一种电缆式采油井分层配产装置的制作方法

本实用新型属于石油天然气探测领域，具体涉及一种电缆式采油井分层配产装置。

背景技术：

目前石油天然气领域常用的产液测试与配产仪器有产液剖面测试仪、封隔器找水仪、井下智能电子开关等，这几种仪器均将产液测试与分层配产分开进行。

产液剖面测试仪器只能进行产液测试，配产仍需另外作业完成。而封隔器找水仪与井下智能电子开关，仪器本身无法进行产液测试，均需地面配合测量，找到主产层和高含水层后在进行配产。

目前传统的仪器产液测试与配产分两部分进行，且工艺复杂，成本高，周期长，无法长期实时监测产液信息。

技术实现要素：

针对背景技术中的问题，本实用新型提供了一种能够和油管管柱一体下井，并可长期的、实时的、直接的进行井下各层流量，含水，管内压力，管外压力，温度等产液信息，并通过电缆把测得数据实时传输到地面的电缆式采油井分层配产装置。

本实用新型的技术解决方案是：

本实用新型提供了一种电缆式采油井分层配产装置，其特征在于：包上电缆头、上接头、上外护管、上内层护管、过流管道、流量含水短节、电路短节、中间过流体、外压力传感器、内压力传感器、温度传感器、下外护管、下内层护管、油嘴开关短节、下接头、过线管以及下电缆头；

上电缆头安装在上接头内，下电缆头安装在下接头中；

上外护管一端与上接头连接，另一端通过中间过流体与下外护管连接，下接头安装在下外护管上；所述上接头和下接头均开设有液体过流通道；

上内层护管与过流管道平行设置并且均安装在上外护管内部；上内层护管、上外护管以及过流管道之间形成第一环空；电路短节安装在第一环空内部；

上内层护管内安装有流量含水短节；所述流量含水短节用于测量通过井液的流量和含水率；所述电路短节与流量含水短节电连接；

中间过流体内设有井液测试孔以及过流通道；所述内压力传感器、温度传感器安装与井液测试孔内或过流通道内；中间过流体的外壁上安装外压力传感器；中间过流体的外壁上开设有进液口；

下内层护管与过线管平行设置并且均安装在下外护管内；下内层护管、过线管以及下外护管之间形成第二环空；下油嘴开关短节安装下内层护管内；所述油嘴开关短节与电路短节电连接；

所述过流管道、过流通道、第二环空以及上接头的液体过流通道和下接头的液体过流通道连通形成井液流通通道；

所述进液口、井液测试孔、流量含水短节和上接头的液体过流通道连通形成井液测试通道；

所述油嘴开关短节包括活塞、丝杠、电机、磁钢以及霍尔传感器；所述丝杠的一端与电机输出端连接，另一端与活塞连接；磁钢安装在丝杠上，霍尔传感器安装在下层内护管的内壁上，霍尔传感器与电路短节电连接。

上述流量含水短节包括沿井液流向方向依次设置的流量计以及含水传感器。

上述电路短节包括井下电源电路、井下控制芯片、电机控制电路、井下解码电路、井下编码电路；井下电源电路把电缆电压转换后给井下电路供电；电机控制电路一端与井下控制芯片相连，另一端与电机相连；井下解码电路把电缆下传的信号解码后输入到井下控制芯片；井下编码电路把井下采集信号经过编码后通过电缆进行发送。

上述过流管道设置至少有一个。

上流量计采用浮子流量计。

本实用新型的优点在于：

1)该分层配产装置采用集成式结构，设置了井液流通通道和井液测试通道，可实现本层井下温度、流量、含水、管内外压力的测试的同时进行其他层的油液的产出。

2)该分层配产装置采用的油嘴开关短节，设置了磁钢和霍尔传感器，可控制进液口的开度，实现配产。

3)该分层配产装置采用外压力传感器，可以实现本层测试完后，地层恢复压的测量。

4)该分层配产装置测试仪可以配合油管作业，可靠性增强，并与封隔器可以配合使用，实现了可以对每一层的精确测量。

5)该分层配产装置通过电缆通信的方式，可以实现实时监测测量信息，并随时将数据传输到地面，使测试工作实现了采集数据与资料分析同步进行，使决策更加及时，提高了测试应用效率。

