一种分层采油多级封隔器坐封模型的建立方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及石油工业采油工程领域，特别设及一种分层采油多级封隔器坐封模型 的建立方法。
【背景技术】
[0002] 油井采油过程中，由于油田的油层数量较多，油层之间的差异很大，会出现各个油 层之间干扰严重的问题，为了避免油层间互相干扰，会对油田进行分层开采。
[0003] 目前采用多级封隔器将不同的油层互相隔开，封隔器上设有弹性密封元件，封隔 器坐封过程中，需要对封隔器施加坐封压力，当封隔器受到的坐封压力达到一定值时，封隔 器的剪切销钉剪断，封隔器的活塞会压缩封隔器的弹性元件，弹性元件径向膨胀直至将油 管与井下套管之间的环形空间密封，此时封隔器完全坐封，当多级封隔器全部完全坐封时， 便可W达到分层采油的目的。
[0004] 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在W下问题： 阳〇化]现场实际分层采油的过程中，会出现上部封隔器完全坐封，下部封隔器不坐封的 情况，无法实现分层采油的目的。
【发明内容】
[0006] 为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种分层采油多级封隔器坐封模 型的建立方法，所述方法包括：
[0007] 确定第η个封隔器受到的坐封压力P"，n= 1、2……N，N为油井内包括的封隔器的 数目，其中，位于所述油井内最底层的封隔器为第1个封隔器，位于所述油井内最顶层的封 隔器为第N个封隔器；
[0008] 根据套管内径、油管外径、所述第η个封隔器到第n-1个封隔器间的距离、所述第n-1个封隔器到第n-2个封隔器间的距离和液体体积压缩系数确定所述第η个封隔器完全 坐封后所述第η个封隔器与井底密闭空间流体总压力的变化量ΔPi.胃；
[0009] 计算所述第η个封隔器受到的坐封压力P。与所述第η个封隔器对应的所述ΔP1总 的差值；
[0010] 如果所述第η个封隔器受到的坐封压力Ρ。与所述第η个封隔器对应的所述ΔΡ1总 的差值大于所述第η个封隔器的销钉的剪断最小压力Ρ。，根据所述第η个封隔器受到的坐 封压力Ρ。、所述第η个封隔器的活塞的等效直径、油管的内径、所述第η个封隔器与所述第 n-1个封隔器之间的距离、所述第η个封隔器的活塞的长度，流量系数、液体密度和单位时 间内进入所述第η个封隔器与所述第n-1个封隔器的流量比值，确定单位时间内进入所述 第η个封隔器的液体流量q。；
[0011] 根据所述单位时间内进入所述第η个封隔器的液体流量q。、所述第η个封隔器的 活塞的等效直径、所述第η个封隔器完全坐封时所述第η个封隔器的活塞移动的距离和所 述第η个封隔器的胶屯、压缩系数，确定所述第η个封隔器完全坐封所需的时间t。；
[0012] 所述根据套管内径、油管外径、所述第η个封隔器到第n-1个封隔器间的距离、所 述第n-1个封隔器到第n-2个封隔器间的距离和液体体积压缩系数确定所述第η个封隔器 完全坐封后所述第η个封隔器与井底密闭空间流体总压力的变化量ΔΡι,胃，包括：
[0013] 根据套管内径化、油管外径〇2、所述第η个封隔器到第n-1个封隔器间的距离L。、 所述第n-1个封隔器到第n-2个封隔器间的距离L"i和液体体积压缩系数β确定所述第 η个封隔器完全坐封后所述第η个封隔器与井底密闭空间流体总压力的变化量ΔPi.胃，公式 为：
[0014]
[0015] 所述根据所述第η个封隔器受到的坐封压力P。、所述第η个封隔器的活塞的等效 直径、油管的内径、所述第η个封隔器与所述第n-1个封隔器之间的距离、所述第η个封隔 器的活塞的长度，流量系数、液体密度和单位时间内进入所述第η个封隔器与所述第n-1个 封隔器的流量比值，确定单位时间内进入所述第η个封隔器的液体流量q。，包括：
[0016] 根据第η个封隔器受到的坐封压力P。、所述第η个封隔器的活塞的等效直径t油 管的内径〇3、所述第η个封隔器与所述第n-1个封隔器之间的距离L。、所述第η个封隔器的 活塞的长度1，流量系数μ、液体密度Ρ和单位时间内进入所述第η个封隔器与所述第n-1 个封隔器的流量比值C。，确定单位时间内进入所述第η个封隔器的液体流量q。，公式为：
[0020] 所述根据所述单位时间内进入所述第η个封隔器的液体流量q。、所述第η个封隔 器的活塞的等效直径、所述第η个封隔器完全坐封时所述第η个封隔器的活塞移动的距离 和所述第η个封隔器的胶屯、压缩系数，确定所述第η个封隔器完全坐封所需的时间t。，包 括：
[0021] 根据所述单位时间内进入所述第η个封隔器的液体流量q。、所述第η个封隔器的 活塞的等效直径t所述第η个封隔器完全坐封时所述第η个封隔器的活塞移动的距离L。 和所述第η个封隔器的胶屯、压缩系数σ，确定所述第η个封隔器完全坐封所需的时间t。， 公式为：
[0022]
[0023] 可选地，所述确定第η个封隔器受到的坐封压力P。，包括：
[0024] 确定所述第η个封隔器所受的径向应力、所述第η个封隔器所受的周向应力和所 述第η个封隔器所受的轴向应力；
[0025] 根据所述第η个封隔器所受的径向应力、所述第η个封隔器所受的周向应力和所 述第η个封隔器所受的轴向应力，确定所述第η个封隔器所受的总应力；
[00%] 根据所述第η个封隔器的外径、所述第η个封隔器的内径和所述第η个封隔器所 受的总应力，确定所述第η个封隔器受到的坐封压力Ρ。。
[0027] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0028] 通过本发明实施例提供的分层采油多级封隔器坐封模型的建立方法确定第η个 封隔器受到的坐封压力Ρ。，确定第η个封隔器完全坐封后其与井底密闭空间流体总压力的 变化量APi,胃，并计算第η个封隔受到的坐封压力Ρ。与第η个封隔器对应的ΔΡι,胃的差值， 若该差值大于第η个封隔器的销钉的剪断最小压力Ρ。，则第η个封隔器可W完全坐封，再确 定单位时间内进入第η个封隔器的液体流量q。，并通过该液体流量q。确定第η个封隔器完 全坐封所需的时间t。，通过该方法可W检验多级封隔器从上到下是否依次完全坐封，达到 分层采油时各级封隔器完全坐封的目的，满足分层采油工艺的需要。
【附图说明】
[0029] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据运些附图获得其他 的附图。
[0030] 图1是本发明实施例提供的一种分层采油多级封隔器坐封模型的建立方法的方 法流程图；
[0031] 图2是本发明实施例提供的一种封隔器受到的坐封压力的确定方法的方法流程 图。
【具体实施方式】
[0032] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。
[0033] 如图1所示，本发明实施例提供了一种分层采油多级封隔器坐封模型的建立方 法，该分层采油多级封隔器坐封模型的建立方法可W包括：
[0034] 步骤101 :确定第η个封隔器受到的坐封压力P。，η= 1、2……Ν，Ν为油井内包括 的封隔器的数目，其中，位于油井内最底层的封隔器为第1个封隔器，位于油井内最顶层的 封隔器为第Ν个封隔器；
[0035] 步骤102 :根据套管内径、油管外径、