CN104963662A - 一种油井节流自调控水管柱及调控方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油井节流自调控水管柱及调控方法，包括设在油井出口的抽油泵和下放到油井内的管柱本体，管柱本体是由4节短管柱通过第一结垢发生器、第二结垢发生器、第三结垢发生器连接而成，管柱本体的两端分别设有导向丝堵和丢手接头，且导向丝堵靠近第一结垢发生器的一端，丢手接头与第三结垢发生器直接的管柱上套设有第三封隔器，第三结垢发生器与第二结垢发生器之间的管柱上套设有第二封隔器，第二结垢发生器与第一结垢发生器之间的管柱上套设有第一封隔器；在油井生产过程中能够有效阻止因某一层段见水突进，倒灌入其他层段，影响其他层段出液，同时，不需要因油井见水采取找堵水措施，节省了现场施工作业成本。

Description

一种油井节流自调控水管柱及调控方法

技术领域

本发明涉及油田采油技术领域，具体涉及一种原油开采生产过程中一种油井节流自调控水管柱及调控方法。

背景技术

油井出水是油田开发过程中普遍存在的问题，它给油井正常生产、油气集输和油田开发等工作带来严重影响，特别是对于水驱（注水井、边水及底水）油田。由于油层物性不均匀以及开发方案和开发措施不当等原因，使水在纵向和横向上不均匀，造成油田过早水淹，油田采收率降低。同时，由于地层大量出水冲刷地层，造成地层出砂坍塌，使油井停产甚至报废。在水驱油田开采后期，油井出水是不可避免的，对出水油井，必须对高含水层采取堵水措施，封堵高含水层，开采低含水层，以达到稳油控水、增产降耗的目的。

目前，对见水油井首先通过找水技术找出出水层段，再通过机械（封隔器卡封）或化学堵水方式对出水层段进行封堵来控水，采用这种方式至少需要两趟管柱，现场施工工作量大，措施施工周期长，大大影响了油井采油时率和产能的发挥。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种根据油井自身情况变被动为主动，实现找堵水技术一体化，达到自适应调整，实现稳油控水，利用物理、化学结垢原理缩小高含水段产出液过流通道控制含水为依据，在不动原有管柱的情况下实现自调节控水的油井节流自调控水管柱及调控方法。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：一种油井节流自调控水管柱，包括设在油井出口的抽油泵和下放到油井内的管柱本体，所述的管柱本体是由4节短管柱从右到左分别通过第一结垢发生器、第二结垢发生器、第三结垢发生器连接而成，所述的管柱本体的两端分别设有导向丝堵和丢手接头，且导向丝堵靠近第一结垢发生器的一端，所述的丢手接头与第三结垢发生器直接的管柱上套设有第三封隔器，所述的第三结垢发生器与第二结垢发生器之间的管柱上套设有第二封隔器，所述的第二结垢发生器与第一结垢发生器之间的管柱上套设有第一封隔器。

所述的第一结垢发生器、第二结垢发生器、第三结垢发生器为结构相同的结垢发生器，该结垢发生器包括连接短管柱的接箍和设在接箍中心的带孔中心管，所述的接箍的外边面攻有外部绕丝，所述的接箍上通过外部绕丝形成的流体通道与接箍的内表面与带孔中心管形成的化学填料仓导通。

所述的第一封隔器、第二封隔器、第三封隔器同为Y441封隔器。

所述的化学填料仓内的化学填料为BaCl₂或 Na₂CO₃。

一种油井节流自调控水方法，具体步骤如下：

1），将油井节流自调控水管柱下放到油井内；

2），待油井节流自调控水管柱下到预定位置后，井口打压；封隔器经行坐封把各层段分割开；

3）继续打压，当丢手工具丢手成功后，起出丢手接头及丢手接头以上的油管；

4）下放抽油泵，并打开抽油泵进行抽油；

5）当抽油进行一段时间后，若某一通过封隔器隔开的油层出现了水，水进入到结垢发生器中，与结垢发生器中的化学填料仓中的化学填料BaCl₂或 Na₂CO₃发生反应生成结垢，实现对层进行封堵，阻止该层水进入到油管中。

所述的步骤5）中的反应为以下两种：

若该区块不注水，出水为见地层水，水型为含Na₂SO₄的水，化学填料成分为BaCl₂，发生如下化学反应

Na₂SO₄+BaCl₂→BaSO₄↓+ 2NaCl

若该区块注水开发，出水为注入水，水型为含CaCl₂的水，化学填料成分为Na₂CO₃，发生如下化学反应

CaCl₂+ Na₂CO₃→CaCO₃↓+ 2NaCl。

本发明采用以上技术方案，具有以下优点，在新投或者未见水之前将各产液层段用封隔器卡封开，每个产液层段放置一结垢发生器。若某一产液层段含水突然升高时，该层流体经过结垢发生器，产出水中的化学离子与结垢发生器中的化学填料反应形成垢，逐渐缩小直到堵死高含水产出液的过流通道，阻止该层流体进入油管，实现自调节控水的目的，在油井生产过程中能够有效阻止因某一层段见水突进，倒灌入其他层段，影响其他层段出液，同时，不需要因油井见水采取找堵水措施，节省了现场施工作业成本。

