一种分层段防砂生产一体化控制阀制造技术

本实用新型专利技术是一种分层段防砂生产一体化控制阀，安装在完井管柱中，适用于水平井及直井的防砂完井工艺，实现多层段的防砂完井施工。本控制阀包括外缸套和充填滑套，充填滑套安装在设有外缸套充填口的外缸套内，外连接套内装有人为干预调控机构，人为干预调控机构的调控旋转套的上部与中心管配接、下部与基管的上部配接，中心管设有智能调节腔、其内壁设有产液出口；智能调节机构安装在智能调节腔内，将上接头、外缸套、中心管和外连接套通过螺纹依次连接，筛管与基管焊接。本实用新型专利技术不仅能够进行一趟管柱完成多层段的防砂完井，还能针对生产层的产液量进行自动智能调节和人为干预调控,实现均衡压差生产,抑制含水上升,提高油井产量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石油工业的油井井下防砂完井装置，特别是一种分层段防砂生产一体化控制阀，适用于水平井及直井的防砂完井工艺，实现多层段的防砂完井施工。
技术介绍
疏松砂岩油藏含油层系较多,由于存在非均质,采用笼统的防砂完井及生产,层间动用不均衡,同时,由于油田经过多年的开发，地层综合含水率逐年上升，油水关系进一步复杂，层间干扰严重，底水锥进,使井筒过早见水,严重影响了油井生产及开发效益。因此，采用分层段防砂完井、均衡压差生产成为油田高效开发及提高采收率的主要发展方向。而目前的防砂完井及生产技术还不能满足开发要求,主要表现在以下几个方面：一是大部分直井采用的分层防砂均为套管内分层，且需下入多趟管柱来完成，作业工序复杂且无生产控制管柱，后期不能进行生产控制，会导致每层的动用不均衡；二是绝大部分水平井采用全井段筛管完井或固井射孔完井，水平段未开展有效分段，在生产时由于生产压差不均而导致边底水过快的锥进，难以进行卡堵水、控水措施；三是生产时未考虑产液剖面差异，提液强度高，局部生产压差过大导致了高渗透层无法控制，过早见水、含水上升快致使水淹而关井。上述生产现状急需改进。
技术实现思路
本技术目的是提供一种分层段防砂生产一体化控制阀，安装在完井管柱中，用于疏松砂岩油藏非均质性严重或含水上升过快的水平井及直井，实现分层段防砂和均衡开采生产。减少分层段防砂和调控的井下作业程序，降低生产成本。本技术的技术解决方案是：一种分层段防砂生产一体化控制阀包括外缸套和充填滑套，充填滑套安装在设有外缸套充填口的外缸套内，外连接套内装有人为干预调控机构，人为干预调控机构的调控旋转套的上部与中心管配接、下部与基管的上部配接，中心管设有智能调节腔、其内壁设有产液出口；智能调节机构安装在智能调节腔内，将上接头、外缸套、中心管和外连接套通过螺纹依次连接，筛管与基管焊接。本技术具有以下显著的效果：针对目前分层段防砂、生产中存在的瓶颈问题，本技术在目前已形成的防砂完井技术基础上，在完井管柱中安装了分层段防砂生产一体化控制阀，下入一趟服务管柱就能完成分多层段的防砂完井工艺，而且能对生产层进行选择性生产或后期的二次防砂；同时，还能针对生产层的产液量进行自动智能调节和人为干预调控,实现均衡压差生产,抑制含水上升,提高了油井产量及采收率。具体效果体现在：1）分层段防砂生产一体化控制阀具有自动智能调节及接收人为干预调节的双工作模式功能，能够满足及时、精准的稳油控水调控。2)可根据油藏需要在完井管柱中安装多个分层段防砂生产一体化控制阀，分段防砂数量不受限制。3）完井管柱中的多个分层段防砂生产一体化控制阀采用相同尺寸的内通径与套管配接，能够与防砂充填服务管柱和电控测调管柱配合使用，下入一趟防砂充填服务管柱就能完成分多层段的防砂完井工艺，完成套管压裂防砂、砾石充填、循环充填等工艺。