法

本实用新型涉及油田采油技术领域，特别涉及一种分层采油、卡水一体化管柱。

背景技术：

现阶段国内大部分主力油田都进人高含水开发期，受油藏非匀质性等因素影响，层间物性差异大，高、低渗透层干扰矛盾突出，开采难度增加：压力低、含水量高的高渗透层抑制了压力高、含油量高的低渗透层生产。为了缓解层间矛盾，提高低渗透油层动用程度，现场生产中应用较为广泛的作法是采用分层采油技术来控制高含水层生产，有针对性的选择低含水层生产，减少高含水层生产带来的无效能耗。

目前国内油田普遍采用注入聚合物等有机高分子化学堵剂封堵高含水的高渗透层，但是化学堵剂在封堵高含水的高渗透层时也会侵入含油的低渗透层引起产能伤害，且在高温高盐油藏中，有机高分子化学堵剂容易降解、破坏，封堵效果差。近些年，国内油田还应用了一些机械找、卡水换层生产工艺，即在机械管柱上设置封隔器和机械式液压换向开关，通过泵车压力与地层的压力差打开或关闭机械式液压换向开关换层生产，该机械管柱在打开(或关闭)一层生产层的同时关闭(或打开)另一层生产层。

在实现本实用新型的过程中，设计人发现现有技术至少存在以下问题：现有技术中的机械管柱主要应用于两层油层的采油井，不能有效解决多油层生产层间干扰的问题，更不能选择对多油层生产层的任意一层或几层段进行找、卡水及换层生产，造成低渗透油层动用程度较低，采油井的生产效率低、采油及油处理成本高等问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种能够实现一趟管柱完成多层生产层的任意一层或几层段的找、卡水及换层生产的分层采油、卡水一体化管柱。

具体而言，包括以下的技术方案：

一种分层采油、卡水一体化管柱，包括：位于套管的内部、且底部密封的油管；所述油管与所述套管之间形成有油套环空空间；和位于所述油管上的多个封隔器；在各所述封隔器的下方均设置有压控开关，所述压控开关具有连通所述油管与所述油套环空空间的水嘴，所述压控开关通过接收、识别和响应不同预设的压力信号单独控制所述水嘴的开启和关闭。

优选地，所述多个封隔器的自上而下的第一个封隔器为机械坐封封隔器，其他封隔器为液压坐封封隔器，所述机械坐封封隔器的上方的所述油管上设置有使所述油管与所述油套环空空间连通的油套短节。

进一步地，所述油管的上端设置有井口油管旋塞阀。

优选地，所述压控开关包括电子控制系统、机械控制系统、信号处理系统，所述压控开关通过所述电子控制系统和所述信号处理系统接收和识别不同的压力信号，并通过所述机械控制系统开启和关闭所述水嘴。

优选地，所述油管的底部通过丝堵密封。

优选地，所述油管、所述油套短节、所述封隔器、所述压控开关和所述丝堵之间为固定连接。

优选地，所述压控开关具有单流阀结构。

进一步地，在所述油管内还设置有与悬挂泵连接的空心抽油杆。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：提供一种分层采油、卡水一体化管柱，本实用新型实施例可根据实际生产层的需要设置多个封隔器，并采用电子式压控开关代替机械式液压换向开关，实现对多个油层所对应开关的单独控制，具体地，电子式压控开关通过接收、识别和响应不同预设的压力信号开启或关闭水嘴，使相互之间不受影响，由此可满足一趟管柱完成多层生产层的任意一层或几层段的找、卡水及换层生产的生产要求，实现抽油机井在不动生产管柱、正常泵抽条件下，任意一层或几层段的生产和封堵，从而有效解决多油层生产层间干扰的问题，提高低渗透油层动用程度和采油井生产效率，降低采油及油处理成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种分层采油、卡水一体化管柱的示意图。

图中的附图标记分别表示：

X、油套环空空间；

1、套管；

2、油管；

3、封隔器；31、机械坐封封隔器；32、液压坐封封隔器一；

33、液压坐封封隔器二；

4、压控开关；41、压控开关一；42、压控开关二；43、压控开关三；

5、油套短节；

6、丝堵；

7、悬挂泵；

8、空心抽油杆

10、油层一；11、油层二；12、油层三。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供一种分层采油、卡水一体化管柱，如图1所示，图1为本实用新型实施例提供的一种分层采油、卡水一体化管柱的示意图。该管柱包括：位于套管1的内部、且底部密封的油管2；油管2与套管1之间形成有油套环空空间X；和位于油管2上的多个封隔器3；在各封隔器3的下方均设置有压控开关4，压控开关4具有连通油管2与油套环空空间X的水嘴，压控开关4通过接收、识别和响应不同预设的压力信号单独控制所述水嘴的开启和关闭。

