专利名称：分层注水井的洗井方法及其井下管柱的制作方法
技术领域：
本发明涉及石油工业的采油工艺及设备，特别是分层注水井的洗井方法及其井下管柱，适用于分层注水井。
背景技术：
长期以来，在油田井下分层注水过程中，由于水质、结垢等原因造成井下注水层和管柱的堵塞，要通过经常性的洗井作业来解除堵塞。所用的分层注水管柱上安装有可洗井封隔器，见《采油工程手册》2000年8月第一版，北京石油工业出版社，第55页-68页的“分层注水工具及管柱”，初期采用的扩胀式封隔器由于其胶筒寿命较短，现已较少使用，现在大量使用的是带有洗井阀和洗井通道的所谓可洗井封隔器。在注水时，依靠油管内的压力大于油管外的压力，洗井阀被压住而处于关闭状态，在洗井时，油管外压力大于油管内压力，洗井阀打开，洗井通道开通。洗井步骤是洗井水流自油套管环空下行，经过可洗井封隔器的洗井阀和洗井通道继续下行到注水管柱的底部折返上行，自注水管柱内部上行返出。这种可洗井封隔器在使用中存在以下问题1、注水时，当层间注入压差较大，管内压力不足以压住洗井阀时，就会发生注入水层间串通情况，达不到分层注水目的。
2、停注时，由于管内外压力平衡，而层间存在压差，洗井阀被打开，导致层间串流。如果是出砂井，就会引起油层出砂，砂埋注水管柱而造成注不进水。
3、为保证安全生产，海上油田的作业法规规定，油水井必须安装环空封隔器。在注水管柱上安装的最上一级封隔器是可洗井的，当一旦发生事故停注时，内外压力平衡，洗井阀开通，封隔器就失去了安全作用。
发明内容
本发明的目的是提供分层注水井的洗井方法及其井下管柱，克服上述技术的不足，解决可洗井封隔器洗井阀所存在的以上问题，既能反洗井，又达到了分层注水和停注时层间不串流的目的，用于海上油田注水时，也能满足安全要求。
本技术解决方案可达上述目的分层注水井的洗井方法，将注水管柱下入分层管柱内，洗井水流自油套环空下行，流经打开的密封通道，从注水管柱底端管内上行返出。本发明的洗井方法是在洗井前后，通过提放注水管柱，使注水管柱与分层管柱之间的密封通道打开或关闭。
分层注水井的井下管柱，由外层的分层管柱和内层的注水管柱组成，分层管柱由安装在油层以上或油层之间的封隔器、对应油层的防砂管或带孔管组成；注水管柱由对应每个油层的配水器用管子连接而成；密封通道由密封装置和密封管组成，密封装置和密封管成对安装并分别安装在注水管柱上和分层管柱上。在分层管柱顶端的以上部位于注水管柱上或者于油管挂以上的位置连接安装提升器。
本发明与现有技术相比具有以下显著的优点和效果1、本发明克服了原有分层注水管柱所用可洗井封隔器洗井阀的串流问题，提高了注水效果，减少了砂埋管柱的机会。2、对于海上油田的注水井，当一旦发生事故停注时，本发明能够保证密封油套环空，达到海上作业安全要求。3、由于上述特点，提高了井下生产设备的可靠性，减少了井下作业的次数，降低了生产成本，在用于海上油田时还可大大提高安全性，有利于环保。
图1是本发明的结构、安装示意图。
图2是本发明反洗井时井下管柱的结构状态与水流方向示意图。
图中管子1；套管2；提升器3；密封装置4；密封管5；封隔器6；配水器7；防砂管或带孔管8；液压管线9。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明做进一步的详述参见图2，分层注水井的洗井方法，将注水管柱下入分层管柱内，洗井水流自油套环空下行，流经打开的密封通道，从注水管柱底端管内上行返出，本发明的洗井方法是在洗井前后，通过提放注水管柱，使注水管柱与分层管柱之间的密封通道打开或关闭。
使用上述洗井方法的分层注水井的井下管柱，参见图1，由外层的分层管柱和内层的注水管柱组成，分层管柱由安装在油层以上或油层之间的封隔器6、对应油层的防砂管或带孔管8组成；注水管柱由对应每个油层的配水器7用管子1连接而成；密封通道由密封装置4和密封管5组成，密封装置4和密封管5成对安装并分别安装在注水管柱上和分层管柱上。在分层管柱顶端的以上部位，于注水管柱上连接安装提升器3。提升器3还能安装在油管挂以上的位置，通过提升器3来提放注水管柱。提升器3是液压缸与活塞组成的液压提升机构，用一根液压管线9连接提升器3和井口外的液压泵，如附图1所示。提升器3还能是螺旋付组成的机械旋转提升机构，由地面动力设备控制或人工转动，达到提放注水管柱的目的。