4）后期可选择性地使用防砂充填服务管柱打开或关闭完井管柱中的任一个分层段防砂生产一体化控制阀，满足二次防砂改造的要求。5）可通过电控测调管柱对完井管柱中的分层段防砂生产一体化控制阀实时监测各层段生产参数，并可对各层段的产液量调节控制。使用本技术可将分层段防砂与分层段生产控制相结合，形成一套完井、生产一体化控制的技术设备，减少了分层段防砂和分层段生产调控的井下作业程序，能够大幅降低生产成本，具有显著的经济效益和社会效益。附图说明图1是分层段防砂生产一体化控制阀的结构示意图。图2是与分层段防砂生产一体化控制阀配合使用的防砂充填服务管柱的结构示意图。图3是与分层段防砂生产一体化控制阀配合使用的电控测调管柱的结构示意图。图4是图1智能调节机构的结构示意图。图5是图1人为干预调控机构的结构示意图。图6是图5调控阀芯和固定阀芯全开时的A-A向剖视图。图7是图5调控阀芯和固定阀芯半开时的A-A向剖视图。具体实施方式以下结合附图详述本技术，并非限制本技术的保护范围，凡使用本技术的设计思路得出的改进均属于本技术的保护范畴。以下结合附图和实施例对本技术做进一步的详述。参见图1、图4－图7，一种分层段防砂生产一体化控制阀包括外缸套4-3和充填滑套4-4，充填滑套4-4安装在设有外缸套充填口4-3-1的外缸套4-3内，外连接套4-8内装有人为干预调控机构4-9，人为干预调控机构4-9的调控旋转套4-9-1的上部与中心管4-6配接、下部与基管4-11的上部配接，中心管4-6设有智能调节腔4-6-1、其内壁设有产液出口4-6-2；智能调节机构4-7安装在智能调节腔4-6-1内，将上接头4-1、外缸套4-3、中心管4-6和外连接套4-8通过螺纹依次连接，筛管4-14与基管4-11焊接。参见图4，智能调节机构4-7包括恒压调节阀4-7-1、调节环4-7-3、弹簧固定杆4-7-4、弹簧4-7-5和活塞4-7-6，调节环4-7-3与智能调节腔4-6-1内圆的螺纹连接，弹簧4-7-5与调节环4-7-3套在弹簧固定杆4-7-4上；恒压调节阀4-7-1和活塞4-7-6安装在弹簧固定杆4-7-4的两端，恒压调节阀4-7-1、弹簧固定杆4-7-4和活塞4-7-6中均设有中心孔并且均能够在智能调节腔4-6-1中滑动，使恒压调节阀4-7-1能够调整产液出口4-6-2的开口度、以此调节产液量。恒压调节阀4-7-1和活塞4-7-6均是非等径杆状体，两部件的大直径杆状体与智能调节腔4-6-1的内圆公差配合、杆体上面均设有密封盘根4-7-2。参见图5，人为干预调控机构4-9包括设有调控凹槽4-9-2和液流通道4-9-3的调控旋转套4-9-1、调控阀芯4-9-4和固定阀芯4-9-5，调控阀芯4-9-4以及固定阀芯4-9-5装配孔外周的本体上均设有轴向流道；调控阀芯4-9-4套在基管4-11上并与调控旋转套4-9-1连接，固定阀芯4-9-5设有内螺纹和外螺纹、分别与基管4-11和外连接套4-8连接，调控阀芯4-9-4和固定阀芯4-9-5的轴向流道与液流通道4-9-3连通。调控旋转套4-9-1是非等径外圆、其内壁至少设置五个调控凹槽4-9-2，液流通道4-9-3设在调控旋转套4-9-1的最大外径台阶上，该台阶的下部与调控阀芯4-9-4连接；调控阀芯4-9-4和固定阀芯4-9-5的轴向流道是弧形或扇形竖槽，通过调控旋转套4-9-1带动调控阀芯4-9-4转动，调节调控阀芯4-9-4与固定阀芯4-9-5之间的弧形或扇形竖槽的重合度、调节轴向流道的开口度。