专利名称：密闭分层注水工艺管柱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种注水技术领域的分注工艺，特别是用于疏松砂岩油藏后续水驱避免返吐堵塞的密闭分层注入工艺管柱，管柱结构实现了防返吐及座封验管自动化。
二背景技术：
疏松砂岩油藏分层注水技术自20世纪70年代应用以来，已经有了 30多年发展历史。它是利用K344型封隔器和配水器配套下入水井，K344型封隔器分隔注水层位，配水器正对注入层位，通过调节配水器内安装的水嘴尺寸大小来调节不同注入量，根据不同层位配注量要求，监测测试各层注入量，然后选择合适尺寸的水嘴靠节流压差的不同控制各层注入量的大小，既能达到各层不同配注量的要求，又能任意调节，互不干扰。采用该种形式的管柱结构，因注入口均为开放式的，整个分层注水管柱既可往地层注水，地层内液流和杂物也能进入到管柱内部。自20世纪90年代以来，随着疏松砂岩油藏注聚合物开发后转入水驱，返吐堵塞分层注水管柱的问题越来越突出，开发工作者不断攻关，研究出了具有防返吐功能的分层注水管柱。近几年来，防返吐分层注水管柱逐渐被油田所应用，取得了比常规分层注入工艺更好的开发效果。防返吐分层注水管柱主要是在配水器内安装水嘴的堵塞器上采用单流装置实现防返吐功能，能有效解决注入停注过程中地层返吐堵塞管柱的问题， 由于注水层位配注量的不同，一次施工完成不能完全达到各层配注要求，需要测试选择更换合适水嘴尺寸实现各层不同的注入量，更换水嘴时拔出堵塞器，管柱处于开放状态，地层返吐同样能堵塞管柱和注入通道，导致更换水嘴失败，达不到各层配注要求，降低了分层注水有效率。本实用新型采用密闭式结构，有效避免注入、停注及测试更换水嘴时地层返吐堵塞管柱问题的发生，从而有效提高分层注水有效率。
三、发明内容本实用新型的目的是要提供一种密闭分层注水工艺管柱，除能在停注和测试更换水嘴过程中避免堵塞事故的发生，还能实现K344型封隔器座封验管功能的自动化，具有施工简单、提高分层注水有效率、延长管柱使用寿命的特性。本实用新型的目的是通过以下结构来实现的，由K344型封隔器、密闭配水器相互配合，在实现有效分层注水工艺的前提下，通过密闭配水器座封装置实现座封验管自动化， 配以防返吐装置，达到注入停注和测试更换水嘴过程避免地层返吐堵塞管柱及注水通道的目的，管柱测试调配与常用分层注水管柱相同，满足现有测试调配技术需要。K344型封隔器座封压力6-15MPa可根据需要调节，耐压25MPa。密闭分层注水工艺管柱，主要由密闭配水器、K344型封隔器、套管注水管柱和试压单流阀组成，其特征在于在分层注水段的注水管柱上连接有密闭配水器，密闭配水器之间连接有K344型封隔器，在最下层的密闭配水器的下端连接有试压单流阀。密闭配水器主要由上接头、下接头、中心管、弹簧、防返吐堵塞器、配注芯子、水嘴、 上密封环、下密封环、外套、内管、座封套和剪钉组成，其特征在于上接头与中心管螺纹连接，中心管与内管螺纹连接，内管与下接头螺纹连接；在中心管中部套有与中心管滑动密封配合的防返吐堵塞器，上接头与防返吐堵塞器之间设有弹簧，在防返吐堵塞器下部与内管上部之间外周套有外套，在内管下部外周套有座封套，与内管之间座封剪钉连接，座封套与内管之间密封圈密封；在中心管中下部设有通水口，在中心管中下内部与内管中上内部之间设有配注芯子，配注芯子坐在内管上所设的环形台上，在配注芯子正对中心管的通水口处设有水嘴。防返吐堵塞器设为大小头形，内径略大于中心管外径，在内周的下部设有密封环， 上部外径与外套相同，下部外径略小于外套内径，在下部外周设有密封环。本实用新型与已有技术相比具有如下优点1、将K344型封隔器、密闭配水器和尾管单流阀有机配合，实现了分层注水和座封验管自动化，减少了作业工序，节约修井成本。2、密闭配水器与尾管单流阀结合，避免了注入水返吐堵塞管柱和注水通道，提高了分层注水有效率。
四
图1-本实用新型的结构示意图图2-密闭配水器的结构示意图图中1-座封剪钉 2-内密封环 3-外密封环 4-防返吐堵塞器 5-配注芯子6-水嘴7-密封圈8-球座9-钢球10-弹簧 11-调节杆 12-内管13-座封套 14-中心管15-外套16-上接头17-下接头18-弹簧19-单流阀20-K344封隔器 21-套管22-注水管柱
五具体实施方式
