CN102102504A - 可传压偏心配水堵塞器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可传压偏心配水堵塞器，它包括下主体以及与下主体相连接的上主体，上主体与打捞杆下部相连接，在下主体上沿轴线方向设置传压孔I；上主体沿轴线方向设置传压孔II；在打捞杆的下部沿轴向设置中心孔，在打捞杆的中部设置至少两道密封圈，在两道密封圈之间设置缩颈段，缩颈段内设置传压孔III，且传压孔I、传压孔II、中心孔与传压孔III均相通；打捞杆下部外套弹簧，弹簧前端设置传压套，传压套的前端沿径向设置通孔III，打捞杆位于传压套的内部，打捞杆的前端连接传压接头；在传压接头内部设置传压孔IV，传压孔IV与通孔III相通。本发明实现了偏心分层注水井在正常注水过程中，井下分层流量测试和验封测试工作同步进行的目的。

Description

可传压偏心配水堵塞器

技术领域

本发明涉及一种油田分层注水井偏心配水工具，具体地说是涉及一种可传压的偏心配水堵塞器。

背景技术

目前，偏心分层注水工艺技术由于具有测试投捞方便、工艺成功率高、不受级数限制和不影响吸水剖面测试等技术优势，在我国石油开发分层注水工作中占主导地位。正常注水时，封隔器把不同性质的油层分成若干注水层段，各注水层段偏心配水器偏心孔中的堵塞器，靠上下两组四道盘根封住偏孔出液孔，注入的水经滤网、水嘴、密封段出液槽、偏孔出液孔进入油、套管环形空间后，注入目的层(分层流压或水嘴后压力)。分层注水量由专用的投捞器，投捞偏心配水器偏心孔中的堵塞器，更换堵塞器内不同直径的水嘴来控制。

在分层注水工作中，能否将注入水准确注入目的层，实现预期的分层注水开发效果，封隔器的密封性能至关重要。因此，需要经常开展分层注水井验封工作。目前，国内应用较广泛的验封方式主要有堵塞器压力计和三参数(流量、温度、压力)流量计验封工艺：堵塞器压力计验封工艺原理是通过试井钢丝连接专用的投捞器下井投捞，将需要验证的封隔器相邻的任一级配水器偏心孔内的堵塞器捞出，投入外形与堵塞器一样的堵塞器压力计。通过改变注水井工作制度(关-开-关)，使井筒压力产生明显变化，测取分层油、套管环形空间的压力(以下简称套压)与油管内的压力(以下简称油压或水嘴前压力)的对应变化情况来定性分析。套压随油压联动，证明封隔器不密封；套压不随油压联动，证明封隔器密封；三参数流量计验封工艺原理是通过试井钢丝连接三参数流量计、专用测试密封段和压力计下井，封堵住需要验证的封隔器下部的偏心配水器主体通道。通过改变注水井工作制度(关-开-关)，使井筒压力产生明显变化，位于验封密封段上部的三参数流量计实时记录验封密封段上部的压力、流量和温度。位于验封密封段下部压力计实时记录验封密封段下部的压力，来定性分析封隔器密封效果。若封隔器密封性能完好，则压力无法通过上级配水器偏心孔内的水嘴传递给连接在验封密封段下部压力计，所测得的压力应为平滑的降落曲线；否则，验封密封段下部压力计所测得的压力曲线则随井筒压力联动。上述验封工艺存在主要问题如下：