洗井包括下列步骤一、用外力作用于提升器3，提起或下放提升器3以下的分层注水管柱，使密封装置4与密封管5分开；二、水从油套环空注入下行，从分层注水管柱底部折返上行并从注水管柱内返出；三、洗井完毕，外力再次作用于提升器3，下放或提起提升器3以下的分层注水管柱，使密封装置4密封密封管5。
以下通过实施例对本发明做进一步的说明
参见图1，本示的是一口分两层注水井的情况。本发明的装置安装在套管2内，外边一层是分层管柱，中心的是注水管柱，二者相互结合组成了本发明的井下管柱。第一个封隔器6安装在油层1的以上部位，其中心管内部安装有密封管5，下端自上而下顺序连接防砂管或带孔管8、密封管5、封隔器6、防砂管或带孔管8，密封管5。注水管柱自上而下安装有提升器3、密封装置4、配水器7、密封装置4、配水器7、密封装置4，它们用管子1相互连接，其中，每个密封装置4与密封管5相配合，从而达到密封作用。提升器3是活塞与液缸组成的液压机构。液压管线9的一端与提升器3相连接，另一端与井口外的液压泵相连接。当注水井是三层分注时，按照图1标示的结构安装，再增加密封装置4、密封管5、封隔器6、配水器7、防砂管或带孔管8各一个，同理，每增加或减少一个注水层，上述工具相应增加或减少。密封装置4和密封管5成对安装，并分别安装在分层管柱和注水管柱上，它们的位置可以交换。密封装置4或密封管5可以安装在封隔器6的以上或以下部位，也可以安装在封隔器6的中心管内部或与中心管做成一体。提升器3还可以安装在油管挂以上的位置，这种情况下，提升器3还可以是螺旋付组成的旋转提升机构。
图2是本发明反洗井时装置结构状态与水流方向示意图。洗井时，用外力作用于提升器3，如果提升器3是液压机构就向液压管线9内打液压，如果提升器3是旋转提升机构就旋转螺母或螺杆，提起或下放提升器3以下的分层注水管柱，使密封装置4与密封管5分开；打开套管阀门反洗井，如图2中箭头所示，水从油套环空注入下行，流经已打开的密封通道，从分层注水管柱底部折返上行并从注水管柱内返出；洗井完毕，外力再次作用于提升器3，下放或提起提升器3以下的分层注水管柱，关闭密封通道，使密封装置4密封密封管5。
权利要求
1.分层注水井的洗井方法，将注水管柱下入分层管柱内，洗井水流自油套环空下行，流经打开的密封通道，从注水管柱底端管内上行返出，其特征在于本发明的洗井方法是在洗井前后，通过提放注水管柱，使注水管柱与分层管柱之间的密封通道打开或关闭。
2.使用上述洗井方法的分层注水井的井下管柱，由外层的分层管柱和内层的注水管柱组成，分层管柱由安装在油层以上或油层之间的封隔器(6)、对应油层的防砂管或带孔管(8)组成；注水管柱由对应每个油层的配水器(7)用管子(1)连接而成；密封通道由密封装置(4)和密封管(5)组成，密封装置(4)和密封管(5)成对安装并分别安装在注水管柱上和分层管柱上，其特征是在分层管柱顶端的以上部位，于注水管柱上连接安装提升器(3)或者将提升器(3)安装在油管挂以上的位置。
3.根据权利要求2所述的分层注水井的井下管柱，其特征在于安装在注水管柱上的提升器(3)是液压缸与活塞组成的液压提升机构，用一根液压管线(9)连接提升器(3)和井口外的液压泵。
4.根据权利要求2所述的分层注水井的井下管柱，其特征在于所述的提升器(3)安装在油管挂以上的位置时，还能是螺旋付组成的机械旋转提升机构，由地面动力设备控制或人工转动。
全文摘要
本发明公开了石油工业使用的分层注水井的洗井方法及其井下管柱，适用于分层注水井。其洗井方法是将注水管柱下入分层管柱内，洗井水流自油套环空下行，流经打开的密封通道，从注水管柱底端管内上行返出，在洗井前后，通过提放注水管柱，使注水管柱与分层管柱之间的密封通道打开或关闭。其井下管柱，由分层管柱和注水管柱组成，分层管柱由安装在油层以上或油层之间的封隔器、对应油层的防砂管或带孔管组成；注水管柱由对应每个油层的配水器用管子连接而成；密封通道的密封装置和密封管成对安装并分别安装在注水管柱上和分层管柱上。在分层管柱顶端的以上部位于注水管柱上或油管挂以上的位置连接安装提升器。
文档编号E21B17/00GK1538034SQ20031010535
公开日2004年10月20日 申请日期2003年10月23日 优先权日2003年10月23日
发明者王世杰, 王世虎, 王民轩, 孙宝泉, 张雪梅, 申强, 刘殷韬 申请人:中国石化胜利油田有限公司采油工艺研究院, 中国石化胜利油田有限公司采油工艺研