一种注水完井一体化工具的制作方法

本发明属于石油开采领域，尤其涉及注水开发领域，具体而言，是一种注水完井一体化工具。

背景技术：

目前，大部分稀油油藏均采用注水开发补充地层能力，随着开发的不断深入，注入井暴露出以下几方面问题：一是目前的分层注水技术管柱蠕动、震动严重，当井深超过1500m以后，注入管柱会发生明显的震动，造成封隔器蠕动或震动，破坏已经建立的密封机制，甚至破坏胶筒；二是油管应力伸缩严重，主要包括注水压力和热应力，以往采用的补偿锚定工具不能完全阻止封隔器附近油管的弹性伸缩变化，进而造成封隔器随着油管伸缩而上下蠕动，导致遭到破坏；三是对于低渗透油藏，需要采用必要的增产增注措施，而目前的实施过程复杂、繁琐，实施周期长；四是同心配注工艺因通径问题导致分层能力受限，且测调工艺较为复杂，随着井深的增加，配注器测调变得十分困难，表现为油管受压变形导致的仪器下不进去，以及深井井斜较大导致的仪器对接成功率低。基于上述原因，导致注入井封隔器失效严重，投注周期长，测调成功率低，应用效果较差。

有鉴于此，本发明人根据从事本领域和相关领域的生产设计经验，研制出一种注水完井一体化工具，以期解决现有技术存在的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是在于提供一种注水完井一体化工具，简化了作业工序，节约了作业成本，能实现完井、增注和注水等功能，提高了油田开发效果。

为此，本发明提出一种注水完井一体化工具，其包括：

上压帽；

下压帽，其上端通过内螺纹与所述上压帽的下端相连接；

中心管，放置于所述上压帽内，其上端通过固定销钉与所述上压帽相连接；

滑套，其上段位于所述中心管与所述上压帽之间，其下段相邻于所述上压帽的内侧壁，并与所述上压帽之间通过剪断销钉相连接，所述滑套的下端口内形成有一供放置封堵球的球座；

其中，所述上压帽的侧壁上开设有外孔道，所述中心管的侧壁上对应所述外孔道设置有内孔道，当所述剪断销钉剪断时，所述滑套能向下滑动，以使相对应的所述外孔道及所述内孔道相连通。

如上所述的注水完井一体化工具，其中，所述上压帽的外侧面上凸设形成有扶正块，所述扶正块沿所述上压帽的轴向延伸设置，所述外孔道位于所述扶正块上。

如上所述的注水完井一体化工具，其中，所述上压帽沿周向设置有多个所述扶正块，各所述扶正块沿所述上压帽的周向均布，并分别设置有外孔道。

如上所述的注水完井一体化工具，其中，所述下压帽的内侧壁上环设形成有承托台，所述滑套在向下滑动时，能对应承托于所述承托台上。

如上所述的注水完井一体化工具，其中，所述中心管的上端外侧凸设有防转块，所述上压帽的内壁上形成有防转槽，所述防转块对应嵌设于所述防转槽内。

如上所述的注水完井一体化工具，其中，所述防转块及防转槽对应设置有多个，并分别沿周向均布于所述中心管的外侧面及所述上压帽的内壁。

如上所述的注水完井一体化工具，其中，另设有一工作筒，所述工作筒放置于所述中心管内，所述工作筒的外侧面上形成有弹爪，所述弹爪的上端外侧设有凸部，其下端与所述工作筒相连接，所述弹爪与所述工作筒的侧壁之间形成有u形开口；

所述中心管的内侧壁上形成有与所述弹爪相对应的限位部，所述限位部包括多个限位滑槽，各所述限位滑槽与所述凸部的形状相匹配，其位于所述内孔道的上侧，并沿所述中心管的轴向依序设置，所述弹爪的凸部能嵌设于任一所述限位滑槽中，当所述凸部位于最上侧的所述限位滑槽时，所述工作筒对应封堵所述内孔道；

其中，当所述工作筒在所述中心管内由上至下移动时，所述弹爪的凸部能沿依次在各所述限位滑槽间移动，所述u形开口与所述内孔道连通面积则由小渐大。

如上所述的注水完井一体化工具，其中，所述滑套在所述球座上端口处的口径小于所述工作筒的内径。

如上所述的注水完井一体化工具，其中，所述球座的上端口处的内表面形成有与所述封堵球的外表面相密贴的光滑曲面。

如上所述的注水完井一体化工具，其中，所述上压帽的上端沿轴向凸伸形成有一上接头，所述下压帽的下端缩径形成有一下接头。

与现有技术相比，本发明提出的注水完井一体化工具，能同时实现完井、增注和注水等功能，简化了作业工序，节约了作业成本，能提高同心配注方式的分层能力，扩大了测试仪器下入空间；采用机械式测调对接机构，简化测调工艺流程，降低了测试仪器的对接难度，进而提高了油田开发效果。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1为本发明的注水完井一体化工具的组成结构示意图。