附图说明

图1：本发明的结构示意图；

图2：结垢发生器的立体结构示意图。

图3：结垢发生器的平面结构示意图

图中：1.导向丝堵；2.第一结垢发生器；3.第一封隔器；4. 第二结垢发生器；5. 第二封隔器；6. 第三结垢发生器；7. 第二封隔器；8.丢手接头；9.抽油泵；10.管柱本体；31.外部绕丝；32.带孔中心管；33.接箍；14化学填料仓。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

实施例1

如图1所示，一种油井节流自调控水管柱，包括设在油井出口的抽油泵9和下放到油井内的管柱本体10，所述的管柱本体10是由4节短管柱从右到左分别通过第一结垢发生器2、第二结垢发生器4、第三结垢发生器6连接而成，所述的管柱本体10的两端分别设有导向丝堵1和丢手接头8，且导向丝堵1靠近第一结垢发生器2的一端，所述的丢手接头8与第三结垢发生器6直接的管柱上套设有第三封隔器7，所述的第三结垢发生器6与第二结垢发生器4之间的管柱上套设有第二封隔器5，所述的第二结垢发生器4与第一结垢发生器2之间的的管柱上套设有第一封隔器3

在工作时，首先通过丢手工具将该管柱下放到油井，当该管柱到达预定的位置后，井口进行打压，在打压的过程中第一封隔器3、第二封隔器5、第三封隔器7实现座封，当第一封隔器3、第二封隔器5、第三封隔器7完全坐封完成后，第一封隔器3、第二封隔器5、第三封隔器7将相邻的封隔器与水平井套管的内壁之间形成密封的油层分隔段，继续打压，丢手工具丢手成功，起出丢手接头及丢手接头以上的油管，油井内的油通过第一结垢发生器2、第二结垢发生器4、第三结垢发生器6进入到管柱本体10中，管柱本体10内的油通过抽油泵9抽出井外，当通过封隔器隔开的油层中出现了水，水进入到结垢发生器中与结垢发生器中的化学物质发生反应，生成的结垢堵住了结垢发生器中的进油孔，水不能进入到管柱中，实现自调节控水的目的，在油井生产过程中能够有效阻止因某一层段见水突进，倒灌入其他层段，影响其他层段出液，同时，不需要因油井见水采取找堵水措施，节省了现场施工作业成本。

实施例2

在实施例1的基础上，如图2、3所示所述的第一结垢发生器2、第二结垢发生器4、第三结垢发生器6为结构相同的结垢发生器，该结垢发生器包括连接短管柱的接箍33和设在接箍33中心的带孔中心管32，所述的接箍33的外边面攻有外部绕丝31，所述的接箍33上通过外部绕丝31形成的流体通道与接箍33的内表面与带孔中心管32形成的化学填料仓34导通；所述的化学填料仓34内的化学填料为BaCl₂或 Na₂CO₃。

在工作的过程中，油从所述的接箍33上通过外部绕丝31形成的流体通道进入到化学填料仓34中，在从化学填料仓34中通过带孔中心管32上的空进入到带孔中心管32中，进入到带孔中心管32中的油从管柱本体10中排出，并通过抽油泵9抽出到井外，当封隔器与水平井套管的内壁之间形成密封的油层分隔段中有水产生，产生的水进入到化学填料仓34中与化学填料仓34中的BaCl₂或 Na₂CO₃发生反应生成沉淀物，对化学填料仓34进行封堵，结垢过流通道缩小直至堵死，当沉淀物完全把化学填料仓34堵死后，水将不能进入到带孔中心管32中，实现了对有水分割层的有效控水。

实施例3

所述的第一封隔器3、第二封隔器5、第三封隔器7同为Y441封隔器，能够长期服役不会造成井下事故，将各层段卡开该层段，可实现逐级解封，在于，液压坐封完成后丢手接头丢开，与Y441封隔器配合起封隔各层作用，在检泵时提出抽汲管柱，堵水管柱仍留在井中。

一种油井节流自调控水方法，具体步骤如下：

1），将油井节流自调控水管柱下放到油井内；

2），待油井节流自调控水管柱下到预定位置后，井口打压；封隔器经行坐封把各层段分割开；

3）继续打压，当丢手工具丢手成功后，起出丢手接头及丢手接头以上的油管；

4）下放抽油泵9，并打开抽油泵9进行抽油；

5）当抽油进行一段时间后，若某一通过封隔器隔开的油层出现了水，水进入到结垢发生器中，与结垢发生器中的化学填料仓34中的化学填料BaCl₂或 Na₂CO₃发生反应生成结垢，实现对层进行封堵，阻止该层水进入到油管中；