其中各压控开关4预设有不同的编码，用于对应识别不同的压力码。通常在具体操作中，向油管2中注入一组特定的压力码，压控开关4在接收到该压力码(压力信号)后，将压力码送入自身的检测电路进行分析，当所接收到的压力码与自身的编码一致时，压控开关4开启水嘴，当不一致时，压控开关4关闭水嘴。

以图1所示的适用于三层生产层(油层一10、油层二11、油层三12)的采油、卡水一体化管柱为例，本实用新型实施例提供的分层采油、卡水一体化管柱的工作原理为：将连接有三个封隔器3和三个压控开关4(压控开关一41、压控开关二42、压控开关三43)的油管2下放入套管1中预定位置处，使压控开关一41、压控开关二42、压控开关三43分别对准油层一10、油层二11、油层三12；控制开关4上的水嘴可分别使各油层和油管2连通；油管2与套管1之间形成有油套环空空间X，使用时，将封隔器3分别座封油套环空空间X，然后根据实际开采需要，向油管2内注入特定的压力码，分别控制与油层一10、油层二11、油层三12对应的压控开关一41、压控开关二42、压控开关三43的水嘴开启或关闭(当所接收到的压力码与自身的编码一致时，压控开关4开启水嘴，当不一致时，压控开关4关闭水嘴)，控制各油层段液流进入到油管2内，以此控制各油层段的生产和封堵。

本实用新型实施例采用电子式压控开关代替机械式液压换向开关，实现对各油层所对应开关的单独控制，具体地，该电子式压控开关通过接收、识别和响应不同预设的压力信号开启或关闭水嘴，使相互之间不受影响，由此满足一趟管柱完成多层生产层的任意一层或几层段的找、卡水及换层生产的生产要求，实现抽油机井在不动生产管柱、正常泵抽条件下，任意一层或几层段的生产和封堵，从而有效解决多油层生产层间干扰的问题，实现分层采油、卡水，提高低渗透油层动用程度和采油井生产效率，降低采油及油处理成本。

在上述的分层采油、卡水一体化管柱中，为了便于多个封隔器3坐封油套环空空间X，可设置自上而下的第一个封隔器为机械坐封封隔器31，其余封隔器为液压坐封封隔器一32和液压坐封封隔器二33，且在机械坐封封隔器31的上方的油管2上设置有使油管2与油套环空空间X连通的油套短节5。具体在坐封油套环空空间X时，先上提下放或旋转油管2使机械坐封封隔器31坐封，封堵所有油层以上的套管1与油管2组成的油套环空空间X后，关闭油管2上端的井口油管旋塞阀(图中未示出)，用泵车从套管1与油管2之间的油套环空空间X内加压，液压通过油套短节5传递到油管2内，进一步坐封液压坐封封隔器一32和液压坐封封隔器二33，从而将油层一10、油层二11、油层三12分隔开。

在上述的分层采油、卡水一体化管柱中，压控开关4包括电子控制系统、机械控制系统、信号处理系统；具体地，在地面用泵车向套管1与油管2之间的油套环空空间X泵入压力信号，通过油套短节5传递到油管2内，压控开关4通过电子控制系统和信号处理系统接收和识别不同的压力信号，并通过机械控制系统开启和关闭所述水嘴。

在上述的分层采油、卡水一体化管柱中，为了实现油管2内加压以控制压控开关4，油管2的底部是密封，本实用新型实施例对密封油管2的构件没有严格限定，能够实现密封即可，例如，可通过丝堵6密封油管2的底部。

在上述的分层采油、卡水一体化管柱中，油管2、油套短节5、封隔器3、压控开关4和丝堵6之间为固定连接。

在上述的分层采油、卡水一体化管柱中，为了使泵车加压稳压效果更好，泵入压力信号稳定而易被压控开关4识别，可设置压控开关4具有单流阀结构，单流阀结构可使油层内的液体进入油管2内，而不允许油管2内的液体进入地层，从而提高换层生产的可靠性。

在上述的分层采油、卡水一体化管柱中，进一步地在油管2内还设置有与悬挂泵7连接的空心抽油杆8，由此可通过抽油机实现泵抽。

上述内容以适用于三层生产层的采油、卡水一体化管柱为例阐述了本实用新型的技术方案，但本实用新型提供的分层采油、卡水一体化管柱不限于三层油层的采油井分层采油、卡水，可根据实际生产油层段的需要调整封隔器的数量和相应压控开关的数量，实现多油层段采油井封层采油、卡水。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本实用新型的技术方案，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。