[发明专利]一种油井控水增油装置及方法

权利要求书

1.一种油井控水增油装置，包括中心管、外管，其特征在于，所述外管套装在中心管外部，且外管与中心管之间构成环空，构成环空通道，所述中心管开设至少一个安装窗口，安装窗口上安装控水增油机构，流体进入外管内，再从环空通道流入控水增油机构，最后从控水增油机构流入中心管内部；

所述控水增油机构包括内盒体、外压盖、遇油膨胀控流机构、控水机构，所述内盒体内边缘固定在中心管的安装窗口上，所述外压盖固定封盖在内盒体的径向外侧面，所述内盒体开设一个连通环空通道的控流机构流体入口，还开设一个连通中心管内腔的流体出口，所述遇油膨胀控流机构、控水机构均安装在内盒体内腔中，其中遇油膨胀控流机构设置在控流机构流体入口处，控水机构设置在流体出口处；

所述遇油膨胀控流机构包括并列在一起的固定流动通道体、遇油膨胀控流通道体，所述遇油膨胀控流通道体包括遇油膨胀组件、控流通道组件，所述固定流动通道体与控流通道组件开设有相同数量且各自相对应的流通孔，所述固定流动通道体上下两端与内盒体内壁均为固定连接状态，所述控流通道组件上端连接遇油膨胀组件，遇油膨胀组件上端与内盒体内壁为固定连接状态；

所述控水机构包括至少两级同心的限流挡板，其中限流挡板两两之间构成环形旋流通道，并且最外面一级的限流挡板与内盒体内壁之间也构成环形旋流通道，在限流挡板上开设流通开口，使所有环形旋流通道均为连通状态，且与位于圆心处的流体出口也为连通状态；所述内盒体内部还设置流体通道，流体通道设置在遇油膨胀控流机构、控水机构之间的位置，流体通道开设的数量与固定流动通道体的流通孔一样多。

2.根据权利要求1所述的一种油井控水增油装置，其特征在于，所述外管上两端通过封堵件对环空通道的上端口进行封堵固定；所述外管上至少开设一个径向贯通的外管流体入口，外管外部的流体能从外管流体入口流入所述环空通道；所述外管下端口连接防砂筛管，防砂筛管下端口丝扣式连接中心管外壁。

3.根据权利要求1所述的一种油井控水增油装置，其特征在于，所述中心管与外管通过固定机构连接固定。

4.根据权利要求3所述的一种油井控水增油装置，其特征在于，所述固定机构包括通过螺栓固定在一起的上同心箍、下同心箍，其中上同心箍包括上同心外环、上同心内环，所述上同心外环、上同心内环通过环形开孔架连接，外管连接上同心外环，中心管连接下同心外环；同理，所述下同心箍与上同心箍结构相同。

5.一种使用权利要求1的油井控水增油装置进行油井控水增油的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：流体从外管外部经过外管上开设的外管流体入口进入环空通道或者经过防砂筛管进入环空通道内，然后再经过固定装置开设的开孔，到达控水增油机构入口；当流体为水时，流体流动阻力大，当流体为油时，流体流动阻力小，当流体为油水两相流体时，流体流动阻力受含水率影响，含水率越低，流动阻力越小；

步骤二：流体进入遇油膨胀控流机构，流体流经控流机构的流动空间横截面积受油水两相流体的含油率影响，遇油膨胀控流机构包含的遇油膨胀组件根据自身材料膨胀程度特性只受含油率大小的影响，当油水两相流体含油率升高，遇油膨胀组件向下膨胀，顶着控流通道组件向下运动，控流通道组件的流通孔与固定流动通道体的流通孔实时变大过流面积，使遇油膨胀控流机构流动空间横截面积增大，装置流动阻力减小，该过程是可逆的，即当含油率减低，装置流动阻力增大；

步骤三：遇油膨胀控流机构出来的流体再经过流体通道进入控水机构，因为水相流体进入控水机构内易沿切向运动，流程长，油相流体进入控水机构内易沿径向运动，流程短；所以，流体含水率越低，也就是含油率越高，控水机构内腔流道流动阻力小，流体易沿径向从限流挡板的开口处流向控水增油机构的流体出口，此时控水机构的附加阻力小；当流体含油率低时，遇油膨胀控流通道的遇油膨胀组件缩小，流体流动横截面积小，流体阻力大，流速变大，流体易沿切向旋转多次后从控水增油机构的流体出口流出，进入中心管和油管，此时控水增油机构内腔的附加阻力大。