注水井脐带管全层位注入调控装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明技术属于油田开发技术领域，具体涉及一种注水井脐带管全层位注入调控目.0
【背景技术】
[0002]注水采油是指油田开发过程中，通过专用的注水井将水注入油藏，保持油层压力，使油藏具有较强的驱动力，以提高油藏开采速度和采收率的措施。
[0003]随着油田开发的深入，由于油层之间的压力、油层物理性质、原油性质等差异，往往互相干扰，使部分油层不能发挥应有作用。为减少或消除层间干扰，普遍采用分层注水的方案，从而提尚注水效率，改善注水开发效果，最终提尚米收率。
[0004]现有的分层注水方案是指:注水管柱在井底进行分流分支后对应进入各个吸水层，该方法存在的主要问题为:(1)在井底分流分支方案，具有分层程度低、调控能力有限的问题；还具有整体的注水调控装置结构复杂、成本高等问题，从而造成目前油藏注水开发水平低下，石油开采成本高昂。(2)注水井在注入一定量的含油污水后，含油污水中所包含的悬浮物、油类、杂质会在靠近套管的吸水层内沉积形成泥饼，造成堵塞；导致注入水量降低或丧失；目前，对堵塞部位进行解堵的反洗设备的自动化运行程度低，结构复杂。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种注水井脐带管全层位注入调控装置，可有效解决上述问题。
[0006]本发明采用的技术方案如下:
[0007]本发明提供一种注水井脐带管全层位注入调控装置，包括:调注控制柜(1)、专用采油树(2)、脐带管柱(3)和配水器⑷；
[0008]所述调注控制柜(1)安装于地面，包括控制器、用于为井下液压封隔器和反洗泵提供动力的动力模块；所述控制器和所述动力模块电连接；
[0009]所述调注控制柜(1)具有n个分支管；其中，所述分支管包括用于驱动井下反洗泵且同时用于对井下液压封隔器进行座封和解封操作的供回液压分支管(1.3)、用于对井下进行反洗后排污的排污分支管、以及用于向井下注水的注水分支管；所述供回液压分支管(1.3)连接到所述动力模块；在所述供回液压分支管安装有控制阀；所述注水分支管的设置数量等于被处理的吸水层的数量，设为m个；每个所述注水分支管均安装有流量调节阀(1.1)和流量计(1.2);所述控制器分别与各个所述流量调节阀、各个所述流量计和各个所述控制阀电连接；
[0010]所述专用采油树⑵设置于井口，包括n个通孔，从所述调注控制柜⑴穿出的n个分支管分别穿过所述专用采油树(2)的n个通孔，将穿过所述专用采油树(2)通孔的n个分支管称为脐带管束(3.2)；
[0011]所述脐带管柱⑶位于井内的油层套管(5)内部，包括注水管柱(3.1)以及设置于所述注水管柱(3.1)内部的所述脐带管束(3.2);其中，所述注水管柱(3.1)为分节结构，由多节相同的子注水管柱(3.1.1)串接而成，相邻两节子注水管柱(3.1.1)之间通过固定件(3.1.2)连接固定；所述脐带管束(3.2)为分节结构，由多节相同的子脐带管束(3.2.1)串接而成，相邻两节子脐带管束(3.2.1)之间通过密封件(3.2.4)密封连接；
[0012]所述配水器(4)设置于所述脐带管柱(3)的下方，包括:配水器壳体(4.l)、m个L形连接支管(4.2)、液压封隔器(4.3)、反洗泵(4.4)和反洗液压马达(4.6);所述配水器壳体(4.1)的上端为开口结构，与所述注水管柱(3.1)的底端连接固定；所述m个L形连接支管(4.2)置于所述配水器壳体(4.1)的内部，并且，所述m个L形连接支管(4.2)的顶端分别与所述脐带管束(3.2)中的m个注水分支管连通，所述m个L形连接支管(4.2)的出水端与所述配水器壳体(4.1)的出水口(4.7)对应，并且，每个所述L形连接支管(4.2)的出水端均朝向1个吸水层；所述液压封隔器(4.3)的设置数量为m+1个，分别设置于相邻两个吸水层之间、最上层吸水层的上方以及最下层吸水层的下方；所述液压封隔器(4.3)与所述脐带管束(3.2)中的所述供回液压分支管(1.3)连通；
