专利名称：一种三层插管机械式找堵水方法及找堵水管柱的制作方法
技术领域：
本发明属于油田机械开采机械式找堵水技术领域，具体涉及ー种三层插管机械式找堵水方法及找堵水管柱。
背景技术：
多数油田为非均质油田，到了开发后期需分层开采。堵水エ艺技术是油田开发中对非均质油藏实施分层开采的ー项重要エ艺技术，也是油田开发中后期有效认识地层、实施分层开采、实现“稳油控水”的重要措施。目前，国内常采用找堵水分层开采管柱如下A)泵封一体管柱由于抽油泵和封隔器直接连接在一起，管柱无锚定机构，在抽油泵抽吸过程中，管柱出现蠕动现象，直接影响封隔器的封堵寿命，还影响泵效；检泵需要换封；油管柱处于弯曲状态，存在杆管偏磨，影响杆管寿命；作业相对频繁；耐温耐压低；不 能进行换层开采；B)桥塞堵水适用于封堵底水，虽能验封但得多下趟验封管柱，仅限于两层；作业成本高；C )丢手堵水对认识清楚井、偏磨井实施，虽能简化管柱，但不能验封，仅限于两层开采，遇到井斜大或出砂井解封困难、工具较难起出。D)智能多级找堵水如公开号为CN101042045A的中国发明专利公布说明书中公开了ー种智能机械找堵水方法及所采用的管柱，它是通过ー个额定的高压及ー个额定的低压，对下入的万向开关逐一进行开启和关闭，虽可堵水也可找水，能实现换层开采，受目前エ艺或井筒限制，实施成功率很低，而且操作起来繁杂，作业成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种封堵エ艺可靠性高的能较好实施分层开采的三层插管机械式找堵水方法；同时，本发明还提供ー种上述找堵水方法所使用的找堵水管柱。为实现上述目的，本发明所提供的三层插管机械式找堵水方法采用如下技术方案ー种三层插管机械式找堵水方法，按照如下步骤进行(一)、在油井套管中依次下入第一封隔器和第二封隔器，第一封隔器位于第二封隔器下方，两封隔器将油井分为顶部油层、中部油层和底部油层；(_.)>向油井套管中投入完井管柱，该完井管柱芽过所述两封隔器的中心管，完井管柱包括从上至下布置并通过联接管串接连通的抽油泵、一号密封插管、二号密封插管、筛管、三号密封插管和四号密封插管，所述四个密封插管中的在上提或下放完井管柱时移动到所述两封隔器所在位置处的密封插管用于与对应封隔器的中心管密封配合以实现对封隔器上下侧的两油层的封堵分隔；(三)、上提或下方管柱，按照以下六种方式调整四个密封插管和两个封隔器的位置关系，并开采筛管所处油层及与筛管所处油层相连通的油层①、二号密封插管与第二封隔器构成密封配合结构，将顶部油层和中部油层封堵分隔，四号密封插管与第一封隔器构成密封配合结构，将中部油层和底部油层封堵分隔，此时，筛管位于中部油层中，抽油泵工作，开采中部油层；②二号密封插管与第一封隔器构成密封配合结构，将中部油层和底部油层封堵分隔，此时，筛管位于底部油层中，抽油泵工作，开采底部油层；③三号密封插管与第二封隔器构成密封配合结构，将中部油层和顶部油层封堵分隔，此时，筛管位于顶部油层中，抽油泵工作，开采顶部油层；④四号密封插管与第一封隔器构成密封配合结构，将中部油层和底部油层封堵分隔，二号密封插管和三号密封插管分别位于第二封隔器的上方和下方，顶部油层和中部油层相连通，筛管位于顶部油层和中部油层之中，抽油泵工作，合采顶部油层和中部油层；⑤一号密封插管与第二封隔器构成密封配合结构，将顶部油层和中部油层封堵分隔，二号密封插管和三号密封插管分别在第一封隔器的上方和下方，中部油层和底部油层相连通，筛管位于中部油层和底部油层之中，抽油泵工作，合采中部油层和底部油层； ⑥一号、二号、三号、四号密封插管均位于第二封隔器上方，此时，顶部油层、中部油层及底部油层相连通，抽油泵工作，合采顶部油层、中部油层和底部油层。上述步骤(ニ)中，在投入完井管柱下降至遇阻3-5吨的位置时，上提完井管柱至悬重后再上提50厘米，通过安装在完井管柱上的油管锚定器工作将完井管柱固定在油井套管中；在步骤(三)中，上提或下放完井管柱时，需预先解封油管锚定器。