附图说明

图1a为分层配产装置第一部分的结构简图；

图1b为分层配产装置第二部分的结构简图；

图1c为分层配产装置第三部分的结构简图；

需要说明的是：图1a、图1b、图1c组合为本实用新型分层配产装置的整体结构简图；

图2为图1a的左视图；

图3为图2的L-L向剖面视图。

附图标记如下：

1-上电缆头、2-上接头、3-上外护管、4-上内层护管、5-过流管道、6-流量含水短节、7-电路短节、8-中间过流体、9-外压力传感器、10-内压力传感器、11-温度传感器、12-下外护管、13-下内层护管、14-油嘴开关短节、15-下接头、16-过线管、17-下电缆头、18-液体过流通道、19-第一环空、20-流量计、21-含水传感器、22-井液测试孔、23-过流通道、24-进液口、25-第二环空、26-活塞、27-丝杠、28-电机、29-磁钢、30-霍尔传感器。

具体实施方式

如图1a、图1b、图1c以及图2、图3所示，一种电缆式采油井分层配产装置，采用集成式结构，井下分层配产装置包括上电缆头1、上接头2、上外护管3、上内层护管4、过流管道5、流量含水短节6、电路短节7、中间过流体8、外压力传感器9、内压力传感器10、温度传感器11、下外护管12、下内层护管13、油嘴开关短节14、下接头15、过线管16以及下电缆头17；

上电缆头1安装在上接头2内，下电缆头17安装在下接头15中；

上外护管3一端与上接头2连接，另一端通过中间过流体8与下外护管12连接，下接头15安装在下外护管12上；上接头2和下接头15均开设有液体过流通道18；

上内层护管4与过流管道5平行设置并且均安装在上外护管3内部；上内层护管4、上外护管3以及过流管道5之间形成第一环空19；电路短节7安装在第一环空19内部；

具体地说，流量含水短节6包括沿井液流向方向依次设置的流量计20以及含水传感器21；流量计20和含水传感器21均与电路短节电连接。

利用流量计进行流量测量，采用含水传感器测量含水率，为了适应使用环境，该实用新型使用的流量计为浮子流量计。

电路短节包括井下电源电路、井下控制芯片、电机控制电路、井下解码电路、井下编码电路；井下电源电路把电缆电压转换后给井下电路供电；电机控制电路一端与井下控制芯片相连，另一端与电机相连；井下解码电路把信号解码后输入到井下控制芯片；井下编码电路把井下采集信号经过编码后发出。

如图3所示，中间过流体8的内设有井液测试孔22以及过流通道23；内压力传感器10、温度传感器安11装与井液测试孔22内或过流通道23内；中间过流体8的外壁上安装外压力传感器9；中间过流体8的外壁上开设有进液口24；

下内层护管13与过线管16平行设置并且均安装在下外护管12内；下内层护管13、过线管16以及下外护管12之间形成第二环空25；油嘴开关短节14安装下内层护管13内；油嘴开关短节14与电路短节7电连接；

过流管道5、过流通道23、第二环空25以及上接头2的液体过流通道和下接头15的液体过流通道连通形成井液流通通道；

进液口24、井液测试孔22、流量含水短节7和上接头2的液体过流通道连通形成井液测试通道；

油嘴开关短节14包括活塞26、丝杠27、电机28、磁钢29以及霍尔传感器30；丝杠27的一端与电机28输出端连接，另一端与活塞26连接；磁钢安29装在丝杠27上，霍尔传感器30安装在下层内护管13的内壁上，霍尔传感器30与电路短节7电连接；电路短节7对电机28进行控制，使其推动活塞26运动从而控制进液口24的开和关，此过程中丝杠27转动时带动磁钢29转动，每当磁钢29经过霍尔传感器30时产生脉冲信号，电路短节7通过采集脉冲信号确定活塞的行程，控制进液口24的开度大小，实现配产。

测试时，电机旋转，驱使丝杠带动活塞做往复运动，测试层进液口开启，井液流入，依次经过井液测试孔和上接头的液体过流通道，途中经过内压力传感器、温度传感器、含水传感器以及流量计，从而测量出该层的管内压力、温度、含水率以及流量大小。

测试完成后，电路短节控制电机利用活塞将进液口堵住，井内的压力恢复成地层本层压力，此时可以利用外压力传感器测试，该地层的地层恢复压力。

由此可见，该测试仪在进行本层测量的同时，不会影响其他层油液的产出，大大提高了工作效率。

在实际使用中，该分层配产装置可串联多个并随油管管柱下井，将该分层配产装置坐封在井下，可实现长时间作业；

需要说明的是：下井时，电缆依次通过每个分层配产装置的上电缆接头、第一环空、中间过流体、过线管、下电缆接头将各个分层配产装置串接起来，实现井下和地面的通信。