若该区块不注水，出水为见地层水，水型为含Na₂SO₄的水，化学填料成分为BaCl₂，发生如下化学反应

Na₂SO₄+BaCl₂→BaSO₄↓+ 2NaCl

若该区块注水开发，出水为注入水，水型为含CaCl₂的水，化学填料成分为Na₂CO₃，发生如下化学反应

CaCl₂+ Na₂CO₃→CaCO₃↓+ 2NaCl。

可以看出，将油井含水上升后采取找水后再实施堵水措施实现稳油控水的被动处理方式改变为根据油井自身情况，用封隔器卡封各产液层段，根据各层段产液动态，利用物理、化学结垢原理限制高含水段产出液进入生产管柱控制含水，根据油井产出液的生产变化自适应控制高含水层段产出液，实现自调节控水，充分挖掘中、低含水层的剩余油潜力，达到稳油控水的目的；

通过封隔器卡封各层段，每个层段放置有结垢发生器，在油井生产过程中，地层流体经过结垢发生器，流动截面变化产生节流，使流体的温度、压力、流速发生变化，成垢离子溶解度发生变化，碳酸盐、硫酸盐等化学离子与化学填料反应形成垢，逐渐缩小直到堵死高含水产出液的过流通道，堵塞该层段流体进入油管，达到封堵高含水层段的目的；实现找堵水技术一体化，达到自适应调整，实现稳油控水的目的，解决现有技术的不足。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种油井节流自调控水管柱，包括设在油井出口的抽油泵（9）和下放到油井内的管柱本体（10），其特征在于，所述的管柱本体（10）是由4节短管柱从右到左分别通过第一结垢发生器（2）、第二结垢发生器（4）、第三结垢发生器（6）连接而成，所述的管柱本体（10）的两端分别设有导向丝堵（1）和丢手接头（8），且导向丝堵（1）靠近第一结垢发生器（2）的一端，所述的丢手接头（8）与第三结垢发生器（6）直接的管柱上套设有第三封隔器（7），所述的第三结垢发生器（6）与第二结垢发生器（4）之间的管柱上套设有第二封隔器（5），所述的第二结垢发生器（4）与第一结垢发生器（2）之间的管柱上套设有第一封隔器（3）。

2.根据权利要求1所述的一种油井节流自调控水管柱，其特征在于，所述的第一结垢发生器（2）、第二结垢发生器（4）、第三结垢发生器（6）为结构相同的结垢发生器，该结垢发生器包括连接短管柱的接箍（33）和设在接箍（33）中心的带孔中心管（32），所述的接箍（33）的外边面攻有外部绕丝（31），所述的接箍（33）上通过外部绕丝（31）形成的流体通道与接箍（33）的内表面与带孔中心管（32）形成的化学填料仓（34）导通。

3.根据权利要求1所述的一种油井节流自调控水管柱及调控方法，其特征在于，所述的第一封隔器（3）、第二封隔器（5）、第三封隔器（7）同为Y441封隔器。

4.根据权利要求2述的一种油井节流自调控水管柱及调控方法，其特征在于，所述的化学填料仓（34）内的化学填料为BaCl₂或 Na₂CO₃。

5.根据权利要求1所述的一种油井节流自调控水管柱提供了一种油井节流自调控水方法，其特征在于，具体步骤如下：

1），将油井节流自调控水管柱下放到油井内；

2），待油井节流自调控水管柱下到预定位置后，井口打压；封隔器经行坐封把各层段分割开；

3）继续打压，当丢手工具丢手成功后，起出丢手接头及丢手接头以上的油管；

4）下放抽油泵（9），并打开抽油泵（9）进行抽油；

5）当抽油进行一段时间后，若某一通过封隔器隔开的油层出现了水，水进入到结垢发生器中，与结垢发生器中的化学填料仓（34）中的化学填料BaCl₂或 Na₂CO₃发生反应生成结垢，实现对层进行封堵，阻止该层水进入到油管中。

6.根据权利要求5所述的一种油井节流自调控水方法，其特征在于，所述的步骤5）中的反应为以下两种：

若该区块不注水，出水为见地层水，水型为含Na₂SO₄的水，化学填料成分为BaCl₂，发生如下化学反应

Na₂SO₄+BaCl₂→BaSO₄↓+ 2NaCl

若该区块注水开发，出水为注入水，水型为含CaCl₂的水，化学填料成分为Na₂CO₃，发生如下化学反应

CaCl₂+ Na₂CO₃→CaCO₃↓+ 2NaCl。