[发明专利]一种流量控制与多地层流体统注装置及方法

说明书

本发明公开了一种流量控制与多地层流体统注装置及方法，其技术方案要点是：包括地面控制系统、油管系统、封隔器系统、压力调节系统、工作地层；所述地面控制系统设置在最上端的地面并向下连接位于钻井内的油管系统与压力调节系统，所述封隔器系统与压力调节系统安装于油管系统上，所述封隔器系统封隔的地层内通过钻井通过工作地层与地层相连。依靠本装置，多地层统注流体在地层流量全程可控，可按需求在总注入流量不变的情况下按地层实际情况与需求任意的改变不同深度内单地层内的流量。地层在统注时变化可控制，整体的波动情况较小，多地层统注时地层环境更稳定，统注效率更高。

技术领域

本发明涉及地质工程与能源勘探领域，特别涉及一种流量控制与多地层流体统注装置及方法。

背景技术

在以往开展的CO₂、H₂、He等地下储存或封存示范工程中二氧化碳的封存与强化增采油气等工作往往在单一地层进行，封存的二氧化碳数量少与所需的土地面积多，往往不能满足碳减排的需求，因此需要有效利用土地资源提高单位面积内二氧化碳封存量,节约土地资源以按时完成碳中和目标，同时地层不同层位因为岩性组成不同其地层内的渗透率、孔隙度等参数在不同层位也有显著差异，流体在不同深度地层流动使其流量也有显著不同

神华集团近期在国内首先开展了多地层统注实验，该实验区别于以往单地层注入实验，在实验中发现了流体在地下因为地层结构、岩石成分组成、阻尼等原因流体不能有效的注入到各层位中，注入流体约有80％集中在某单一地层中，严重影响了多地层统注的进行，如何有效利用有限的土地资源加强单位面积内二氧化碳等流体的封存量，并控制流体在不同深度地层内因地层结构、地层物性与阻尼等原因造成流体在不同地层的流量差异是目前地层流体注入与多地层统注技术需要解决的问题与技术难点。

发明内容

针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是在于提供了一种流量控制与多地层流体统注装置，结构简单，使用方便，多地层统注流体在地层流量全程可控，统注效率更高，地层利用率高，不同深度的地层均可有效统注，大大增加了注入量与地层流体开采量。

本发明的另一个目的是在于提供了一种流量控制与多地层流体统注的方法，方法易行，操作简便，该发明可充分利用地层空间在不同深度的地层内进行统注，并对不同深度的地层内的流量进行控制。解决了背景技术中所提到的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种流量控制与多地层流体统注装置，包括地面控制系统、油管系统、封隔器系统、压力调节系统、工作地层；所述地面控制系统设置在最上端的地面并向下连接位于钻井内的油管系统与压力调节系统，所述封隔器系统与压力调节系统安装于油管系统上，所述封隔器系统封隔的地层内通过钻井通过工作地层与地层相连，所述地面控制系统控制地面流体的注入与其相连的油管系统、封隔器系统、压力调节系统控制封隔器系统封隔地层内的压力并改变地层流量。

较佳的，所述油管系统由油田领域的标准的油管在钻井内上下连接组成，所述油管系统在需要注入流体的地层段射孔后在该地层上下端油管处连接封隔器系统，所述油管系统在封隔器封隔的地层内还连接压力调节系统，所述油管系统注入流体通过地面控制系统经油管系统到达封隔器系统座封的地层内。

较佳的，所述封隔器系统由多个串联在油管系统上的封隔器组成，所述封隔器系统包括第一封隔器、第二封隔器、第三封隔器、第四封隔器的封隔器上下串联组成，所述封隔器系统中封隔器的数量由多层统注的地层数量决定，通过所述油管系统的移动到达指定深度的地层内后座封、封隔不同深度的地层和阻止流体在不同深度层位的地层上运移，所述封隔器系统封隔器的数量由地层统注数量决定。