上述步骤(一)中下入油井套管中的封隔器的中心管下端同轴固连有密封延伸筒，该密封延伸筒的内径与封隔器的中心管内径相同，所述密封延伸筒的内壁面用干与所述密封插管的外周面密封配合，在步骤(三)中上提或下放完井管柱，当密封插管移动到与封隔器和密封延伸筒所在位置处时，密封插管的外周面与封隔器的中心管的内壁面及密封延伸筒的内壁面密封配合。本发明所提供的三层插管机械式找堵水管柱采用如下技术方案一种三层插管机械式找堵水管柱，所述的找堵水管柱包括用于投入油井套管中将油井三级分层的两封隔器和投入油井套管并穿过两封隔器的中心管的完井管柱，该完井管柱包括从上至下布置并通过联接管相互串接连通的抽油泵、一号密封插管、二号密封插管、筛管、三号密封插管和四号密封插管，所述四个密封插管中的在上提或下放完井管柱时移动到封隔器所在位置的密封插管用干与对应的封隔器的中心管密封配合以实现该封隔器上下两侧的两油层的封堵分隔。所述的封隔器的中心管下端同轴固连有密封延伸筒，该密封延伸筒包括内径与封隔器的中心管内径相同的中心管段，在中心管段的上、下端对应的固定连接有上接头和下接头，上接头与封隔器的中心管下端固定连接，在下接头的下端呈喇叭ロ结构。此处的喇叭ロ结构是为了便于完井管柱的取出，当上提管柱时，小油管接箍通过喇叭ロ顺利引入延伸筒内，不会遇阻。所述的完井管柱的抽油泵上固定安装有用于将完井管柱固定在油井套管的油管锚定器。所述的密封插管包括插管本体，在插管本体的上、下端对应的螺纹联接有用干与所述联接管螺纹联接的上、下接头，在插管本体的外周面上沿插管本体的轴向布置有上密封环区域和下密封环区域，所述的插管本体上的上、下密封环区域用干与封隔器的中心管的内壁面密封配合，所述上、下密封环区域结构相同，两者均包括沿插管本体轴向布设在插管本体外周面上的密封圈，每个密封圈由金属压环压紧固定在插管本体上。所述的完井管柱上的四号密封插管的底端还串接有导锥。本发明的有益效果是本发明所提供的找堵水方法中向油井套管中下入两封隔器对油井进行三级分层，然后向油井套管中投入完井管柱，完井管柱穿过两封隔器的中心管，由四个密封插管中的在上提或下放管柱时移动到封隔器所在位置的密封插管用于与对应的封隔器的中心管密封配合以实现该封隔器上下侧的封堵分隔，这样上提或下放完井管柱，通过改变四个密封插管与所述两封隔器的位置关系调整筛管所处的位置及各油层的连通状态，最后抽油泵工作，开采筛管所处的油层及与筛管所处油层相连通的油层，这样通过上提或下放管柱可以实现对油井的调层，较好的达到分层开采的目的，在开采时由封隔器和密封插管配合实现对封隔器上下侧的两油层的封堵分隔，封堵エ艺可靠性高，封堵有效期长，整体施工简单方便，能较好的实现对油井的分层开采。本发明所提供的找堵水管柱包括用于对油井进行三级分层的两封隔器和投入油井套管中并穿过封隔器的中心管的完井管柱，由完井管柱上的密封插管与封隔器的中心管·构成密封配合，这样在上提或下放完井管柱时，通过上提或下放完井管柱，调整四个密封插管与两封隔器的位置，从而改变完井管柱上筛管所处的位置，来达到调层开采的目的。
图I是本发明所提供的三层插管机械式找堵水管柱一种实施例的结构示意图；图2是图I中密封延伸筒的结构示意图；图3是图I中密封插管的结构示意图；图4是图I中所示的找堵水管柱下放以开采底部油层时的状态示意图；图5是图I中所示的找堵水管柱上提以开采顶部油层时的状态示意图核；图6是图I中所示的找堵水管柱上提以合采顶部油层和中部油层时的状态示意图；图7是图I中所示的找堵水管柱下放以合采中部油层和底部油层时的状态示意图；图8是图I中所示的找堵水管柱上提以合采顶部油层、中部油层和底部油层时的状态示意图。