[0013]所述反洗泵(4.4)设置于所述配水器壳体(4.1)的下方，所述反洗泵(4.4)与所述反洗液压马达(4.6)联动；所述液压封隔器(4.3)和所述反洗液压马达(4.6)的液控管线并联并通过单向阀进行隔离，当所述液压封隔器(4.3)收缩时，所述反洗液压马达(4.6)即可进入工作状态；所述反洗泵(4.4)具有排污口(4.5)，该排污口(4.5)与所述脐带管束(3.2)中的所述排污分支管连通。
[0014]优选的，每节所述子注水管柱(3.1.1)的长度为2?13米；每节所述子脐带管束(3.2.1)的长度为2?13米。
[0015]优选的，每节所述子脐带管束(3.2.1)还包括多个旋转支架(3.2.2);各个所述旋转支架(3.2.2)等间距沿所述脐带管束(3.2)的管束轴线方向设置，通过所述旋转支架(3.2.2)，将穿过所述专用采油树(2)的n个分支管捆绑为圆柱状外形；
[0016]此外，每节所述子注水管柱(3.1.1)的内壁上侧设置上限位档板(3.3)，内壁下侧设置下限位档板(3.4);在所述上限位档板(3.3)和所述下限位档板(3.4)的配合控制，使所述子脐带管束(3.2.1)在轴向上可在一定距离内滑动；垂直状态下，每节所述子脐带管束(3.2.1)中最下方的所述旋转支架(3.2.2)卡住所述下限位档板(3.4)。
[0017]优选的，所述旋转支架(3.2.2)开设有与所述分支管数量相同的分支管穿孔(3.2.5)，所述旋转支架(3.2.2)的端面设置多个滑轮(3.2.3)，所述滑轮(3.2.3)与所述注水管柱(3.1)的内壁接触，使所述脐带管束(3.2)可在所述注水管柱(3.1)内部独立旋转。
[0018]优选的，所述固定件(3.1.2)包括丝扣管箍(3.1.2.1)和丝扣管口(3.1.2.2);每节所述子注水管柱(3.1.1)的顶端设置所述丝扣管箍(3.1.2.1)，每节所述子注水管柱(3.1.1)的底端设置所述丝扣管口(3.1.2.2)，相邻两节子注水管柱(3.1.1)通过丝扣管箍(3.1.2.1)和丝扣管口(3.1.2.2)的配合而连接为一体。
[0019]优选的，所述密封件(3.2.4)用于将两节子脐带管束(3.2.1)进行直线对接，包括上密封模块(3.5)和下密封模块(3.6)；
[0020]其中，所述上密封模块(3.5)的截面开设有若干个通孔(3.5.1)，每个通孔用于插套固定上节子脐带管束(3.2.1)中各分支管的末端；将分支管中位于所述通孔(3.5.1)下方的部位称为脐带管插接管(3.5.2);所述脐带管插接管(3.5.2)开设有锁定孔(3.5.3);
[0021]所述下密封模块(3.6)的截面设置有与所述上密封模块(3.5)中各个通孔(3.5.1)分别对应的脐带管密封插槽(3.6.1)；
[0022]所述脐带管密封插槽(3.6.1)的底部设置底座(3.6.6)，所述底座(3.6.6)内置有弹簧套管(3.6.10)，在所述弹簧套管(3.6.10)内部设置压缩弹簧(3.6.2);所述脐带管密封插槽(3.6.1)的中部水平相向设置两个自锁槽组件(3.6.5)，每个所述自锁槽组件(3.6.5)均包括自锁弹簧(3.6.7)、卡舌(3.6.8)、激发触点(3.6.9)和自锁垫片(3.6.4)；所述自锁弹簧(3.6.7)水平置于自锁槽内，所述自锁弹簧(3.6.7)的顶端通过所述卡舌(3.6.8)连接所述激发触点(3.6.9);所述自锁弹簧(3.6.7)的伸缩动作可通过所述卡舌(3.6.8)而带动所述激发触点(3.6.9)进行水平前进或后退动作；在所述卡舌(3.6.8)的动作路径上，设置所述自锁垫片(3.6.4);并且，在未密封装置下，所述自锁槽组件(3.6.5)中的所述卡舌(3.6.8)位于所述压缩弹簧(3.6.2)的正上方，通过所述卡舌(3.6.8)的限位作用，使所述压缩弹簧(3.6.2)处在压缩锁定状态；