图2为本发明在投入封堵球坐封打压后的工作状态示意图。

图3为本发明中下入工作筒的工作状态示意图。

图4为本发明中上压帽的防转槽与中心管的防转块的装配端视图。

图5为本发明中工作筒的剖面图。

主要元件标号说明：

1上压帽10外孔道

11扶正块12防转槽

13上接头2下压帽

21承托台22下接头

3中心管30内孔道

31固定销钉32防转块

33限位滑槽4滑套

41剪断销钉42球座

5工作筒51弹爪

52凸部53u形开口

具体实施方式

本发明提出一种注水完井一体化工具，其包括：上压帽；下压帽，其上端通过内螺纹与所述上压帽的下端相连接；中心管，放置于所述上压帽内，其上端通过固定销钉与所述上压帽相连接；滑套，其上段位于所述中心管与所述上压帽之间，其下段相邻于所述上压帽的内侧壁，并与所述上压帽之间通过剪断销钉相连接，所述滑套的下端口内形成有一供放置封堵球的球座；其中，所述上压帽的侧壁上开设有外孔道，所述中心管的侧壁上对应所述外孔道设置有内孔道，当所述剪断销钉剪断时，所述滑套能向下滑动，以使相对应的所述外孔道及所述内孔道相连通。

本发明的注水完井一体化工具，简化了作业工序，节约了作业成本，能实现完井、增注和注水等功能，提高了油田开发效果。

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下结合附图及较佳实施例，对本发明提出的注水完井一体化工具的具体实施方式、结构、特征及功效，详细说明如后。另外，通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入具体的了解，然而所附图仅是提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

图1为本发明的注水完井一体化工具的组成结构示意图。图2为本发明在投入封堵球坐封打压后的工作状态示意图。图3为本发明中下入工作筒的工作状态示意图。图4为本发明中上压帽的防转槽与中心管的防转块的装配端视图。图5为本发明中工作筒的剖面图。

如图1所示，本发明提出的注水完井一体化工具，包括上压帽1、下压帽2、中心管3以及滑套4，其中：

所述下压帽2上端通过内螺纹与所述上压帽的下端相连接，如图所示，该上压帽1、下压帽2均为管状结构，至于两者的具体长度、直径等尺寸，在此不做具体限定，可根据实际需要而定；

所述中心管3放置于所述上压帽1内，其上端通过固定销钉31与所述上压帽1相连接，在具体组装时，当该中心管3由所述上压帽1的一端(图中为所述上压帽1的下端)，插入上压帽1后，再用所述固定销钉31将两者连接即可；

所述滑套4的上段位于所述中心管3与所述上压帽1之间，其下段相邻于所述上压帽1的内侧壁，并与所述上压帽1之间通过剪断销钉41相连接，所述滑套41的下端口内形成有一供放置封堵球的球座42，在实际应用时，该球座42可直接凸设于所述滑套41的内侧壁上；

其中，所述上压帽1的侧壁上开设有外孔道10，所述中心管3的侧壁上对应所述外孔道10设置有内孔道30，当所述剪断销钉41剪断时，所述滑套4能向下滑动，以使相对应的所述外孔道10及所述内孔道30相连通。也即，在所述滑套4下移后，使得所述外孔道10及内孔道30之前处于相互连通状态，可使压裂液、酸液、注入水等流体从本发明内进入地层。

其中，所述上压帽1的外侧面上凸设形成有扶正块11，所述扶正块11沿所述上压帽的轴向延伸设置，所述外孔道10位于所述扶正块11上。在本发明下入井下后，通过所述扶正块11支撑于井下侧壁，能确保本发明处于扶正状态，更便于后续的使用。

如图1、图2及图4所示，在优选的实施方式中，所述上压帽1沿周向设置有多个所述扶正块1，各所述扶正块11沿所述上压帽1的周向均布，并分别设置有外孔道10。如此，既能使所述扶正块11更好的扶正，也利于提高流体从本发明进入地层的流量，具体而言，在进行固井作业时，由于所述扶正块11的最大外径与井眼尺寸接近，可避免固井泥浆将外孔道10堵死，降低了外孔道10开启的难度。

为避免滑套4在落入井下，以便于对其回收利用，在所述下压帽2的内侧壁上环设形成有承托台21，所述滑套4在向下滑动时，能对应承托于所述承托台21上。

请一并参见图4，所述中心管3的上端外侧凸设有防转块32，所述上压帽1的内壁上形成有防转槽12，所述防转块32对应嵌设于所述防转槽12内，以避免所示中心管3相对于所述上压帽1转动。