具体实施例方式ー种三层插管机械式找堵水方法的实施例，该实施例中的找堵水方法，按照如下步骤进行(一)、在油井套管20中依次下入第一封隔器8和第二封隔器5，第一封隔器8位于第二封隔器5下方，两封隔器对油井进行三级分层，将油井分成顶部油层100、中部油层200和底部油层300 ；(_.)>向油井套管20中投入完井管柱，该完井管柱芽过两封隔器的中心管，完井管柱包括从上至下布置并通过联接管相互串接连通的抽油泵I、一号密封插管3、二号密封插管4、筛管7、三号密封插管11和四号密封插管10，所述四个密封插管中的在上提或下放完井管柱时移动到所述两封隔器所在位置处的密封插管用于与对应封隔器的中心管密封配合以实现对封隔器上下侧的两油层的封堵分隔；(三)、上提或下放完井管柱通过改变四个密封插管与所述两封隔器的位置关系调整筛管所处的位置及各油层的连通状态；(四)抽油泵工作以开采抽取筛管所处油层及与筛管所处油层相连通的油层。在上述步骤(ー冲，可以将第一封隔器8和投送器预先在地面上联接好，向油井套管中投入第一封隔器，调整第一封隔器至设计深度后，将第一封隔器分段打压坐封封隔器，首先打压至IOMpa,稳压5min ;其次打压至15Mpa,稳压5min ;最后打压22Mpa (丢手压カ18-22Mpa)丢手，再次下第二封隔器5至指定位置。本实施例中，优选的在两个封隔器的中心管的下端均同轴固连有密封延伸筒6,该密封延伸筒6的内径与封隔 器的中心管内径相同，所述密封延伸筒的内壁面用干与所述密封插管的外周面密封配合，在步骤(三)中上提或下放完井管柱，当密封插管移动到封隔器和密封延伸筒所在位置处时，密封插管的外周面与封隔器的中心管的内壁面及密封延伸筒的内壁面密封配合。此处采用密封延伸筒可以保证调层时完井管柱在一定的误差范围内密封插管仍然可以与封隔器的中心管或密封延伸筒构成密封。另外，在上述步骤(ニ)中，在投入完井管柱下到位后，以遇阻3-5吨为准，上提完井管柱至悬重后再上提50厘米，然后右旋完井管柱8圈带扭矩缓慢下方完井管柱以坐封安装在完井管柱上的油管锚定器2，油管锚定器2工作将完井管柱固定在油井套管中，所述油管锚定器2上坐放5t负荷，防止在完井管柱在抽汲过程中管柱蠕动；在步骤(三)中，上提或下放完井管柱时，需预先解封油管锚定器，待上提或下放完井管柱至适当位置时，完成调层，重新坐封油管锚定器。在需要取出完井管柱时，解封油管锚定器，然后上提完井管柱，将完井管柱取出即可。采用上述的找堵水方法对油井进行分层开采时，首先向有油井中下入第一封隔器8和第二封隔器5，两封隔器将油井分成顶部油层100、中部油层200和底部油层300。然后将完井管柱下入油井中，通过上提或下方完井管柱，调整四个密封插管和两个封隔器的位置关系，实现对油井中不同油层的分层开采。具体如下所述(一)如图I所示，二号密封插管4与第二封隔器5构成密封配合结构，将顶部油层100和中部油层200封堵分隔，四号密封插管10与第一封隔器8构成密封配合结构，将中部油层200和底部油层300封堵分隔，此时，完井管柱的筛管7位于中部油层200中，抽油泵I工作，开采中部油层。(ニ)如图4所示，下放完井管柱，直至筛管7位于底部油层300中，此时，二号密封插管4与第一封隔器8构成密封配合结构，将中部油层200和底部油层300封堵分隔，抽油栗I工作，开米底部油层。(三)如图5所示，上提完井管柱，直至筛管7位于顶部油层100中，此时，三号密封插管11与第二封隔器5构成密封配合结构，将中部油层200和顶部油层100封堵分隔，抽油泵I工作，开采顶部油层。(四)如图6所示，上提完井管柱，四号密封插管10与第一封隔器8构成密封配合结构，将中部油层200和底部油层300封堵分隔，此时，二号密封插管4和三号密封插管11分别在第二封隔器5的上方和下方，与第二个封隔器5不构成密封配合结构，筛管7位于中部油层200中，且顶部油层100和中部油层200相连通，抽油泵I工作，合采顶部油层和中部油层。(五)如图7所示，一号密封插管3与第二封隔器5构成密封配合结构，将顶部油层100和中部油层200封堵分隔,二号密封插管4和三号密封插管11分别在第一封隔器8的上方和下方，与第一个封隔器8不构成密封配合结构，筛管位于中部油层和底部油层过渡位置处，且中部油层200和底部油层300相连通，抽油泵I工作，合采顶部油层和中部油层。