[0023]所述脐带管密封插槽(3.6.1)的上部为楔形空间结构(3.6.11)，在所述楔形空间结构(3.6.11)的内壁下部设置所述密封圈(3.6.3)。
[0024]优选的，所述密封件(3.2.4)的工作过程为:
[0025]使用专用工具使压缩弹簧(3.6.2)为压缩状态，压缩力彡50 kg，卡舌(3.6.8)在自锁弹簧(3.6.7)的作用下伸向圆心，卡住自锁垫片(3.6.4);密封圈(3.6.3)落座在自锁垫片(3.6.4)上；此时，整个密封插槽(3.6.1)处在未密封的发射前状态；
[0026]当上节的脐带管插接管(3.5.2)向插槽内部下行延伸时，脐带管插接管(3.5.2)端口顶住激发触点(3.6.9)，激发触点(3.6.9)向外推动卡舌(3.6.8);此时，处在压缩状态的压缩弹簧(3.6.2)解锁并向上推动密封圈(3.6.3)到插接管外壁和外壳内表面形成的楔形空间，形成了一个密封圈(3.6.3)越挤越紧的状态，这个过程称为初次紧密；
[0027]当上节的脐带管插接管继续向下插入过程中，锁定孔(3.5.3)和激发触点(3.6.9)之间重合锁定后，将设置于所述上密封模块(3.5)和所述下密封模块(3.6)侧部的密封加压螺母(3.7)上旋拉紧，通过自锁垫片(3.6.4)上行继续向密封圈(3.6.3)施加压力，从而达到密封状态，这个过程称为加强紧密；所述密封件(3.2.4)处在密封状态时，所述上密封模块(3.5)和所述下密封模块(3.6)之间的紧固由锁紧螺栓(3.8)锁紧固定，所述上密封模块(3.5)和所述下密封模块(3.6)之间的连接动作为直线靠近、贴合对插，轨迹是轴向直线。
[0028]优选的，所述密封件(3.2.4)用于将两节子脐带管束(3.2.1)进行旋转对接，所述密封件(3.2.4)包括上密封件(7.1)和下密封件(7.2);所述上密封件(7.1)为凸圆柱体，所述下密封件(7.2)为凹圆柱体，所述凸圆柱体可旋入到所述凹圆柱体的旋入槽中；
[0029]其中，所述上密封件(7.1)为径向隔舱结构，即:为空壳结构，由径向隔板(7.1.1)隔成若干个隔舱(7.1.2)，每个隔舱(7.1.2)对应一根分支管；所述上密封件(7.1)的凸形结构的外壁设置有外丝扣(7.1.4)，称为外丝扣旋入管(7.1.5)，所述外丝扣旋入管(7.1.5)表面开孔，每个开孔对应一个隔舱，称为上隔舱孔(7.1.6);，所述上密封件(7.1)的上圆形截面上开孔，在上端面(7.1.3)上连接安装脐带管束；
[0030]所述下密封件(7.2)同样为径向隔舱结构，外形为凹型结构，在凹槽内套有内丝扣(7.2.1)，称为内丝扣旋入槽(7.2.2)，在其壁面上开孔，每个开孔对应一个隔舱，称为下隔舱孔(7.2.3);所述下密封件(7.2)的下圆形截面上开孔，在下端面(7.2.4)上连接安装脐带管束；
[0031]所述上密封件(7.1)和下密封件(7.2)的轴心位置设置为一根中心分支管(7.3)，接头为旋转直线压紧密封，用于通过高压介质；
[0032]所述上密封件(7.1)的外丝扣旋入管(7.1.5)旋转进入所述下密封件(7.2)的内丝扣旋入槽(7.2.2)后，上隔舱孔(7.1.6)和下隔舱孔(7.2.3) 一一对应，实现连通。
[0033]优选的，所述液压封隔器(4.3)包括环型活塞(4.3.1)、环型液压舱(4.3.2)、橡胶环(4.3.3)和所述供回液压分支管(1.3);
[0034]当所述配水器(4)下到井下的预定位置后，通过所述供回液压分支管(1.3)对所述环型液压舱(4.3.2)施加液压力，使所述环型活塞(4.3.1)伸出，进而挤压所述橡胶环(4.3.3)，使之变形膨胀，堵塞环空(4.3.4)，此时所述配水器(4)进入可工作状态；
[0035]在注水作业运行一定时间后，含油污水内部的杂质将吸水层堵塞，则采用以下方式进行吸水层的