1、验封工作量大，需要投捞更换堵塞器压力计或下专用的三参数流量计和测试密封段，测试时间长、劳动强度大。

2、验封工艺局限性大，不同井况的井，需要采用不同的验封工艺方式，对井况复杂的偏心分注井则需要使用多种验封工艺方式，进行综合分析判断。

3、需要改变测试井的工作制度，无法满足分注井平稳注水的要求，导致管柱蠕动、层间窜流(通过封隔器洗井通道)，人为增加了封隔器失效的几率；

4、目前所有验封工艺均无法测试录取正常注水时，偏心分注井的分层流动状态下的分层流压，不能定量得到分层水嘴前、后压差——嘴损，属于定性分析法测试验封的技术范畴。

发明内容

本发明的目的是提供一种既能实现偏心分层注水井在正常注水、又具有在配套测试仪器的驱动下开关分层流压力传递通道功能的可传压偏心配水堵塞器。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明包括下主体以及与下主体相连接的上主体，上主体与打捞杆下部相连接，在下主体上沿轴线方向设置传压孔I；所述的上主体沿轴线方向设置传压孔II；在所述打捞杆的下部沿轴向设置中心孔，在打捞杆的中部设置至少两道密封圈，在两道密封圈之间设置缩颈段，缩颈段内设置传压孔III，且所述的传压孔I、传压孔II、中心孔与传压孔III均相通；所述打捞杆下部外套弹簧，弹簧前端设置传压套，传压套的前端沿径向设置通孔III，打捞杆位于传压套的内部，打捞杆的前端连接传压接头；在传压接头内部设置传压孔IV，传压孔IV与通孔III相通。

上述的下主体与上主体之间丝扣连接，且在下主体的密封槽内设置下主体密封圈。

在上主体的前端沿径向设置通孔I，在打捞杆的底端沿径向设置通孔II，所述的中心孔通过通孔II、通孔I与传压孔II相通。

在通孔II的两侧分别设置打捞杆密封圈。

在传压套的底部设有限位凸台，限位凸台与弹簧相连接。

采用上述技术方案的本发明，采用可传压偏心堵塞器用于油田分注井中，它既有原来堵塞器的所有功能，还能在配套测试仪器的驱动下开关分层流(套)传递通道的功能，实现了偏心分层注水井在正常注水过程中，井下分层流量测试和验封测试工作同步进行的目的。本发明简化了现有的测试工艺，提高了偏心分层注水井测试工作效率；降低了封隔器失效的几率；实现了定量分析法测试验封技术的突破；填补了偏心分层注水井分层流(套)压和分层嘴损测试技术的空白。

附图说明

附图为本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

如图所示，本发明包括下主体11以及与下主体11丝扣连接的上主体10。下主体11中设有三个长槽11-2，用于注水，且在下主体11上沿轴线方向设置传压孔I11-1，传压孔I11-1可将下主体11两端的内工作腔沟通，目的层的流压可以通过下主体11的传压孔I11-1进入另一端工作腔，这为本发明实现传压打通的第一个通道。另外，还可以在下主体11的密封槽内设置下主体密封圈12。

上主体10沿轴线方向设置传压孔II10-2，需要说明的是，在制备时传压孔II10-2应分别躲过上主体10中部开设的用于装配定位凸轮的长槽和凸轮轴的圆孔。这样，传压孔II10-2可将上主体两端的内工作腔沟通，为本发明实现传压打通的第二个通道。

上主体10与打捞杆2下部相连接，在打捞杆2的下部沿轴向设置中心孔2-2。另外，在上主体10的前端沿径向设置通孔I10-1，在打捞杆2的底端沿径向设置通孔II2-3，通孔II2-3的两侧分别设置打捞杆密封圈9。这样，中心孔2-2就可以通过通孔II2-3、通孔I10-1与传压孔II10-2相通。除此之外，在打捞杆2的中部设置两道密封圈5，7，在两道密封圈之间设置缩颈段，缩颈段内设置传压孔III3-2，传压孔III3-2通过孔2-1与中心孔2-2相通。这样，传压孔I11-1、传压孔II10-2、中心孔2-2与传压孔III3-2彼此相通。这为本发明实现传压打通的第三个通道。

打捞杆2下部外套弹簧8，弹簧8前端设置传压套3，传压套3与压冒6配合使用，在传压套3的底部设有限位凸台，限位凸台与弹簧8相连接，这样，传压套3可在弹簧8的作用下左右滑动。并且，传压套3的前端沿径向设置通孔III3-1，这为本发明实现传压打通的第四个通道。

打捞杆2位于传压套3的内部，打捞杆2的前端连接传压接头1。传压接头1的上下两端分别开设中心孔，两个中心孔互不相通，其中，传压接头1下端的中心孔内设置打捞杆2的前端，传压接头1上端的中心孔1-1用于连接压力计，从而形成压力通道。在传压接头1内部设置传压孔IV1-3，传压孔IV1-3通过开设的密封槽1-2，1-4与通孔III3-1相通，这为本发明实现传压打通的第五个通道。并且，密封槽内还装设有密封圈4，密封槽1-4位于密封圈4，5之间。