上接头4-1的内壁设有定位凹槽4-1-1，该定位凹槽4-1-1至少设有五个；充填滑套4-4与外缸套4-3之间通过定位块4-5连接、其外壁对应外缸套充填口4-3-1的上方和下方设置密封件4-2；充填滑套4-4的上部内壁设有开启凹槽4-4-1、下部内壁设有关闭凹槽4-4-2。筛管4-14的两端焊接第一支撑盘4-10和第二支撑盘4-15、在其内壁焊接过滤丝网4-13，在过滤丝网4-13与基管4-11之间焊接筛网支撑筋4-12。井内产液可通过筛管4-14与基管4-11间的通道，进入调控阀芯4-9-4和固定阀芯4-9-5的轴向流道，再由液流通道4-9-3、活塞4-7-6、弹簧固定杆4-7-4、恒压调节阀4-7-1和产液出口4-6-2进入套管内。参见图2，与完井管柱配合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分层段防砂生产一体化控制阀，包括外缸套（4‑3）和充填滑套（4‑4），充填滑套（4‑4）安装在设有外缸套充填口（4‑3‑1）的外缸套（4‑3）内，其特征是，外连接套（4‑8）内装有人为干预调控机构（4‑9），人为干预调控机构（4‑9）的调控旋转套（4‑9‑1）的上部与中心管（4‑6）配接、下部与基管（4‑11）的上部配接，中心管（4‑6）设有智能调节腔（4‑6‑1）、其内壁设有产液出口（4‑6‑2）；智能调节机构（4‑7）安装在智能调节腔（4‑6‑1）内，将上接头（4‑1）、外缸套（4‑3）、中心管（4‑6）和外连接套（4‑8）通过螺纹依次连接，筛管（4‑14）与基管（4‑11）焊接。

【技术特征摘要】
1.一种分层段防砂生产一体化控制阀，包括外缸套（4-3）和充填滑套（4-4），充填滑套（4-4）安装在设有外缸套充填口（4-3-1）的外缸套（4-3）内，其特征是，外连接套（4-8）内装有人为干预调控机构（4-9），人为干预调控机构（4-9）的调控旋转套（4-9-1）的上部与中心管（4-6）配接、下部与基管（4-11）的上部配接，中心管（4-6）设有智能调节腔（4-6-1）、其内壁设有产液出口（4-6-2）；智能调节机构（4-7）安装在智能调节腔（4-6-1）内，将上接头（4-1）、外缸套（4-3）、中心管（4-6）和外连接套（4-8）通过螺纹依次连接，筛管（4-14）与基管（4-11）焊接。2.如权利要求1所述一种分层段防砂生产一体化控制阀，其特征是，所述智能调节机构（4-7）包括恒压调节阀（4-7-1）、调节环（4-7-3）、弹簧固定杆（4-7-4）、弹簧（4-7-5）和活塞（4-7-6），调节环（4-7-3）与智能调节腔（4-6-1）内圆的螺纹连接，弹簧（4-7-5）与调节环（4-7-3）套在弹簧固定杆（4-7-4）上；恒压调节阀（4-7-1）和活塞（4-7-6）安装在弹簧固定杆（4-7-4）的两端，恒压调节阀（4-7-1）、弹簧固定杆（4-7-4）和活塞（4-7-6）中均设有中心孔并且均能够在智能调节腔（4-6-1）中滑动，使恒压调节阀（4-7-1）能够调整产液出口（4-6-2）的开口度、以此调节产液量。3.如权利要求2所述一种分层段防砂生产一体化控制阀，其特征是，所述恒压调节阀（4-7-1）和活塞（4-7-6）均是非等径杆状体，两部件的大直径杆状体与智能调节腔（4-6-1）的内圆公差配合、杆体上面均设有密封盘根（4-7-2）。4.如权利要求2所述一种分层段防砂生产一体化控制阀，其特征是，所述人为干预调控机构（4-9）包括设有调控凹槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕玮，刘永顺，董建国，李娜，李明，赵昊，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11