本发明属于油田开发井下的找堵水,具体涉及一种水平井找堵水一体化装置与方法。
背景技术:
1、水平井是最大井斜角达到或接近90°(一般不小于86°),并在目的层中维持一定长度的水平井段的特殊井。有时为了某种特殊的需要,井斜角可以超过90°,“向上翘”。一般来说,水平井适用于薄的油气层或裂缝性油气藏,目的在于增大油气层的裸露面积。
2、在水平井内开采石油时,需要对水平井内进行找水和堵水的措施。现有技术中的水平井找水技术通常采用封隔器将水平井内密封味多个独立的测试节段,然后关闭出水节段的只能开关器,通过其他节段的开关器对未出水的节段进行石油的抽取。
3、如现有技术中,专利号为 201510598477 .9的一种水平井找堵水一体化方法,包括如下步骤:步骤1:处理井筒:该步骤包括通井、冲砂洗井及刮削套管;步骤2:连接管柱:在井斜角大于45°及水平井段采用接箍倒角油管,全部开关处于打开状态;步骤3:下入管柱:从下到上依次通过油管依次连接各生产层位装置,每段生产层位装置从下到上由油基示踪剂装置、控水开关、水基示踪剂装置通过油管连接组成,其中油基示踪剂装置和水基示踪剂装置均为一环形筒,上下两端与油管相连;每段生产层位装置之间采用可控皮碗封隔器经油管连接,管柱的最下端通过油管连接堵头,最上边的生产层位装置通过油管从下至上依次连接可控皮碗封隔器、伸缩节以及单流阀、抽油泵,单流阀、抽油泵通过油管连接至井口;其中油基示踪剂装置及水基示踪剂装置置放不同型号的示踪剂。
4、虽然利用现有技术中的装置,也能实现对水平井内进行找水和堵水的操作,提升石油的开采效率,但是现有技术中在进行找水和堵水的操作时,将水平井分为多个独立的节段,且单独对每个阶段进行抽油的操作,不难理解的是,若水平井内石油的渗出或者溢出速率较低,那么在较长一段时间内,在独立的节段内才会累积到可以抽取的油量,那么就会导致整体的抽油效率低下以及开采工作连续性差。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种一种水平井找堵水一体化装置与方法,用以提升水平井内的石油开采效率和采油连续性。
2、为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、本发明一种水平井找堵水一体化装置,由若干个管柱节段单元拼接组成,所述管柱节段单元包括内层套管、抽油管、端部封堵机构和中部封堵机构;
4、所述抽油管的一端与内层套管位于水平井深处的一端外侧连通,所述抽油管的另一端延升至水平井的外部;所述端部封堵机构设置于内层套管的两端上,包括若干弧形安装板,若干所述弧形安装板套接设置于内层套管上,若干所述弧形安装板的外表面上设有环形封堵气囊,单一所述弧形安装板与内层套管接触的一面上设有与之固定连接的注气管,所述注气管的一端与环形气囊的内部连通,所述注气管的另一端贯穿内层套管,且与内层套管滑动连接,所述注气管位于内层套管内的端部表面上设有若干进气孔,所述内层套管内设有安装架,所述安装架上设有旋转电机,所述旋转电机的输出端上设有转动块,所述转动块上设有与注气管位置匹配的弧形凹槽;
5、所述中部封堵机构设置于两个端部封堵机构之间,包括与弧形安装板数量匹配的内层弧形管板,所述内层弧形管板的两端分别转动连接于与之对应的弧形安装板上,且与内层套管之间预留一定安装间距,每块所述内层弧形管板上均设有若干均布的内层通孔,所述内层弧形管板的外侧设有若干与之匹配设置的外层弧形管板,所述外层弧形管板的两端分别固定连接于与之对应的弧形安装板上,且相邻设置的外层弧形管板的侧壁上设有弹性密封条,所述弹性密封条的端部固定于弧形安装板上,所述弹性密封条的中部固定于相邻设置的外层弧形管板的侧壁边缘,所述外层弧形管板设有若干与内层通孔匹配的外层通孔,所述内层套管的内部设有用以转动内层弧形管板的驱动单元。
6、进一步,若干管柱节段单元拼接部位上设有柔性管,所述柔性管的两端分别固定于两侧对应的弧形安装板上,所述柔性管朝向内层套管的内侧面上设有若干柱状凸起。
7、进一步,所述驱动单元包括转轴,所述转轴的至少一端固定于转动块上,所述转轴上设有绕线轮,所述绕线轮上设有若干与内层弧形管板数量一致的牵引绳,所述牵引绳的一端固定于绕线轮上,所述牵引绳的另一端贯穿内层套管固定于内层弧形管板上,所述牵引绳于内层弧形管板倾斜连接。
