CN104948149A - 一种适用于矿场复杂油层的多介质分注系统 - Google Patents

一种适用于矿场复杂油层的多介质分注系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种多介质分注系统和方法,所述多介质分注管柱装置包括:第一流道,设置有向第一深度井段注入第一介质的第一管道;第二流道,设置有向第二深度井段注入第二介质的第二管道;第三流道,设置有向第三深度井段注入第三介质的第三管道,第三管道底部设置有两个串联的偏心配注器;第四流道,设置为能够容纳第一管道、第二管道和第三管道的第四管道;其内包含第一单管封隔器、第二单管封隔器、三管封隔器和双管封隔器;通过四个流道将不同的介质注入不同深度的井段,从而完成多介质多层段的同时注入,并实现井上对井下作业的实时监控、即时调节,提高石油的采收率,适应矿场复杂油层的开采。

Description

一种适用于矿场复杂油层的多介质分注系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种油田开采的技术领域,尤其涉及一种适用于矿场复杂油层的井上控制多介质分注流量的系统及其控制方法。
背景技术
[0002] 油田开发已经进入三次开采阶段;常规注入方式注入介质只能逐项注入,费时费力,且对油套管损耗很大,仪器出故障后需要投捞且维修难度大。常规注入方式监测难度大,不能实时反映注入量对地层的影响;因此,常规介质注入方式已不能满足现在的注入要求。
[0003] 针对常规注入方式存在的不足,现有技术提供了两类分注装置:一类分注装置为单一介质可多层段注入;一类分注装置为多种介质少层段注入。前者注入介质的种类少,不能满足现场多介质分注现状;后者在注入层段上适用范围小,不能满足多井段同时注入的需求。
[0004] 例如,一份专利公开号为CN104500009A的专利申请中,公开了一种数字式分注智能控制系统,包括油管和安装在油管上的数字式配水器,还包括地面控制器、试井车、电缆和井下控制器;所述地面控制器与试井车相接并设置在井外地面上,所述电缆的一端盘绕在试井车上,另一端与井下控制器连接,所述井下控制器活动置于油管内。该发明采用数字式配水器形成一种全新的注水调配模式,通过井下控制器和数字式配水器的无线对接方式,摆脱投捞仪器机械导向与侧向定位、堵塞器反复投放与打捞等作业工序,实现分层注水直读监测、智能配注和自动验封等功能,解决常规工艺在大斜度井、深井和采出水回注井精细化配水和测试调配的难题,提升精细分层注水工艺技术水平。
[0005] 另一份专利公开号为CN102828732A的专利申请中,公开了一种二级二段可反洗井插入密封套保分注管柱及其分注方法,包括插入密封器、套管预制密封筒、第一级注水层段,套管预制密封筒置于第一级注水层段顶界上部,套管预制密封筒置于第一级注水层段和第二级注水层段之间,套管预制密封筒同时置于配水器和配水器之间,插入密封器置于套管预制密封筒中间,插入密封器置于套管预制密封筒中,可以有效避免窜流现象出现;解除砂卡成功率高;投捞测配成功率高。
[0006] 但是发明人在实现本发明的过程中发现,由于上述分质分注方案中分注范围小、分注种类有限、测调难度大、聚合物粘度变化不能实时测量、管柱设备被注入介质冲刷存在设备腐蚀等问题的存在,使得现有技术中公开的井下分注装置不能满足矿场复杂油层的采集需求,不利于米收效率的提尚。
发明内容
[0007] 为了解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明提供一种可以满足多井段同时向井下注入不同介质,并且在井上能够实现井下各井段注入流量的即时控制,对注入井段聚合物粘度进行监测并即时调整以提高各井段聚合物的注入效率,提高石油的采收率,满足矿场复杂油层的开采要求。
[0008] 本发明提供的技术方案是:
[0009] 一种多介质分注系统,包括:
[0010] 第一流道,设置有向第一深度井段注入第一介质的第一管道,所述第一管道的出口处设置有筛管,在所述筛管上方设置有螺旋循环缓压槽;
[0011] 第二流道,设置有向第二深度井段注入第二介质的第二管道,所述第二管道的出口处设置有筛管,在所述筛管上方设置有螺旋循环缓压槽;
[0012] 第三流道,设置有向第三深度井段注入第三介质的第三管道,所述第三管道底部设置有两个串联的偏心配注器;
