本發(fā)明涉及石油開采，特別是涉及一種稠油水平井分段采油管柱及控制方法。

背景技術(shù)：

1、為解決投球式電控分采種存在的電控配產(chǎn)器控制失效和誤開的問題，在一些現(xiàn)有的分采工具上，使用經(jīng)同一過流孔連通采油管的管腔的液控坐封機構(gòu)和電控進油機構(gòu)，并根據(jù)該過流孔內(nèi)流體的流向和壓力，進行開斷控制，以達到對分采段采油狀態(tài)的控制。但是，經(jīng)試驗油田投產(chǎn)實踐得知，上述分采工具任然存在如下缺陷：

2、1.受采油管的鐵質(zhì)管材影響，在磁鐵的磁極轉(zhuǎn)換過程中，采油管的磁化易導(dǎo)致開關(guān)動作失效，至少會引起開關(guān)動作的可靠性變差；

3、2.受稠油井的原油粘性較大因素影響，過流孔內(nèi)流體壓力變化趨勢存在滯后且準確性差的問題，引起電控進油機構(gòu)的開關(guān)控制不及時和不準確。

4、為解決上述技術(shù)問題，提出一種控制準確性高的分采工具，以更好的服務(wù)于稠油開采作業(yè)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述問題，提出了本發(fā)明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的稠油水平井分段采油管柱及控制方法，能夠解決現(xiàn)有電控進油機構(gòu)開關(guān)動作不準確的問題，達到改善稠油開采產(chǎn)量的目的。

2、具體地，在本發(fā)明的第一方面，提供了一種稠油水平井分采管柱，包括：

3、上下延伸的中心管，在所述中心管的管壁上形成第一開口及其下方突出的第一限位活塞；

4、套接在所述中心管外的坐封機構(gòu)，所述坐封機構(gòu)包括：

5、內(nèi)缸套，所述內(nèi)缸套具有滑動密封地套接在所述第一限位活塞外的第一缸套部，以及擋止在所述第一限位活塞上方的第二限位活塞；其中，在所述第一缸套部上形成位于所述第二限位活塞下方的第二開口，在所述第二限位活塞的下端形成始終與所述第一開口相接的坐封止口；

6、外缸套，所述外缸套具有滑動密封地套接在所述第一缸套部外的第二缸套部，在所述第二缸套部上形成位于所述第二開口下方的第三開口；

7、相對固定在所述中心管外、且位于所述第二限位活塞上方的電動伸縮機構(gòu)，所述電動伸縮機構(gòu)被配置成，在所述坐封機構(gòu)處于坐封狀態(tài)的情況下，向下頂推所述第二限位活塞，以促使所述第一開口、所述第二開口和所述第三開口相通。

8、進一步地，所述電動伸縮機構(gòu)包括：

9、相對固定在所述中心管外的電動推桿，所述電動推桿包括用以向下頂推所述第一限位活塞的推桿；

10、固定在所述電動推桿的輸出端上的壓力傳感器，所述壓力傳感器被配置成檢測所述推桿和所述第一限位活塞在上下方向的抵頂壓力。

11、進一步地，所述電動伸縮機構(gòu)還包括：

12、設(shè)置在所述電動推桿上的位置傳感器，所述位置傳感器被配置成檢測所述推桿的伸出量。

13、進一步地，所述坐封機構(gòu)還包括：

14、固定套接在所述中心管外的第三限位活塞，所述第三限位活塞和所述第一缸套部滑動密封配合、且其擋止在所述第二限位活塞上方；以及，

15、所述電動推桿還包括固定在所述第三限位活塞下端的機殼，所述推桿的上端上下往復(fù)地設(shè)置在所述機殼內(nèi)、且其下端形成向上傾斜的上齒牙；并且，在所述第二限位活塞的上端形成向上開口、且用以與所述推桿的下端插套配合的連接盲孔，在所述連接盲孔的孔壁上形成向下傾斜、且用以與所述上齒牙相互咬合的下齒牙。

16、進一步地，所述中心管包括上管段及其下端固定套接的下管段，在所述下管段的上端形成套接在所述上管段外的所述第一限位活塞，以及與所述第一缸套部內(nèi)外間隔開、且套接在所述上管段外的限位臺階；以及，

17、所述第一開口和所述第二開口均與所述第一限位活塞上下相鄰，并且在所述坐封機構(gòu)完成坐封的情況下、所述第三開口與所述第一開口內(nèi)外相對設(shè)置。

18、在本發(fā)明的第二方面，提供了一種稠油水平井分采管柱的控制方法，包括：

19、在完井后，向鉆井孔中下入上述稠油水平井分采管柱；

20、向所述稠油水平井分采管柱中注入封隔液；

21、在持續(xù)注入所述封隔液第一設(shè)定時間后，啟動所述稠油水平井分采管柱的電動推桿，以向下推動所述稠油水平井分采管柱的內(nèi)缸套，進而使得所述稠油水平井分采管柱的第一開口、第二開口和第三開口相通；