(六)如图8所示，一号密封插管3、二号密封插管4、三号密封插管11、四号密封插管10都在第二封隔器上方，筛管7位于顶部油层中，且顶部油层100、中部油层200、底部油层300相联通，抽油泵I工作，合采顶部油层、中部油层和底部油层。如图I、图2、图3所示，ー种用于实施上述找堵水方法的找堵水管柱包括用于投入油井套管中的将油井三级分层的两封隔器和投入油井套管并穿过两封隔器的中心管的完井管柱，该完井管柱包括从上至下布置的并通过联接管相互串接连通的抽油泵I、一号密封插管3、二号密封插管4、筛管7、三号密封插管11和四号密封插管10，在本实施例中采用 1.9"油管短节作为联接管，所述四个密封插管中的在上提或下放完井管柱时移动到封隔器所在位置的密封插管用干与对应的封隔器的中心管密封配合以实现该封隔器上下两侧的两油层的封堵分隔，本实施例中的密封插管包括包括插管本体23，在插管本体23的上、下端对应的螺纹联接有用干与所述联接管螺纹联接的上接头21和下接头25，在插管本体23的外周面上沿插管本体23的轴向布置有上密封环区域22和下密封环区域24，所述的插管本体23上的上、下密封环区域用干与封隔器的中心管的内壁面密封配合，上提或下放完井管柱时通过改变四个密封插管与所述两封隔器的位置关系调整筛管所处的位置及各油层的连通状态。为防止完井管柱在抽汲开采过程中出现蠕动，在完井管柱的抽油泵I上固定安装有用于将完井管柱固定在油井套管的油管锚定器2。在上述找堵水管柱实施例中，在封隔器的中心管的下端同轴固连有密封延伸筒6，该密封延伸筒6包括内径与封隔器的中心管内径相同的中心管段62，在中心管段62的上、下端对应的固定连接有上接头61和下接头63，上接头61与封隔器的中心管下端固定连接，在下接头63的下端呈喇叭ロ结构64。采用上述三层插管机械式找堵水方法及找堵水管柱，可以直观可靠的来选择生产层位，调层准确度高，其封堵可靠性高，封堵有效期长；解封安全可靠，而且操作简单，与传统的机械或电动式找堵水相比，单井节省作业费用50%左右，減少占产天数10天。
权利要求
1.一种三层插管机械式找堵水方法，其特征在于按照如下步骤进行 (一)、在油井套管中依次下入第一封隔器和第二封隔器，第一封隔器位于第二封隔器下方，两封隔器将油井分为顶部油层、中部油层和底部油层； (~■)、向油井套管中投入完井管柱，该完井管柱芽过所述两封隔器的中心管，完井管柱包括从上至下布置并通过联接管串接连通的抽油泵、一号密封插管、二号密封插管、筛管、三号密封插管和四号密封插管，所述四个密封插管中的在上提或下放完井管柱时移动到所述两封隔器所在位置处的密封插管用于与对应封隔器的中心管密封配合以实现对封隔器上下侧的两油层的封堵分隔； (三)、上提或下方管柱，按照以下六种方式调整四个密封插管和两个封隔器的位置关系，并开采筛管所处油层及与筛管所处油层相连通的油层 ①、二号密封插管与第二封隔器构成密封配合结构，将顶部油层和中部油层封堵分隔，四号密封插管与第一封隔器构成密封配合结构，将中部油层和底部油层封堵分隔，此时，筛管位于中部油层中，抽油泵工作，开采中部油层； ②、二号密封插管与第一封隔器构成密封配合结构，将中部油层和底部油层封堵分隔，此时，筛管位于底部油层中，抽油泵工作，开采底部油层； ③、三号密封插管与第二封隔器构成密封配合结构，将中部油层和顶部油层封堵分隔，此时，筛管位于顶部油层中，抽油泵工作，开采顶部油层； ④、四号密封插管与第一封隔器构成密封配合结构，将中部油层和底部油层封堵分隔，二号密封插管和三号密封插管分别位于第二封隔器的上方和下方，顶部油层和中部油层相连通，筛管位于顶部油层和中部油层之中，抽油泵工作，合采顶部油层和中部油层； ⑤、一号密封插管与第二封隔器构成密封配合结构，将顶部油层和中部油层封堵分隔，二号密封插管和三号密封插管分别在第一封隔器的上方和下方，中部油层和底部油层相连通，筛管位于中部油层和底部油层之中，抽油泵工作，合采中部油层和底部油层； ⑥、一号、二号、三号、四号密封插管均位于第二封隔器上方，此时，顶部油层、中部油层及底部油层相连通，抽油泵工作，合采顶部油层、中部油层和底部油层。