[0013] 第四流道,设置为能够容纳第一管道、第二管道和第三管道的第四管道;其内包含第一单管封隔器、第二单管封隔器、三管封隔器和双管封隔器;
[0014] 设置在第四管道内的三管封隔器,用于将第四介质保持在三管封隔器上方的第四深度井段内;
[0015] 设置在第四管道三管封隔器下方,第二管道筛管上方的双管封隔器用于将第一介质保持在双管封隔器和三管封隔器之间的第一深度井段内;
[0016] 设置在第四管道内,第二管道筛管下方的第一单管封隔器,用于将第二介质保持在第一单管封隔器和双管封隔器之间的第二深度井段内;
[0017] 第一单管封隔器位于第二管道出口端下方与第三管道第一偏心配注器之间;第二单管封隔器位于第三管道两偏心配注器之间;第一单管封隔器和第二单管封隔器之间用于将第一偏心配注器中的第三介质保持在第三深度井段内,第二单管封隔器至井底用于将第二偏心配注器中的第三介质保持在第三深度井段中。
[0018] 所述第一流道、第二流道、第四流道的入口处分别设置有依次连接的比例调节泵,储存罐,井口控制阀,同心恒流配注器;所述第三流道入口处分别设置有依次连接的比例调节泵,储存罐,井口控制阀。
[0019] 优选地,所述两个串联的偏心配注器分别都设置有:偏心配注器本体,位于偏心配注器本体上方的上盖和位于偏心配注器本体下方的底盖;位于偏心配注器本体内的井下流量计、井下测温仪和井下测压仪;所述偏心配注器的侧壁设置有一个通孔,所述通孔的轴心垂直于所述偏心配注器本体的轴心;所述通孔中设置有活嘴堵塞器;所述活嘴堵塞器靠近偏心配注器本体外部的一侧设置有定压开启塞,所述活嘴堵塞器靠近偏心配注器本体内部的一侧设置有调节所述活嘴堵塞器流量的挡板;所述偏心配注器本体内还设置有控制所述挡板沿着所述偏心配注器本体的轴心上下移动的电动机;所述电动机与井口的挡板档位控制仪连接,所述挡板档位控制仪可以通过所述电动机控制所述挡板在所述偏心配注器本体的轴心方向上,相对于所述活嘴堵塞器的位置。
[0020] 优选地,在井内位于下方的第二偏心配注器还设置有连接所述活嘴堵塞器出口与偏心配注器底盖下方的桥式通路;并且在所述偏心配注器底盖下方设置有对注入至偏心配注器底盖下方介质进行剪切的搅拌装置;并且在所述偏心配注器的本体内还设置有粘度
i+o
[0021] 优选地,所述井下流量计、所述井下测温仪和所述井下测压仪分别通过电缆连接至井口的监控装置,所述电缆外周用HDPE高密度聚乙烯材料包围在油管的外侧,电缆从油管外周上端一直到底端以螺旋式分布。
[0022] 优选地,所述第一深度大于第四深度,所述第二深度大于第一深度,所述第三深度大于第二深度。
[0023] 优选地,两个串联的偏心配注器之间还设置有伸缩补偿器。
[0024] 另一方面,提供一种多介质分注系统的使用方法,包括:
[0025] 当注入介质只有一种且油层段比较单一时,根据所述四个流道适应的层段深度选择合适的流道,打开对应井口控制阀,开始注入介质;
[0026] 当注入介质只有一种且需要多层段同时注入时,根据所述四个流道适应的层段深度选择多种合适的流道,打开各自流道的井口控制阀后同时注入介质;
[0027] 当注入介质有两种或者两种以上且在不同层段时,根据所述四个流道适应的层段深度选择合适的流道,打开各流道对应的井口控制阀,同时向管柱注入介质。
[0028] 优选地,所述多介质分注管柱装置固定过程中,向管柱结构中注入液压介质,并憋压至4一5MPa,使多介质分注系统中所述三管封隔器、所述双管封隔器、所述第一单管封隔器和所述第二单管封隔器可以座封。
[0029] 采用上述技术方案,可以至少有以下有益效果:
[0030] 1、通过四个流道将不同的介质注入不同深度的井段,并且可以通过同心恒流配注器和偏心配注器来完成不同深度井段对应不同的介质,从而完成多介质多多层段的注入,提高石油的采收率。
[0031] 2、可以根据油层具体的情况,优选地使用上述多介质分注管柱装置,可以分别完成单介质单管柱注入,单介质多管柱注入,多介质多管柱,适用范围更广。
[0032] 3、第三流道中,挡板档位控制仪可以通过所述电动机控制所述挡板在所述偏心配注器本体的轴心方向上,相对于所述活嘴堵塞器的位置;这样省去常规偏心配注器投捞测配环节,可以直接通过井下流量计、井下测温仪和井下测压仪中至少一种检测结果,判断偏心配注器配置的参数是否合适,不适合时,可以通过挡板档位控制仪直接来调整,而不需要用钢丝将偏心配注器中的活嘴堵塞器捞出更换。