22、在所述電動伸縮機構(gòu)的伸長量達到設(shè)置閾值的情況下，控制所述稠油水平井分采管柱開始抽油作業(yè)。

23、進一步地，在持續(xù)注入所述封隔液的所述第一設(shè)定時間內(nèi)，還包括：

24、獲取在所述第一設(shè)定時間內(nèi)的設(shè)定時刻，以及所述稠油水平井分采管柱內(nèi)所述封隔液在井口處的井口壓力；

25、在所述設(shè)定時刻及其之前，按照第一設(shè)定速度，從第一設(shè)定流量開始逐漸增大所述封隔液的注入流量，以促使所述井口壓力加速增大；

26、在所述設(shè)定時刻之后，按照第二設(shè)定速度，逐漸減小所述封隔液的注入流量，以促使所述井口壓力減速增大；

27、在達到所述第一設(shè)定時間、且從所述稠油水平井分采管柱內(nèi)的壓力傳感器測得的抵頂壓力小于預(yù)設(shè)的第一壓力閾值的最小值的情況下，按照比所述第一設(shè)定流量小的第二設(shè)定流量，向所述稠油水平井分采管柱內(nèi)中繼續(xù)注入所述封隔液，直至所述低調(diào)壓力處于所述第一壓力閾值的范圍內(nèi)；并且，獲得在所述第一設(shè)定時間內(nèi)、且位于所述設(shè)定時刻后設(shè)定間隔時長的第一修正時刻，之后以第一所述修正時刻作為在后使用的另一所述稠油水平井分采管柱的所述設(shè)定時刻。

28、進一步地，在獲得所述設(shè)定時刻和所述井口壓力之后，還包括：

29、在所述第一設(shè)定時間內(nèi)、且所述抵頂壓力達到所述第一壓力閾值的情況下，停止注入所述封隔液；并且，獲得在所述第一設(shè)定時間內(nèi)、且位于所述設(shè)定時刻之前所述設(shè)定間隔時長的第二修正時刻，之后以所述第二修正時刻作為在后使用的另一所述稠油水平井分采管柱的所述設(shè)定時刻。

30、進一步地，在啟動所述稠油水平井分采管柱的電動推桿之后，還包括：

31、控制所述稠油水平井分采管柱的電動推桿的推桿進行均速地往復(fù)伸縮，直至在所述推桿退回初始狀態(tài)的情況下，從所述稠油水平井分采管柱的壓力傳感器測得的抵頂壓力小于第二壓力閾值；

32、獲取所述推桿在伸長行程的各伸長量上，經(jīng)所述壓力傳感器測得的抵頂壓力；

33、確定出從所述推桿的起始狀態(tài)開始，所述抵頂壓力的增加速度出現(xiàn)陡然減小時的所述伸長量，并記為最小開度伸長量；

34、確定出從所述推桿的起始狀態(tài)開始，所述抵頂壓力的增加速度最小時的所述伸長量，記為最大開度伸長量；

35、在所述抽油作業(yè)的情況下，根據(jù)所述抽油作業(yè)所需的目標流量，在所述最大開度伸長量和所述最小開度伸長量之間調(diào)節(jié)所述推桿的伸長量。

36、進一步地，在控制所述稠油水平井分采管柱開始抽油作業(yè)之后，還包括：

37、在第二設(shè)定時間內(nèi)，使得所述推桿的伸長量被維持在所述最大開度伸長量和所述最小開度伸長量之間；

38、在所述第二設(shè)定時間之后，在第三設(shè)定時間內(nèi)，使得所述推桿處于所述最大開度伸長量，且確定所述抵頂壓力是否在所述第三設(shè)定時間內(nèi)減小，

39、如不減小，則在所述第二設(shè)定時間的基礎(chǔ)上增加設(shè)定時長，以得到修正后的所述第二設(shè)定時間，且將所述修正后的第二設(shè)定時間作為下一次所述抽油作業(yè)的所述第二設(shè)定時間。

40、本發(fā)明的有益效果是：

41、本發(fā)明稠油水平井分采管柱在內(nèi)缸套的第一缸套部上增加延伸至第二限位活塞下方、且與第一限位活塞滑動密封配合的部分，并創(chuàng)造性的在該部分上開設(shè)第二開口，從而以該部分和第二開口一起，控制第一開口和第三開口之間的通斷狀態(tài)；同時，本發(fā)明稠油水平井分采管柱以電動推桿直接推動內(nèi)缸套的方式，第二開口在通斷位置之間進行切換，以免中心管、內(nèi)缸套和外缸套的金屬材質(zhì)對電磁材料的動作干擾。因此，本發(fā)明稠油水平井分采管柱具有控制動作可靠、準確的優(yōu)點。

42、優(yōu)選地，本發(fā)明稠油水平井分采管柱以采集電動推桿和內(nèi)缸套之間的抵頂壓力，間接地獲得在內(nèi)缸套和中心管之間的環(huán)腔中封隔液的坐封壓力，并通過封隔液的加注時間對坐封壓力的增加速度進行控制，以減少第二限位活塞上升到最后階段施加在電動推桿上的抵頂壓力，以免壓力傳感器過載損壞，也就保障了壓力傳感器在之后檢測中檢測結(jié)果準確。因此，本發(fā)明稠油水平井分采管柱具有保護敏感元器件和檢測結(jié)果準確的優(yōu)點。

43、優(yōu)選地，本發(fā)明稠油水平井分采管柱在電動推桿上以壓力傳感器和位移傳感器相結(jié)合的方式，獲得在第二開口在第一開口和第三開口之間處于最小連通狀態(tài)時推桿的最小開度伸縮量，以及在第二開口在第一開口和第三開口之間處于最大連通狀態(tài)時推桿的最大開度伸縮量，并以此控制伸縮桿的伸縮，更加準確的控制本發(fā)明稠油水平井分采管柱在油層中采油口的開度。因此，本發(fā)明稠油水平井分采管柱具有開度控制準確的優(yōu)點。

44、根據(jù)下文結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例的詳細描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征。