较佳地，所述防转块32及防转槽12对应设置有多个，并分别沿周向均布于所述中心管3的外侧面及所述上压帽1的内壁。

请参见图3及图5，另设有一工作筒5，所述工作筒5放置于所述中心管3内，所述工作筒5的外侧面上形成有弹爪51，所述弹爪51的上端外侧设有凸部52，其下端与所述工作筒5相连接，所述弹爪51与所述工作筒5的侧壁之间形成有u形开口53；

所述中心管3的内侧壁上形成有与所述弹爪51相对应的限位部，所述限位部包括多个限位滑槽33，各所述限位滑槽33与所述凸部52的形状相匹配，其位于所述内孔道30的上侧，并沿所述中心管3的轴向依序设置，所述弹爪51的凸部52能嵌设于任一所述限位滑槽33中，当所述凸部52位于最上侧的所述限位滑槽33时，所述工作筒5对应封堵所述内孔道30(请一并参见图3)；

其中，当所述工作筒5在所述中心管3内由上至下移动时，所述弹爪51的凸部52能沿依次在各所述限位滑槽33间移动，所述u形开口53与所述内孔道30的连通面积则由小渐大。在本实用新形中，利用所述弹爪51周侧与工作筒5之间的u形开口53，能与所述内孔道30及所述外孔道10对应连通，使得液流能通过所述工作筒5的内腔经所述内孔道30、外孔道10注入地层。这样，通过所述工作筒5在所述中心管3中上下移动，能控制液流的流量，其中，当弹爪51的凸部52位于最上侧限位滑槽53时，该u形开口53与内孔道30的连通闭合；所述限位部内的各限位滑槽33可形成多档调节，当所述工作筒5下行一档时，代表注入流量逐级提高，最后一档(最下侧限位滑槽33)代表最大注入流量，也即，当弹爪51的凸部52位于最下侧限位滑槽53时，该u形开口53与内孔道30的连通面积最大。

由此，通过设置工作筒5，能调节从本发明注入地层的流量，另外，当工作筒5的弹爪51在进入或移出限位滑槽33时，所述凸部52在限位滑槽33槽壁的顶抵下会向所述工作筒5内变形，使得u形开口53的开口面积发生变化，还具有临时调节流量的功能。

在实际制作时，可先行在所述工作筒5上开设u形开口53，继而直接形成该弹爪51，或者，先行在所述工作筒5上设置一开口，再将所述弹爪51安装于该开口处，从而使其周侧与所述工作筒5之间形成该u形开口。另外，对于所述弹爪51及限位部的数量，可根据实际需要而定，在此不做具体限定；而所述限位部的相邻限位滑槽之间，可进一步优化处理，形成光滑过度连接，更利于凸部52的移动；所述限位滑槽53及凸部52的形状，优选为半圆形。

进一步地，所述滑套4在所述球座42上端口处的口径小于所述工作筒9的内径，使得所述滑套4能相对于所述工作筒9形成一台阶，当所述工作筒9下移至所述球座42时，会对所述工作筒9进行限位，防止其从本发明中脱落。

在优选实施方式中，所述球座42的上端口处的内表面形成有与所述封堵球6的外表面相密贴的光滑曲面。在实际工作时，所述球座42采用与封堵球的外表面同曲率光滑曲面设计，与现有线性面相比，本发明使封堵球落入球座以后，不会因点状受力而破裂，提高了封堵球使用的安全性。

为便于本发明与其它部件连接，所述上压帽1的上端沿轴向凸伸形成有一上接头13，所述下压帽2的下端缩径形成有一下接头22。

本发明提供的注水完井一体化工具，在实际工作时，将上接头13连接于套管后一并下井；当本发明下至井内的预定位置后，向井下投入封堵球6，待该封堵球6经套管并坐封于所述滑套4的球座42，从地面向本发明的内腔中注液打压，当封堵球6及所述球座42处承受的液压力大于所述剪断销钉41剪切力时，所述剪断销钉41剪断，所述滑套4在液压力的作用下向下移动，从而使得所述内孔道30与外孔道10相互连通，形成注液通道；随后，根据工作需要，从地面注液并通过所述内孔道30及外孔道10进入地层，从而实现对压裂、酸化以及瞬时高排量泵注的目的。

其中，根据现场实际实施需要，还可以通过磨铣作业和酸蚀作业对所述球座42及封堵球6进行磨铣和溶解，从而将本发明的内腔恢复为贯通状态，后续可之间对本发明下侧井底进行作业。

其中，还可通过钢丝将所述工作筒5下入本发明的中心管3内，并通过所述弹爪51的凸部52与所述限位滑槽33对接，随后，根据工作需要，通过控制所述工作筒5在所述中心管3内上下移动，从而根据实际情况，实时调节液流从所述中心管3通过所述内孔道30、外孔道10进入地层的流量，方便实用，提高了分注管柱的有效期和有效性，提高油田开发效果

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。