[0033] 4、电缆外周用HDPE高密度聚乙烯材料包围在油管的外侧,可以保证电缆有很好的密封性,避免注入介质对电缆的腐蚀性;进一步地,电缆设置成螺旋式分布可以更好地调整电缆在井口处伸出的长度;因此,可以更好地实时监控上述多介质分注管柱装置的工作状态。
[0034] 5、偏心配注器中的搅拌装置可以对注入介质进行剪切,所以可以避免介质注入深井段时,聚合物粘度过大造成的不良影响;进一步地,设置粘度计,可以更好地控制搅拌装置的工作状态,使得剪切效果更佳。
[0035] 6、第三流道中,可以根据在不同深度的井段,选择不同的偏心配注器,这样在不增加成本的前提下,使得每个井段的偏心配注器都能很好地满足工作要求。
附图说明
[0036] 图1为多介质分注系统的结构示意图;
[0037] 图2为第一种偏心配注器的电路连接图;
[0038] 图3为图2中偏心配注器的分解示意图;
[0039] 图4为第一种偏心配注器中挡板的结构示意图;
[0040] 图5为第一种偏心配注器中电缆的剖面图;
[0041] 图6为多介质分注系统使用方法的流程图。
具体实施方式
[0042] 下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明,需要说明的是,这些具体的说明只是让本领域普通技术人员更加容易、清晰理解本发明,而非对本发明的限定性解释。
[0043] 如图1所示,本实施例提供的一种多介质分注系统100包括:
[0044] 第一流道,设置有向第一深度L2井段注入第一介质的第一管道110,第一管道110的出口处设置有筛管,在筛管上方设置有螺旋循环缓压槽;
[0045] 第二流道,设置有向第二深度L3井段注入第二介质的第二管道120,第二管道的出口处设置有筛管124,在筛管上方设置有螺旋循环缓压槽123 ;
[0046] 第三流道,设置有向第三深度L4井段和L5井段注入第三介质的第三管道130,第三管道底部设置有两个串联的第一偏心配注器150和第二偏心配注器154 ;
[0047] 第四流道,设置为能够容纳第一管道110、第二管道120和第三管道140的第四管道140 ;其内包含第一单管封隔器122、第二单管封隔器152、三管封隔器142和双管封隔器112 ;
[0048] 设置在第四管道内的三管封隔器142,用于将第四介质保持在三管封隔器142上方的第四深度井段内;
[0049] 设置在第四管道140的三管封隔器142下方,第二管道120筛管上方的双管封隔器112用于将第一介质保持在双管封隔器112和三管封隔器142之间的第一深度井段内;
[0050] 设置在第四管道140内,在第二管道筛管下方的第一单管封隔器122,用于将第二介质保持在第一单管封隔器122和双管封隔器112之间的第二深度井段内;
[0051] 第一单管封隔器位于第二管道出口端下方与第三管道第一偏心配注器之间;第二单管封隔器位于第三管道两偏心配注器之间;第一单管封隔器122和第二单管封隔器152之间用于将第一偏心配注器150中的第三介质保持在第三深度井段内,第二单管封隔器152至井底用于将第二偏心配注器154中的第三介质保持在第三深度井段中;
[0052] 第一流道的入口、第二流道的入口、第四流道的入口处分别设置有依次连接的比例调节泵101/102/104,储存罐136,井口控制阀113,同心恒流配注器125 ;第三流道入口处分别设置有依次连接的比例调节泵103,储存罐136,井口控制阀113。
[0053] 每个比例调节泵101/102/103/104通过井口管线连接至各自的管道,并且井口还设置有井口装置144。
[0054] 上述同心恒流配注器125用于控制注入介质流量,设置在地面易于监测和调配,省去投捞作业。上述储容罐136用于储液并注入介质。上述井口控制阀113用于控制各流道开启和关闭状态。上述比例调节泵101/102/103/104为整个注入过程提供动力。
[0055] 如图1所示,第一深度L2大于第四深度LI,第二深度L3大于第一深度L2,第三深度L4大于第二深度L3。优选地,第一深度可为2200m,第二深度可为3000m,第三深度为可3500m,第四深度可为1800m。
[0056] 第四介质是低分低浓聚合物,第一介质是中分低浓聚合物,第二介质是中分高浓聚合物,第三介质是高分中浓聚合物。其中,图1中附图标记141代表浅油层,附图标记111、附图标记121代表中油层,附图标记131、132代表深油层;附图标记133代表防砂管。