8、进一步,所述内层套管上设有避让槽,所述牵引绳位于避让槽内。
9、进一步,所述避让槽内设有复位弹簧,所述复位弹簧的一端固定于避让槽的端部,另一端固定于内层弧形管板的内侧面上。
10、进一步,所述内层套管的内壁上设有若干与牵引绳数量匹配的定滑轮,所述牵引绳缠绕于定滑轮上。
11、进一步,若干所述内层弧形管板之间设有连接柱,所述连接柱的两端分别固定于内层弧形管板的侧壁上。
12、进一步,同一所述管柱节段单元中,两个所述端部封堵机构可共用一个旋转电机或者分别独立设置一个旋转电机。
13、本技术方案中还涉及到一种利用上述水平井找堵水一体化装置进行找堵水方法,包括如下步骤:
14、s1、根据水平井的长度选取若干管柱节段单元并拼接;
15、s2、将拼接好的若干管柱节段单元安装放置于水平井内的指定位置;
16、s3、人工在地面通过向内层套管内注入压力,使环形封堵气囊膨胀,将水平井封堵为多个独立的节段;
17、s4、人工在地面通过抽油泵对各个节段内的抽油管分别进行连接,抽取各个独立节段内部的样品;
18、s5、对各个节段内的样品进行含水量化验,找到水平井内的出水节段;
19、s6、人工控制出水节段内的旋转电机和正常节段内的旋转电机朝相反方向转动,对出水节段进行封闭,使其余各个正常节段连通;
20、s7、完成堵水操作后,人工对各个正常节段汇集于一起的石油进行抽取即可。
21、本发明的有益效果在于:
22、(1)通过技术方案中的装置,在对水平井内进行找水和堵水的操作之后,本装置在封闭出水节段的同时,还能是各个正常开采的节段进行连通,即可将各个正常开采阶段的石油进行汇集,即只需要在水平井内位置较低的正常节段内对石油进行抽取即可,即此种方式极大的提高了石油抽取过程中的连续性和效率(不难理解的是,水平井的角度并非完全水平,可设置一定的倾斜角度,本装置应用于具备一定倾斜角度的水平井效果更佳);
23、(2)本装置提出了一种新的用于水平井找堵水的一体化管柱,能极大的提升石油的开采连续性和效率。
24、本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的,或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
1.一种水平井找堵水一体化装置,其特征在于:由若干个管柱节段单元拼接组成,所述管柱节段单元包括内层套管、抽油管、端部封堵机构和中部封堵机构;
2.根据权利要求1所述的一种水平井找堵水一体化装置,其特征在于:若干管柱节段单元拼接部位上设有柔性管,所述柔性管的两端分别固定于两侧对应的弧形安装板上,所述柔性管朝向内层套管的内侧面上设有若干柱状凸起。
3.根据权利要求1所述的一种水平井找堵水一体化装置,其特征在于:所述驱动单元包括转轴,所述转轴的至少一端固定于转动块上,所述转轴上设有绕线轮,所述绕线轮上设有若干与内层弧形管板数量一致的牵引绳,所述牵引绳的一端固定于绕线轮上,所述牵引绳的另一端贯穿内层套管固定于内层弧形管板上,所述牵引绳于内层弧形管板倾斜连接。
4.根据权利要求3所述的一种水平井找堵水一体化装置,其特征在于:所述内层套管上设有避让槽,所述牵引绳位于避让槽内。
5.根据权利要求4所述的一种水平井找堵水一体化装置,其特征在于:所述避让槽内设有复位弹簧,所述复位弹簧的一端固定于避让槽的端部,另一端固定于内层弧形管板的内侧面上。
6.根据权利要求3所述的一种水平井找堵水一体化装置,其特征在于:所述内层套管的内壁上设有若干与牵引绳数量匹配的定滑轮,所述牵引绳缠绕于定滑轮上。
7.根据权利要求1所述的一种水平井找堵水一体化装置,其特征在于:若干所述内层弧形管板之间设有连接柱,所述连接柱的两端分别固定于内层弧形管板的侧壁上。
8.根据权利要求1所述的一种水平井找堵水一体化装置,其特征在于:同一所述管柱节段单元中,两个所述端部封堵机构可共用一个旋转电机或者分别独立设置一个旋转电机。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种水平井找堵水一体化装置的找堵水方法,其特征在于:包括如下步骤: