一種智能完井模擬系統(tǒng)生產(chǎn)流體模擬器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能完井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能完井模擬系統(tǒng)生產(chǎn)流體模擬器。
【背景技術(shù)】
[0002]智能完井技術(shù)是石油工程領(lǐng)域近十年來(lái)才發(fā)展起來(lái)的國(guó)際前沿技術(shù)。由安裝在油氣生產(chǎn)井或注入井中可獲得井下油氣生產(chǎn)信息(如壓力、溫度、流量)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和生產(chǎn)流體控制系統(tǒng)組成。智能完井技術(shù)可在不需要人工干預(yù)的情況下實(shí)時(shí)地進(jìn)行油藏管理、井下生產(chǎn)信息采集與傳輸、實(shí)時(shí)分析井下產(chǎn)狀和油藏產(chǎn)狀、獲得整體完井管柱生產(chǎn)數(shù)據(jù)資料。與常規(guī)井相比，智能完井技術(shù)能夠?qū)Ω饔蛯踊蚍种нM(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，可以根據(jù)油井生產(chǎn)情況進(jìn)行井身結(jié)構(gòu)重配來(lái)調(diào)控生產(chǎn)剖面，能夠獨(dú)立控制各層或分支流體的流入量或注入量，可以充分利用天然能量開(kāi)采，可以有效控制層間干擾，延遲水突破抑制含水率上升等，進(jìn)而調(diào)節(jié)油藏的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，實(shí)現(xiàn)油藏的實(shí)時(shí)控制與優(yōu)化開(kāi)采，在最大限度地降低作業(yè)費(fèi)用和生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)最大程度提高油田最終采收率，智能完井技術(shù)正成為國(guó)內(nèi)外石油企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。
[0003]智能完井技術(shù)的研宄與應(yīng)用在國(guó)外已進(jìn)行了多年，國(guó)外已有多家石油服務(wù)公司研發(fā)出成熟的智能完井系統(tǒng)，已經(jīng)在Na Kika油田、GOM油田、Ecuador油田、Snorre油田等多個(gè)海上與陸上油田安裝了上千套智能完井系統(tǒng)，應(yīng)用到水平井、大位移井、氣井、邊遠(yuǎn)井及多層采油井和注水井中。通過(guò)調(diào)節(jié)流量控制閥(Inflow Control Valve, ICV)優(yōu)化分配各產(chǎn)層產(chǎn)量，減少井?dāng)?shù)的同時(shí)提高了單井產(chǎn)量，延遲水侵，提高了注水波及效率和采收率，解決了由于非均質(zhì)性油藏引起的錐進(jìn)。實(shí)現(xiàn)最大限度增加原油產(chǎn)量、降低地面含水率、避免竄流、保持在泡點(diǎn)壓力以上生產(chǎn)的目的。實(shí)踐證明智能完井系統(tǒng)的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)均遠(yuǎn)好于常規(guī)井，并能大大加快油藏的開(kāi)采速度，提高油田的最終采收率。
[0004]隨著我國(guó)沙漠、深海、邊界等特殊油氣藏的勘探開(kāi)發(fā)，儲(chǔ)層漸漸以中低滲、多層系發(fā)育的油藏為主，多層合采井、水平井、分支井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井已經(jīng)成為我國(guó)開(kāi)發(fā)這類油藏，提高單井產(chǎn)量與最終采收率的主要手段。然而，由于我國(guó)中低滲油藏非均質(zhì)性強(qiáng)，采用常規(guī)多層合采井、水平井、分支井進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，常常會(huì)面臨如下問(wèn)題:
①井筒內(nèi)層間干擾嚴(yán)重，單井產(chǎn)量低；
②油藏易水侵，無(wú)水采油期短，單井生產(chǎn)周期短，油藏采收率低；
③水平段常規(guī)生產(chǎn)測(cè)井困難，成本高，停產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)；
④井眼尺寸較小，井下空間有限，常規(guī)機(jī)械堵水與解堵作業(yè)困難。
[0005]由于常規(guī)技術(shù)對(duì)上述實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題無(wú)法及時(shí)處理，致使多層合采井、水平井、分支井生產(chǎn)周期短，單井利用率低，極大地降低了油藏最終采收率，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)常規(guī)生產(chǎn)管理方式提出挑戰(zhàn)，而應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)則是發(fā)展我國(guó)智能完井技術(shù)的主要推動(dòng)力。
[0006]目前，我國(guó)智能完井技術(shù)剛剛起步，還處于對(duì)國(guó)外智能完井技術(shù)的跟蹤和局部技術(shù)先導(dǎo)性試驗(yàn)階段。此外，國(guó)外擁有智能完井技術(shù)的國(guó)際公司對(duì)智能完井關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行技術(shù)封鎖，只提供設(shè)備與服務(wù)，不提供技術(shù)。國(guó)外一套智能完井系統(tǒng)為200?500萬(wàn)美元不等，這必然升高生產(chǎn)成本，這不符合我國(guó)的基本國(guó)情。雖然，中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研宄院采用引進(jìn)部分國(guó)外智能完井技術(shù)的關(guān)鍵井下工具與國(guó)內(nèi)配套基礎(chǔ)部件的方式，已經(jīng)完成了 2 口簡(jiǎn)易的智能完井試驗(yàn)井，國(guó)內(nèi)初步具備研發(fā)智能完井技術(shù)硬件的條件。但是，由于沒(méi)有相應(yīng)的配套智能完井技術(shù)理論支撐，且常規(guī)采油理論不適用于裝有井下流量控制閥的智能完井系統(tǒng)的分析。因此，無(wú)法根據(jù)所測(cè)得的井下實(shí)時(shí)壓力與溫度數(shù)據(jù)對(duì)井下ICV閥的油嘴開(kāi)度組合進(jìn)行調(diào)節(jié)，智能完井技術(shù)的各種優(yōu)勢(shì)沒(méi)有得到充分的發(fā)揮。智能完井技術(shù)的理論研宄已經(jīng)成為我國(guó)發(fā)展智能完井技術(shù)的瓶頸，嚴(yán)重制約著我國(guó)智能完井技術(shù)的推廣與發(fā)展。為此，打破國(guó)外智能完井技術(shù)的封鎖狀態(tài)，進(jìn)行適用于國(guó)內(nèi)油氣藏特點(diǎn)的智能完井技術(shù)理論研宄勢(shì)在必行，它將滿足國(guó)內(nèi)石油工業(yè)生產(chǎn)的迫切需求，推進(jìn)智能完井技術(shù)在我國(guó)油田的應(yīng)用與發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種智能完井模擬系統(tǒng)生產(chǎn)流體模擬器，能夠很好的模擬節(jié)流閥套控制流體壓力與流量的過(guò)程。
[0008]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種智能完井模擬系統(tǒng)生產(chǎn)流體模擬器，其創(chuàng)新點(diǎn)在于:包括套筒、節(jié)流閥套、滑套、調(diào)節(jié)絲杠及連接頭；
所述套筒、節(jié)流閥套及滑套由外向內(nèi)依次分布，連接頭、調(diào)節(jié)絲杠及節(jié)流閥套由左向右依次套裝在滑套的外側(cè)；
所述套筒為一圓桶狀結(jié)構(gòu)，在套筒的筒體上安裝有垂直交錯(cuò)分布的十個(gè)流體注入孔，同時(shí)在水平位置還安裝有一個(gè)環(huán)空流體測(cè)點(diǎn)A，在套筒的左右兩側(cè)的內(nèi)側(cè)壁分別與左、右套筒堵頭的外壁之間螺紋連接，且套筒與左、右套筒堵頭之間通過(guò)密封圈形成密封；
所述節(jié)流閥套為一管狀結(jié)構(gòu)，在節(jié)流閥套與套筒之間留有容流體存儲(chǔ)的空腔，節(jié)流閥套的左右兩端的外側(cè)壁分別與左、右套筒堵頭的內(nèi)壁之間螺紋連接，且節(jié)流閥套與右套筒堵頭之間通過(guò)密封圈形成密封，在節(jié)流閥套的筒體的水平位置安裝有一環(huán)空流體測(cè)點(diǎn)B，在節(jié)流閥套的內(nèi)側(cè)加工有容滑套自由滑動(dòng)的腔體，在節(jié)流閥套的外壁上對(duì)稱開(kāi)有兩條沿著節(jié)流閥套長(zhǎng)軸方向延伸的與內(nèi)側(cè)腔體相連通的長(zhǎng)槽形孔；