[0057] 两个串联的偏心配注器150、154之间还设置有伸缩补偿器151,支撑器153,定压阀135和水力锚134。其中,伸缩补偿器151可以解决注入介质的管柱因受力不均产生的拉伸变形问题,能够使上、下封隔器具有良好的座封效果;支撑器153在封隔器座封憋压过程中也同时工作固定管柱结构;支撑器153和水力锚134保证管柱结构处于井筒中央,使封隔器胶筒四周受力均匀,进而保证了良好的密封空间;定压阀135保证了管柱所受压力处于正常范围,而不至于因压力过大而破裂。
[0058] 如图2所示,第一偏心配注器150与第二偏心配注器154串联,井口控制室包括井口测控显示仪与挡板档位仪;井口测控显示仪设置有井下压力显示仪、井下测温显示仪、井下流量显示仪、和粘度显示仪;第一偏心配注器150 —端与井下监测显示装置通过电缆电连接,另一端与第二偏心配注器154通过电缆电连接;第二偏心配注器154另一端与挡板档位仪通过电缆电连接。
[0059] 挡板档位仪14设置在井口控制室中,该装置设置有四个档位,分别为零档(O’)、一档(Γ )、二档(2’)、三档(3’ );每个档位都可以控制井下挡板移动,每个档位均代表一个活嘴堵塞器的活嘴流量。
[0060] 两个串联的偏心配注器150、154分别都设置有:偏心配注器本体20,位于偏心配注器本体20上方的上盖21和位于偏心配注器本体20下方的底盖22 ;位于偏心配注器本体20内的井下流量计3、井下测温仪7和井下测压仪6,例如;偏心配注器的侧壁设置有一个通孔,通孔的轴心垂直于偏心配注器本体20的轴心;通孔中设置有活嘴堵塞器I活嘴堵塞器I靠近偏心配注器本体20外部的一侧(图3中的左侧)设置有定压开启塞2,活嘴堵塞器I靠近偏心配注器本体20内部的一侧(图3中的右侧)设置有调节活嘴堵塞器I流量的挡板4 ;偏心配注器本体20内还设置有控制挡板4沿着偏心配注器本体20的轴心上下移动的电动机5 ;电动机5与井口的挡板档位控制仪14连接,挡板档位控制仪14可以通过电动机5控制挡板在偏心配注器本体20的轴心方向上,相对于活嘴堵塞器I的位置。
[0061] 第二偏心配注器154还设置有连接活嘴堵塞器出口与偏心配注器底盖下方的桥式通路;并且底盖下方设置有对注入至偏心配注器底盖下方介质进行剪切的搅拌装置。
[0062] 如图3所示,偏心配注器本体20为中空的柱状体,柱状体的截面为圆形;偏心配注器本体包括上半段和下半段,上半段设置有两个相互隔离的第一区域25和第二区域26 ;电动机5、井下流量计3、井下测温仪7和井下测压仪6位于第一区域25 ;第二区域26设置有与上盖21和偏心配注器本体下半段连通的管道23 ;活嘴堵塞器I和定压开启塞2位于偏心配注器本体下半段的侧壁内;并且活嘴堵塞器I和定压开启塞2位于第一区域25的下方,活嘴堵塞器I的上部设置有一个平行于偏心配注器本体20的轴心的螺纹孔27,井下流量计3通过螺纹孔27与活嘴堵塞器I连接。活嘴堵塞器I和井下流量计3之间的连接关系可以不限于螺纹连接,还可以采用卡接、套接等其他方式。定压开启塞2与活嘴堵塞器I相对的一侧设置有活嘴堵塞器延伸的凸起2a、2b ;活嘴堵塞器I设置有与凸起2a、2b位置对应的凹槽;并且在第一压力范围时,定压开启塞2上的凸起与活嘴堵塞器I上的凹槽相互配合,在大于第一压力范围的第二压力范围时,定压开启塞2上的凸起2a、2b与活嘴堵塞器I上的凹槽脱离配合,定压开启塞2从活嘴堵塞器I中被顶出。优选地,第一压力范围为18—19MPa,第二压力范围为20—21MPa后;这样偏心配注器携带活嘴堵塞器I 一同下入井内,在低压18 — 19MPa下封隔器密封,持续憋压达到20—21MPa后,定压开启塞2被顶出活嘴堵塞器1,活嘴堵塞器I露出,井下流量计3记录水嘴流量数据后发送至地面,若流量值和油层特定注入流量值有偏差,可在井口控制室操纵挡板档位仪14使偏心配注器中的电动机5工作,带动挡板4上下移动,适当调配注入介质流量。
[0063] 井下流量计3、井下测温仪7和井下测压仪6分别通过电缆连接至井口控制室中的井口测控显示仪。如图5所示,电缆13外周用HDPE高密度聚乙烯材料构成的聚乙烯外环12包围在油管的外侧,电缆13从油管外周上端一直到底端以螺旋式分布,再与监测装置相连。其中,HDPE高密度聚乙烯材料具有较高使用温度、硬度、力学强度和耐化学药品性较好,熔点约为126— 136°C,脆化温度为-100—-180°C,适用于较恶劣工况;而电缆从油管上端至底端以螺旋状排列,防止管柱因拉伸压缩导致电缆断裂,这样可以更好地调整电缆在井口处伸出的长度。