为进一步公开本实用新型的技术方案，下面结合说明书附图通过实施例作详细说明密闭分层注水工艺管柱，主要由密闭配水器、K344型封隔器、套管注水管柱和试压单流阀组成，其特征在于在分层注水段的注水管柱上连接有密闭配水器，密闭配水器之间连接有K344型封隔器，在最下层的密闭配水器的下端连接有试压单流阀。如图1所示，采用本实用新型完全实现了管柱内部的强密封，管柱结构由开放式变为密闭式。密闭式管柱结构是通过密闭配水器配合定压开启底球来实现的，具体分述如下如图1、2所示密闭配水器是通过以下结构来实现的，由1座封剪钉、2上密封环、3 下密封环、4防返吐装置、5配注芯子、6水嘴、7密封胶圈、12内管、13座封套、14中心管相互配合成，为实现入井，上下接头采用Φ 62mm油管标准接头。单流阀通过以下结构来实现的，由8球座、9钢球、10弹簧、11调节杆相互配合成。管柱下至设计位置后，通过测试磁定位确定K344型封隔器位置准确无误，然后开启注水间门，依靠注水干线压力和单流阀19实施管柱座封验管，注水干线压力(IOMPa)下稳压10-15min，此时管柱与油套环空处于密封分隔状态，注水管柱22内和压力传递至K344型封隔器20密封腔实现座封，同时对注水管柱是否漏失进行验证，实现验管功能，稳压过程中座封套13在管柱内与油套环空压差作用下下移剪断座封剪钉1，后开启反向注水闸门，灌满油套环空，注水管柱放空泄压，上密封环 2和下密封环3在防返吐装置弹簧下推作用下下移并定位于水嘴6正对的注水口下部，自动开启配水器注水通道，防返吐装置4可在中心管14作上下运动，其开启压力为0. 7-lMPa, 再次开启注水闸门时注入水经水嘴6往上顶开防返吐堵塞器4，从防返吐堵塞器4与外套 15错开的空隙进入油套环空然后注入地层，实现注水，测试更换水嘴等过程中管柱外压力大于管柱内压力时，防返吐堵塞器4在配水器弹簧18作用下下移密封防返吐装置4与外套 15之间空隙，保障管柱内一直处于密闭状态，实现防返吐功能。 分层注水功能是通过监测先测试各层注水量，如果各层注入量达不到配注要求， 使用专用打捞工具捞出配注芯子5，根据配注需要更换配注芯子5上的水嘴6尺寸大小来调节注水量，然后投入配注芯子5至水嘴6正对注入口，再测试各层调整后的注水量，直至各层注水量达到配注要求为止。需要捞出时，上提力30-60KN解封后，管柱配套所有工具即可和管柱一同起出。
权利要求1.一种密闭分层注水工艺管柱，主要由密闭配水器、K344型封隔器、套管注水管柱和试压单流阀组成，其特征在于在分层注水段的注水管柱上连接有密闭配水器，密闭配水器之间连接有K344型封隔器，在最下层的密闭配水器的下端连接有试压单流阀。
2.根据权利要求1所述的密闭分层注水工艺管柱，其特征在于密闭配水器主要由上接头、下接头、中心管、弹簧、防返吐堵塞器、配注芯子、水嘴、上密封环、下密封环、外套、内管、 座封套和剪钉组成，上接头与中心管螺纹连接，中心管与内管螺纹连接，内管与下接头螺纹连接；在中心管中部套有与中心管滑动密封配合的防返吐堵塞器，上接头与防返吐堵塞器之间设有弹簧，在防返吐堵塞器下部与内管上部之间外周套有外套，在内管下部外周套有座封套，与内管之间座封剪钉连接，座封套与内管之间密封圈密封；在中心管中下部设有通水口，在中心管中下内部与内管中上内部之间设有配注芯子，配注芯子坐在内管上所设的环形台上，在配注芯子正对中心管的通水口处设有水嘴。
3.根据权利要求1或2所述的密闭分层注水工艺管柱，其特征在于防返吐堵塞器设为大小头形，内径略大于中心管外径，在内周的下部设有密封环，上部外径与外套相同，下部外径略小于外套内径，在下部外周设有密封环。
专利摘要一种密闭分层注水工艺管柱，主要由密闭配水器、K344型封隔器、套管注水管柱和试压单流阀组成，其特征在于在分层注水段的注水管柱上连接有密闭配水器，密闭配水器之间连接有K344型封隔器，在最下层的密闭配水器的下端连接有试压单流阀。本实用新型除能在停注和测试更换水嘴过程中避免堵塞事故的发生，还能实现K344型封隔器座封验管功能的自动化，具有施工简单、提高分层注水有效率、延长管柱使用寿命的特性。
文档编号E21B33/12GK202250004SQ20112041401
公开日2012年5月30日 申请日期2011年10月21日 优先权日2011年10月21日
发明者于品, 倪文俊, 张素云, 朱岸昌, 李伟, 王文明 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胜利油田分公司孤岛采油厂