[发明专利]水平井管内螺旋泵均衡提液装置

说明书

本发明涉及一种水平井管内螺旋泵均衡提液装置，主要由油管、过电缆封隔器、电潜泵机组、套管扶正器、电缆、悬挂扶正器、完井筛管、扶正器、驱动电机、防转锚定机构、螺旋泵体、洗井阀和引鞋组成。其中：电潜泵机组为常规电潜泵组件外加一保护套以提高承重负荷；螺旋泵为独立内管工具，下至水平井投产段指定位置，并通过油管连接上部电潜泵，二者共用电力传输和地面控制系统。螺旋泵井下电机驱动螺旋叶轮，将管内液体由下游推挤至上游，既可平衡滤砂管两端生产压差，改善投产段流入剖面均衡性，又具备提液功效，进而达到充分发挥水平井采液优势的目的。

技术领域

本发明涉及石油开采领域的水平井采油装置，尤其是一种水平井管内螺旋泵均衡提液装置。

背景技术

目前胜利油田普遍使用水平井开采高含水油层，许多单油层表现出较强的底水油层开发特征。在开采过程中，水平井受到“跟-趾效应”和油层非均质性影响，使得水脊非均衡上升，油层无法向水平井均衡供液，导致水平井见水时间短和产液含水率上升快等问题。为解决上述问题，国内外相关领域专家学者开发出诸多水平井堵水和控水技术，目前主要分为两大类，即化学法和机械法。

化学法可归为储层改造范畴，其实施办法为，向产水层段注入指定类型的堵水剂，封堵岩石基质孔隙和微小裂缝，阻止地层水产出。化学法存在的问题有：仅当笼统注剂条件（目标封堵层段渗透率明显高于其它层段）较为成熟时，堵水施工简便且效果良好，否则，需要借助封隔器进行精准定位，其施工难度和成本明显提高；化学法污染储层的风险较高，且污染后不可逆。

机械法主要体现为各种类型的水平井控水完井装置，通过设置特定类型的流道产生适当的附加压降，限制流量过大层段从而调整投产段产液剖面。应用较为广泛的控水完井装置有三种：变孔密筛管、中心管和流入控制器，其中，流入控制器技术应用最为广泛，该技术于上世纪90年代早期首次应用于挪威北海的Troll气田，近十年来在我国也获得了初步应用，并于国内有大量新型产品见诸报道，比较典型的相关文献包括：专利201410252818.2、201410501115.9、201410638607.2、201420309993.6、201610890102.4和201810538577.6。控水完井技术存在的问题是：以牺牲单井产能为代价，不适合胜利油田普遍存在的低产液量水平井。

中国专利申请号201410501693.2针对现有控水完井技术在控水机理层面做出改进，提出一种《螺旋泵滤砂管》，包括中心管、密封套装在中心管外部的薄壁管，以及夹持在两者之间的滤砂网材，中心管和薄壁管的管壁上径向设有多个通孔，沿中心管轴向内部设置至少两组轴承架和轴承组件，轴承内贯穿有螺旋泵轴，轴承与螺旋泵轴构成旋转配合，轴承之间的螺旋泵轴上固定缠绕有螺旋叶片。中心管两端从薄壁管两端伸出，并在伸出端加工有螺纹。中心管端部的两个轴承架和轴承组件靠近中心管的伸出端。该发明的螺旋泵滤砂管，在滤砂管中引入阿基米德螺旋泵，安装于投产段指定位置，上部配套电潜泵，共用电力传输和地面控制系统，井下电机驱动螺旋叶轮，将管内液体由下游一端推挤至上游一端，平衡其两端层段生产压差，显著促进上游层段产液，适当抑制下游层段产液，从而改善投产段流入剖面均衡性。螺旋泵滤砂管技术的优点包括：滤砂管自身带有动力，具备提液功能，适合高粘度流体和底产液量工况；滤砂管内螺旋叶轮没有密封性要求，结构简单可靠，适应高含砂流体工况；工作过程中可随时改变螺旋叶轮转速，对产液剖面做出实时调整。该技术存在的问题有：螺旋泵与筛管集成为一体，投产后筛管会被砂埋，难以起出检修；螺旋泵占据管内空间，其它作业工具无法下入；需要在筛管管柱外部布置电缆，只能下入射孔套管，下入裸眼井筒会磨损电缆。

因此，有必要针对螺旋泵滤砂管现有问题做出重大改进。

发明内容