本发明的工作原理是：

在正常注水情况下，注入目的层的水压或油压，通过可传压堵塞器下部连接的滤网，经水嘴截流后由下主体11上开设的三个长槽11-2注入地层，压力降为流压。流压进入传压套3的传压路线是：长槽11-2→传压孔I11-1→传压孔II10-2→通孔I10-1→通孔II2-3→中心孔2-2→孔2-1→传压孔III3-2。此时，传压套3在弹簧8和密封圈5的作用下，始终封闭着传压孔III3-2中的流压，实现正常注水。

测试时，试井钢丝连接三参数流量计和锁住主爪、导向爪的专用测试仪器下井，即主爪底部连接压力计19和测压接头1，过最下一级配水器后上提过配水器，被锁住的主爪、导向爪打开。下放三参数流量计和专用测试仪器，导向爪引导主爪底部的测压接头1与可传压堵塞器对接。在测试仪器重力作用下，测压接头1下中心孔的台肩推动传压套3压缩弹簧8，行至下始点，打通通孔III3-1与传压孔III3-2的通道，于是目的层的流压沿着长槽11-2→传压孔I11-1→传压孔II10-2→通孔I10-1→通孔II2-3→中心孔2-2→孔2-1→传压孔III3-2→通孔III3-1→密封槽1-4→传压孔IV1-3→密封槽1-2→中心孔1-1路线进入测压接头1，传给测压接头1上部的压力计测得目的层的流压；三参数流量计测得目的层的流量和水嘴前油压。计算两者的压力差值，得到目的层水嘴的嘴损。测完后上提测试仪器，测压接头1一起拔出，传压套3在弹簧8的作用下，移动至上始点，密封圈5关闭了传压孔III3-2和通孔III3-1的通道，封闭了油管和目的层传压通道。继续上提仪器测试上一级，直至完成全井所有层的测试工作。

需要说明的是，本发明中的密封圈4、密封圈5，7、打捞杆密封圈9、主体密封圈12都为O型密封圈。

Claims (5)

1.一种可传压偏心配水堵塞器，它包括下主体(11)以及与下主体(11)相连接的上主体(10)，上主体(10)与打捞杆(2)下部相连接，其特征在于：在所述的下主体(11)上沿轴线方向设置传压孔I(11-1)；所述的上主体(10)沿轴线方向设置传压孔II(10-2)；在所述打捞杆(2)的下部沿轴向设置中心孔(2-2)，在打捞杆(2)的中部设置至少两道密封圈，在两道密封圈之间设置缩颈段，缩颈段内设置传压孔III(3-2)，且所述的传压孔I(11-1)、传压孔II(10-2)、中心孔(2-2)与传压孔III(3-2)均相通；所述打捞杆(2)下部外套弹簧(8)，弹簧(8)前端设置传压套(3)，传压套(3)的前端沿径向设置通孔III(3-1)，打捞杆(2)位于传压套(3)的内部，打捞杆(2)的前端连接传压接头(1)；在所述传压接头(1)内部设置传压孔IV(1-3)，传压孔IV(1-3)与通孔III(3-1)相通。

2.根据权利要求1所述的可传压偏心配水堵塞器，其特征在于：所述的下主体(11)与上主体(10)之间丝扣连接，且在下主体(11)的密封槽内设置下主体密封圈(12)。

3.根据权利要求1所述的可传压偏心配水堵塞器，其特征在于：在上主体(10)的前端沿径向设置通孔I(10-1)，在打捞杆(2)的底端沿径向设置通孔II(2-3)，所述的中心孔(2-2)通过通孔II(2-3)、通孔I(10-1)与传压孔II(10-2)相通。

4.根据权利要求3所述的可传压偏心配水堵塞器，其特征在于：在所述通孔II(2-3)的两侧分别设置打捞杆密封圈(9)。

5.根据权利要求1所述的可传压偏心配水堵塞器，其特征在于：在所述传压套(3)的底部设有限位凸台，限位凸台与弹簧(8)相连接。

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