[0064] 如图4所示,挡板4的形状为长方体,并且在挡板4的上部设置有螺旋铜丝8,螺旋铜丝8与电动机5连接;使得电动机5给螺旋铜丝8供电,使螺旋铜丝8产生电磁场并带动挡板沿着偏心配注器本体轴心上下移动。
[0065] 第一、第二偏心配注器的工作原理如下:
[0066] 第一偏心配注器和第二偏心配注器组合时,注入介质先到达第一偏心配注器15。经上盖21后进入偏心配注器主体20,流经通道23后穿过第一区域24到达第二区域25。第二区域下部底盖22和管柱连接时,管柱会伸出一部分,伸出的管柱会和底盖及偏心配注器内壁形成一个槽,介质到达第二区域后会顺着槽流向活嘴堵塞器,出活嘴堵塞器后流向环形空间。当槽里介质没过管柱顶端后会顺着管柱内壁继续下流。介质在第二区域流到活嘴堵塞器的过程中,可测出其流动压力和流量。管柱内介质继续下流后进入第二偏心配注器16。介质流过第一区域进入第二区域,从第二区域直接流向活嘴堵塞器,然后进入桥式通道到达第二偏心配注器下端。
[0067] 如图6所示,本实施例还提供一种多介质分注系统的使用方法,包括:
[0068] S21、初始化多介质分注管柱装置,即将多介质分注管柱装置调试在一个默认为最佳的状态;
[0069] S22、判断需要注入的介质的种类,如果是多介质,则执行S23 ;如果是单介质,则执行步骤S24 ;
[0070] S23,当注入介质有两种或者两种以上且在不同层段时,根据四个流道适应的层段深度选择合适的流道,打开各流道对应的井口控制阀,同时向管柱注入介质;
[0071] S24、判断需要注入的油层数量,如果是单介质,则执行S25 ;如果是多介质,则执行步骤S26 ;
[0072] S25、当注入介质只有一种且油层段比较单一时,根据四个流道适应的层段深度选择合适的流道,打开对应井口控制阀,开始注入介质;
[0073] S26、当注入介质只有一种且需要多层段同时注入时,根据四个流道适应的层段深度选择多种合适的流道,打开各自流道的井口控制阀后同时注入介质。
[0074] 具体地,管柱结构组装完毕后选择合适流道注入介质:
[0075] 当注入介质只有一种且层段比较单一时,根据各个流道适应的层段深度选择合适的流道,打开对应井口控制阀,开始注入介质。
[0076] 当注入介质只有一种且需要多层段同时注入时,根据各流道适应的层段深度选择多种合适的流道,打开各自流道的井口控制阀后同时注入介质。
[0077] 当注入介质有两种或者两种以上且在不同层段时,根据注入要求,根据各流道适应的层段深度选择合适的流道,打开各流道对应的井口控制阀,同时向管线注入介质即可。
[0078] 当监测到第三流道深层段管柱底部油层段注入介质粘度增大时可开启底端搅拌装置进行剪切降黏。
[0079] 电缆通电并开启井口测控显示仪后,设置固定时间点记录数据,并分析井下注入介质情况,为后续作业提供现场准确资料;而且还可以监测井下介质注入情况并通过井口控制室中井口测控显示仪和挡板档位控制仪适当调配。
[0080] 向各流道对应管柱结构中注入液压介质前,先憋压至4一5MPa,使三管封隔器142、双管封隔器112、单管封隔器122和单管封隔器152顺利座封;保证管柱结构固定在井筒中央;第三流道持续憋压至6 — 7MPa使(2)定压开启塞开启;水力锚和支撑器在封隔器座封憋压过程中也同时工作固定管柱结构。
[0081] 下面结合具体的事例,说明本发明多介质分注系统的使用方法:
[0082] 实施例一:
[0083] 当注入介质有两种或者两种以上且在不同层段时,根据注入要求,根据各流道适应的层段深度选择合适的流道,打开各流道对应的井口控制阀,同时向管线注入介质即可。
[0084] 某区块地质特征:
[0085] 该区块石油埋藏深度大,在井段深度达1800m、2200m、3000m、3500m处均发现油层。油层段为非均质地层,各层段油层物性具有较大差异:浅层渗透率和孔隙度高,地层流体流动速度大,上覆岩石压力较中、深层小很多;中层渗透率和孔隙度较小,地层岩石密度较大;深层段为超压地层,地层流体较多,流速小,底层密度小导电性好,渗透率和孔隙度很高。为增加采收率,钻井深度达3600m,井底最深处温度达120°C。