所述滑套為一管狀結(jié)構(gòu)，在滑套的兩端各開(kāi)有六道密封溝槽，所述滑套與節(jié)流閥套的長(zhǎng)槽形孔之間搭配成不同大小的節(jié)流閥孔，與節(jié)流閥套的腔體之間形成間隙密封，在滑套的外側(cè)壁上還刻有一基準(zhǔn)刻度，同時(shí)在滑套上還具有一定位孔；
所述調(diào)節(jié)絲杠的兩端分別與左套筒堵頭、連接頭之間螺紋連接，在調(diào)節(jié)絲杠上還具有一與之螺紋配合的調(diào)節(jié)環(huán)，調(diào)節(jié)環(huán)的一端安裝有一滑套定位孔相配的定位銷，并且在調(diào)節(jié)絲杠上對(duì)稱開(kāi)有數(shù)條容定位銷滑動(dòng)的長(zhǎng)槽，該長(zhǎng)槽沿著調(diào)節(jié)絲杠的長(zhǎng)軸方向延伸，在長(zhǎng)槽上還加工有標(biāo)尺，所述定位銷可隨著調(diào)節(jié)環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)而沿著長(zhǎng)槽進(jìn)行水平移動(dòng)，且定位銷嵌入定位孔后可帶動(dòng)滑套進(jìn)行水平移動(dòng)；
所述連接頭為一管狀結(jié)構(gòu)，在連接頭的內(nèi)側(cè)具有一容滑套自由滑動(dòng)的腔體，連接頭的內(nèi)側(cè)壁的一端與調(diào)節(jié)絲杠的外壁之間螺紋連接。
[0009]進(jìn)一步的，所述套筒的外徑為177.8mm，通徑在147_166mm之間，長(zhǎng)度彡850mm,套筒的筒體耐壓為5MPa，流體注入孔的間距為100mm，DN為Φ 20mm，環(huán)空流體測(cè)點(diǎn)A的DN ^ 4mm，套筒與左、右套筒堵頭之間的密封壓力多5MPa，在左套筒堵頭開(kāi)有DN多4mm的穿越通孔。
[0010]進(jìn)一步的，所述節(jié)流閥套的外徑為100mm，最小內(nèi)徑為72mm，長(zhǎng)度^ 750mm，耐壓為5MPa，環(huán)空流體測(cè)點(diǎn)B的DN彡4mm，節(jié)流閥套與左、右套筒堵頭之間的密封壓力彡5MPa，節(jié)流閥套內(nèi)側(cè)的腔體的口徑Φ為85.025mm，腔體內(nèi)側(cè)面光潔度< 0.4，腔體圓柱度0.004，直線度0.03，同軸度0.03，端面垂直度0.04，節(jié)流閥套其余表面光潔度為0.8。
[0011]進(jìn)一步的，所述滑套外徑為85.025mm，內(nèi)徑為72mm，長(zhǎng)度^ 1665mm，耐壓為5MPa，滑套表面與兩端面的表面光潔度< 0.4，滑套端面的垂直度0.04，滑套同軸度0.03，圓柱度0.007，直線度 0.03。
[0012]進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)絲杠的外徑彡116mm，內(nèi)徑為86mm，長(zhǎng)度彡820mm,耐壓為5MPa，調(diào)節(jié)環(huán)的外徑彡140mm，內(nèi)徑109mm，長(zhǎng)度彡80mm，調(diào)節(jié)絲杠上所開(kāi)長(zhǎng)槽的條數(shù)為彡2的整數(shù)，長(zhǎng)槽的長(zhǎng)度為610mm，寬度為10mm，調(diào)節(jié)絲杠上的標(biāo)尺的刻度精度為1mm。
[0013]進(jìn)一步的，所述連接頭的外徑彡120mm，最小內(nèi)經(jīng)為72mm，長(zhǎng)度彡880mm，耐壓為5MPa，連接頭內(nèi)側(cè)的腔體的口徑Φ為85.025mm，腔體內(nèi)側(cè)面光潔度< 0.4，腔體圓柱度0.004，直線度0.03，同軸度0.03，端面垂直度0.04，連接頭其余表面光潔度為0.8。
[0014]進(jìn)一步的，所述套筒右堵頭的另一端與穩(wěn)流件螺紋連接，所述穩(wěn)流件包括穩(wěn)流管、固定板、調(diào)節(jié)環(huán)及塑料纖維，穩(wěn)流管為一管狀結(jié)構(gòu)，穩(wěn)流管的內(nèi)壁的兩端分別為連接短接，所述調(diào)節(jié)環(huán)、塑料限位及固定板位于穩(wěn)流管內(nèi)，沿著流體的流動(dòng)方向依次分布，并且通過(guò)穩(wěn)流管兩端的連接短接固定。
[0015]進(jìn)一步的，所述穩(wěn)流管的外徑彡108mm，最小內(nèi)經(jīng)為72mm，長(zhǎng)度彡430mm，耐壓為5MPa0
[0016]進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)環(huán)與定位銷之間的連接結(jié)構(gòu)具體為:在調(diào)節(jié)環(huán)的一側(cè)設(shè)置有一管狀安裝座，該安裝座套裝在滑套外，所述安裝座的橫截面呈T字形狀，在安裝座的內(nèi)壁具有一容