2.根据权利要求I所述的三层插管机械式找堵水方法，其特征在于上述步骤(二)中，在投入完井管柱下降至遇阻3-5吨的位置时，上提完井管柱至悬重后再上提50厘米，通过安装在完井管柱上的油管锚定器工作将完井管柱固定在油井套管中；在步骤(三)中，上提或下放完井管柱时，需预先解封油管锚定器。
3.根据权利要求I或2所述的三层插管机械式找堵水方法，其特征在于上述步骤(一)中下入油井套管中的封隔器的中心管下端同轴固连有密封延伸筒，该密封延伸筒的内径与封隔器的中心管内径相同，所述密封延伸筒的内壁面用于与所述密封插管的外周面密封配合，在步骤(三)中上提或下放完井管柱，当密封插管移动到与封隔器和密封延伸筒所在位置处时，密封插管的外周面与封隔器的中心管的内壁面及密封延伸筒的内壁面密封配合。
4.一种专用于实施如权利要求I所述找堵水方法的三层插管机械式找堵水管柱，其特征在于所述的找堵水管柱包括用于投入油井套管中将油井三级分层的两封隔器和投入油井套管并穿过两封隔器的中心管的完井管柱，该完井管柱包括从上至下布置并通过联接管相互串接连通的抽油泵、一号密封插管、二号密封插管、筛管、三号密封插管和四号密封插管，所述四个密封插管中的在上提或下放完井管柱时移动到封隔器所在位置的密封插管用于与对应的封隔器的中心管密封配合以实现该封隔器上下两侧的两油层的封堵分隔。
5.根据权利要求4所述的三层插管机械式找堵水管柱，其特征在于所述的封隔器的中心管下端同轴固连有密封延伸筒，该密封延伸筒包括内径与封隔器的中心管内径相同的中心管段，在中心管段的上、下端对应的固定连接有上接头和下接头，上接头与封隔器的中心管下端固定连接，在下接头的下端呈喇机口结构。
6.根据权利要求4所述的三层插管机械式找堵水管柱，其特征在于所述的完井管柱的抽油泵上固定安装有用于将完井管柱固定在油井套管的油管锚定器。
7.根据权利要求4或5或6所述的三层插管机械式找堵水管柱，其特征在于所述的密封插管包括插管本体，在插管本体的上、下端对应的螺纹联接有用于与所述联接管螺纹联接的上、下接头，在插管本体的外周面上沿插管本体的轴向布置有上密封环区域和下密封环区域，所述的插管本体上的上、下密封环区域用于与封隔器的中心管的内壁面密封配合，所述上、下密封环区域结构相同，两者均包括沿插管本体轴向布设在插管本体外周面上的密封圈，每个密封圈由金属压环压紧固定在插管本体上。
8.根据权利要求4或5或6所述的三层插管机械式找堵水管柱，其特征在于所述的完井管柱上的四号密封插管的底端还串接有导锥。
全文摘要
本发明公开了一种三层插管机械式找堵水方法及找堵水管柱，该找堵水管柱中的完井管柱，包括从上至下布置并通过联接管串接连通的抽油泵、一号密封插管、二号密封插管、筛管、三号密封插管和四号密封插管，所述四个密封插管中的在上提或下放完井管柱时移动到两封隔器所在位置处的密封插管用于与对应的封隔器的中心管密封配合以实现对封隔器上下侧的两油层的封堵分隔，上提或下放完井管柱通过改变四个密封插管与所述两封隔器的位置关系调整筛管所处的位置及各油层的连通状态，抽油泵工作以开采抽取筛管所处油层及与筛管所处油层相连通的油层。本发明所提供的找堵水方法及管柱结构简单，可以有效的实现对油层的三级封层及对目标层的调层开采。
文档编号E21B43/14GK102817597SQ201210320918
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者秦世群, 张峰, 桑涛, 王艳丽, 阎铎, 李新华, 孙磊 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司河南油田分公司第一采油厂