[0086] 在第一流道储存罐加入中分中浓聚合物;在第三流道所在流道储存罐加入高分中浓聚合物;在第四流道所在流道的储存罐加入低分低浓聚合物;在第二流道所在流道的储存罐加入中分高浓聚合物。
[0087] 向管柱结构中注入液压介质,并憋压至4一5MPa,使三管封隔器、双管封隔器、第一单管封隔器、第二单管封隔器顺利座封,以保证管柱结构固定在井筒中央。第三流道持续憋压至6 — 7MPa使流道中的偏心配注器定压开启塞开启;同时第三流道的水力锚和KZC-114支撑器在封隔器座封憋压过程中也同时工作固定管柱结构。分介质注入过程如下:
[0088] (I)选择流道注入介质并确定初始注入值。
[0089] 根据现场情况,分析地层地质资料,选择初始注入压力和注入流量,四流道同时注入聚合物。在第一流道储存罐加入中分中浓聚合物;在第三流道储存罐加入高分中浓聚合物;在第四流道储存罐加入低分低浓聚合物;在第二流道储存罐加入中分高浓聚合物。开启各流道井口控制阀和比例调节泵,向各流道同时注入。
[0090] 影响注入量的因素:
[0091 ] I)随着地层深度不断增加,地层渗透率、岩石颗粒大小、地层温度、上覆地层压力、岩石孔壁毛细管力都在发生变化,这些因素导致了地层的非均质性。不同地层中,岩石的胶结程度不同,使其孔隙体积不一;不同地层的地质特征不同,断层、裂缝等分布不均。这些因素影响了地层的吸入量。
[0092] 2)因为地质资料分析结果与实际地层情况存在一定误差,地面初始注入压力和注入流量并不一定就刚好适用于实际地层。初始注入并观察一段时间后,可根据采出端实测数据,如产聚合物量、产水量、产油量等,相比未注聚合物前的采收率来判断注入效果的好坏,并据此分析是否增加或减少注入量。
[0093] (2)流道注入情况监测与调控
[0094] 管柱结构注入聚合物之后,电缆通电,井口控制室开启井下压力显示仪、井下温度显示仪、井下流量显示仪、挡板档位仪和电动机,对井下聚合物注入情况进行实时监测。
[0095] 观察并记录数据一段时间后,把现场得到的采收率与未注聚合物前的采收率做比较,若采收率增长缓慢则可加大聚合物注入量;若采收率不升反降,则减少聚合物注入量,并对该地层和聚合物的匹配性做进一步分析。
[0096] 对第三流道的观测调试:
[0097] 当需要加大注入量时,在井口控制室开启电动机,将挡板档位仪换到二档。该档位控制电路,使电动机更换频率,带动偏心配注器中的挡板向上移动,让出更大的过流面积。观察并记录数据一段时间后,把现场得到的采收率与未注聚合物前的采收率做比较,判断是否继续换挡。
[0098] 当需要减少注入量时,在井口控制室开启电动机,将挡板档位仪换到零档。该档位控制电路,使电动机更换频率,带动偏心配注器中的挡板向下移动,减小活嘴堵塞器过流面积。观察并记录数据一段时间后,比较现场得到的采收率与未注聚合物前的采收率。(现在文中只有四个档位,此处可在增加档位的基础上继续换挡。)
[0099] 若监测到偏心配注器处粘度过大,则在井口控制室中开启粘度计对聚合物进行搅拌,直到达到预设值。
[0100] 对第一、二、四流道的观测调试如下:
[0101] 第一流道、第二流道、第四流道的配注装置都设置在井口,这三种流道各自有其监测设备。第一流道的井下测温仪、井下测压仪设在双管封隔器靠近管道110的上部,其井下流量计设计在地面对应流道同心恒流配注器中;第二流道井下测温仪、井下测压仪设在第一单管封隔器靠近管道120的上部,其井下流量计设计在地面对应流道同心恒流配注器中;第四流道的井下测温仪、井下测压仪设在三管封隔器上部,其井下流量计设计在地面对应流道同心恒流配注器中。各流道检测设备均和电缆连接。
[0102] 当需要加大注入量时,先停注,并关闭井口测控装置;再更换地面同心恒流配注器中的活嘴堵塞器,加大过流面积;最后开启井口测控装置。观察并记录数据一段时间后,把现场得到的采收率与未注聚合物前的采收率做比较,判断是否继续更换活嘴堵塞器。
[0103] 当需要减少注入量时,先停注,并关闭井口测控装置;再更换地面同心恒流配注器中的活嘴堵塞器,减小过流面积;最后开启井口测控装置。观察并记录数据一段时间后,把现场得到的采收率与未注聚合物前的采收率做比较,判断是否继续更换活嘴堵塞器。
[0104] 此法避免了入井投捞测配的难题,降低了施工难度,减少了工作量,为油田开发减少了经济支出。
[0105] 实施例二:
[0106] 当注入介质只有一种且层段比较单一时,根据各个流道适应的层段深度选择合适的流道,打开对应井口控制阀,开始注入介质。
[0107] 本实施例中油田区块地层的地质特征仍选取实施例一中的,在井深达到2200m处时发现油层,该层渗透率和孔隙度高,地层流体流动速度大,上覆岩石压力较中、深层小很多。针对该层地质特征,在本发明装置中选用第四流道,并向地层注入中分高浓聚合物,以提尚米收率。
[0108] 介质注入和后续监测调试如下:
[0109] (I)介质注入
[0110] 根据现场情况,分析地层地质资料,选择初始注入压力和注入流量,开启第四通道的井口控制阀和比例调节泵,向第四流道中注入中分高浓聚合物,影响其注入量的因素在实施例一中已经叙述过,此不赘述。
[0111] (2)监测调试
[0112] 该流道管柱结构注入聚合物之后,,流道中电缆通电,在井口控制室中开启井下压力显示仪、井下温度显示仪、井下流量显示仪,对井下聚合物注入情况进行实时监测。观察并记录数据一段时间后,把现场得到的采收率与未注聚合物前的采收率做比较,若采收率增长缓慢则可加大聚合物注入量;若采收率不升反降,则减少聚合物注入量,并对该地层和聚合物的配伍性做进一步分析。
[0113] 当需要加大注入量时,先停注,并关闭井口控制室的测控装置;再更换地面同心恒流配注器中的活嘴堵塞器,加大过流面积;最后开启井口控制室的测控装置,观察并记录数据一段时间后,把现场得到的采收率与未注聚合物前的采收率做比较,判断是否继续更换活嘴堵塞器。
[0114] 当需要减少注入量时,先停注,并关闭井口控制室测控装置;再更换地面同心恒流配注器中的活嘴堵塞器,减小过流面积;最后开启井口控制室测控装置。观察并记录数据一段时间后,把现场得到的采收率与未注聚合物前的采收率做比较,判断是否继续更换活嘴堵塞器。
[0115] 该流道的测试调配均在地面进行,避免了入井投捞配测,减少了工作量,提高了油田经济效益。
[0116] 实施例三:
[0117] 当注入介质只有一种且需要多层段同时注入时,根据各流道适应的层段深度选择多种合适的流道,打开各自流道的井口控制阀后同时注入介质。
[0118] 本实施例中油田区块地层的地质特征仍选取实施例一中的。选取3500处和3550m处深层段超压地层,该段地层流体较多,流速小,底层密度小导电性好,渗透率和孔隙度很高,需要在第三流道注入高分中浓聚合物,。
[0119] (I)介质注入
[0120] 根据现场情况,分析地层地质资料,选择初始注入压力和注入流量,开启第三流道井口控制阀和比例调节泵,并向第三流道中注入高分中浓聚合物,影响其注入量的因素在实施例一中已经叙述过,此不赘述。
[0121] (2)监测调试
[0122] 该流道管柱结构注入聚合物之后,给电缆通电,井口控制室开启井下压力显示仪、井下温度显示仪、井下流量显示仪、挡板档位仪和电动机,对井下聚合物注入情况进行实时监测。
[0123] 观察并记录数据一段时间后,把现场得到的采收率与未注聚合物前的采收率做比较,若采收率增长缓慢则可加大聚合物注入量;若采收率不升反降,则减少聚合物注入量,并对该地层和聚合物的配伍性做进一步分析。
[0124] 当需要加大注入量时,在井口控制室开启电动机,将挡板档位仪换到二档。该档位控制电路,使电动机更换频率,带动偏心配注器中的挡板向上移动,让出更大的过流面积。观察并记录数据一段时间后,把现场得到的采收率与未注聚合物前的采收率做比较,判断是否继续换挡。
[0125] 当需要减少注入量时,在井口控制室开启电动机,将挡板档位仪换到零档。该档位控制电路,使电动机更换频率,带动偏心配注器中的挡板向下移动,减小活嘴堵塞器过流面积。观察并记录数据一段时间后,比较现场得到的采收率与未注聚合物前的采收率。(现在文中只有四个档位,此处可在增加档位的基础上继续换挡)
[0126] 若监测到偏心配注器处粘度过大,则在井口控制室中开启粘度计对聚合物进行搅拌,直到达到预设值。
[0127] 该流道的测试调配工作在进口监控室中进行,避免了入井投捞配测,减少了工作量,提高了油田经济效益。
[0128] 最后需要说明的是,上述说明仅是本发明的最佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,都可利用上述揭示的做法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和简单的替换等,这些都属于本发明技术方案保护的范围。

Claims (10)

1.一种多介质分注系统,其特征在于,包括: 第一流道,设置有向第一深度井段注入第一介质的第一管道,所述第一管道的出口处设置有筛管,在所述筛管上方设置有螺旋循环缓压槽; 第二流道,设置有向第二深度井段注入第二介质的第二管道,所述第二管道的出口处设置有筛管,在所述筛管上方设置有螺旋循环缓压槽; 第三流道,设置有向第三深度井段注入第三介质的第三管道,所述第三管道底部设置有两个串联的偏心配注器; 第四流道,设置为能够容纳第一管道、第二管道和第三管道的第四管道;其内包含第一单管封隔器、第二单管封隔器、三管封隔器和双管封隔器; 设置在第四管道内的三管封隔器,用于将第四介质保持在三管封隔器上方的第四深度井段内; 设置在第四管道三管封隔器下方,第二管道筛管上方的双管封隔器用于将第一介质保持在双管封隔器和三管封隔器之间的第一深度井段内; 设置在第四管道内,第二管道筛管下方的第一单管封隔器,用于将第二介质保持在第一单管封隔器和双管封隔器之间的第二深度井段内; 第一单管封隔器位于第二管道出口端下方与第三管道第一偏心配注器之间;第二单管封隔器位于第三管道两偏心配注器之间;第一单管封隔器和第二单管封隔器之间用于将第一偏心配注器中的第三介质保持在第三深度井段内,第二单管封隔器至井底用于将第二偏心配注器中的第三介质保持在第三深度井段中。
2.如权利要求1所述的多介质分注系统,所述第一流道、第二流道、第四流道的入口处分别设置有依次连接的比例调节泵,储存罐,井口控制阀,同心恒流配注器;所述第三流道入口处分别设置有依次连接的比例调节泵,储存罐,井口控制阀。
3.如权利要求1或2所述的多介质分注系统,所述两个串联的偏心配注器设置有:偏心配注器本体,位于偏心配注器本体上方的上盖和位于偏心配注器本体下方的底盖;位于偏心配注器本体内的井下流量计、井下测温仪和井下测压仪;所述偏心配注器的侧壁设置有一个通孔,所述通孔的轴心垂直于所述偏心配注器本体的轴心;所述通孔中设置有活嘴堵塞器;所述活嘴堵塞器靠近偏心配注器本体外部的一侧设置有定压开启塞,所述活嘴堵塞器靠近偏心配注器本体内部的一侧设置有调节所述活嘴堵塞器流量的挡板;所述偏心配注器本体内还设置有控制所述挡板沿着所述偏心配注器本体的轴心上下移动的电动机;所述电动机与井口的挡板档位控制仪连接,所述挡板档位控制仪可以通过所述电动机控制所述挡板在所述偏心配注器本体的轴心方向上,相对于所述活嘴堵塞器的位置。
4.如权利要求3所述的多介质分注系统,所述挡板的上部设置有螺旋铜丝,所述螺旋铜丝与电动机连接;使得所述电动机可以给螺旋铜丝供电,并通过所述螺旋铜丝产生电磁场带动所述挡板沿着所述偏心配注器本体轴心上下移动。
5.如权利要求3所述的多介质分注系统,其特征在于,在井内位于下方的第二偏心配注器还设置有连接所述活嘴堵塞器出口与偏心配注器底盖下方的桥式通路;并且在所述偏心配注器底盖下方设置有对注入至偏心配注器底盖下方介质进行剪切的搅拌装置;并且在所述偏心配注器的本体内还设置有粘度计。
6.如权利要求3所述的多介质分注系统,其特征在于,所述井下流量计、所述井下测温仪和所述井下测压仪分别通过电缆连接至井口控制室,所述电缆外周用HDPE高密度聚乙烯材料包围在油管的外侧,电缆从油管外周上端一直到底端以螺旋式分布。
7.如权利要求1所述的多介质分注系统,第一深度大于第四深度,第二深度大于第一深度,第三深度大于第二深度。
8.如权利要求1所述的多介质分注系统,两个串联的偏心配注器之间还设置有伸缩补偿器。
9.一种多介质分注系统使用方法,其特征在于,多介质分注系统为如权利要求1〜8任意一种所述多介质分注系统;包括: 当注入介质只有一种且油层段比较单一时,根据所述四个流道适应的层段深度选择合适的流道,打开对应井口控制阀,开始注入介质; 当注入介质只有一种且需要多层段同时注入时,根据所述四个流道适应的层段深度选择多种合适的流道,打开各自流道的井口控制阀后同时注入介质; 当注入介质有两种或者两种以上且在不同层段时,根据所述四个流道适应的层段深度选择合适的流道,打开各流道对应的井口控制阀,同时向管柱注入介质。
10.如权利要求9所述的多介质分注系统使用方法,其特征在于,所述多介质分注系统固定过程中,向管柱结构中注入液压介质,并憋压至4 一 5MPa,使多介质分注系统中的所述三管封隔器、所述双管封隔器、所述第一单管封隔器和所述第二单管封隔器可以座封。
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