CN105649585A - 自流注水一体化管柱及其操作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自流注水一体化管柱及其操作工艺，属油田注水管柱技术领域。它由一体化侧孔注采泵、Y211封隔器、筛管丝堵和油管组成，其特征在于：油管上装有Y211封隔器，Y211封隔器下部的油管上装有筛管丝堵，Y211封隔器上部的油管上装有一体化侧孔注采泵；所述的一体化侧孔注采泵的上部通过油管与采油井口连接，一体化侧孔注采泵的上柱塞通过抽油杆和光杆与地面抽油机设备连接。本发明将一口油井上部水层的水作为注水水源，对同一口油井的下部油层进行自流自注补充能量，经过注水闷井后，再原管柱进行放喷或机采，注水和采油交替进行，管柱一趟完成，提高原油采收率，减少了完善注水管网设备巨额投资的费用。

Description

自流注水一体化管柱及其操作工艺

技术领域

本发明涉及一种自流注水一体化管柱及其操作工艺，属油田注水管柱技术领域。

背景技术

通过注水井向油层补充能量，保持油层压力，是油田开发早期或在依靠天然能量进行采油之后为了提高采收率和采油速度而被广泛采用的一项重要的开发措施。目前作为油田注水用的水源主要有三种：一是江河湖泊的地面淡水；二是通过水源井取至地下的地层水，包括浅层和深部水；三是原油开采过程中伴生的油层采出水。来至上述水源的水都是经过地面注水管网设备进行采集、处理后由注水井站的注水泵注入地层的。然而，对于边远站点和沙漠腹地等特殊环境的油井来说，完善注采井网、配套注水设备是一笔昂贵的风险投资，因此，如何利用同一口油井上部丰富的水层资源对下部油层进行自注来补充能量，减少投资费用，提高原油采收率，是多年来石油技术工作者努力探索的课题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能将一口油井上部水层的水作为注水水源，而对同一口油井的下部油层进行自注补充能量，经过注水闷井后，再原管柱进行放喷或机采，使注水和采油交替进行，注采管柱一趟完成的自流注水一体化管柱及其操作工艺。

本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

一种自流注水一体化管柱，它由一体化侧孔注采泵、Y211封隔器、筛管丝堵和油管组成，其特征在于：油管上装有Y211封隔器，Y211封隔器下部的油管上装有筛管丝堵，Y211封隔器上部的油管上装有一体化侧孔注采泵；所述的一体化侧孔注采泵的上部通过油管与采油井口连接，一体化侧孔注采泵的上柱塞通过抽油杆和光杆与地面抽油机设备连接。

所述的一体化侧孔注采泵由泵筒接箍、上柱塞、出油阀、进油阀、上泵筒、中间接箍、下柱塞、下泵筒、下部接头组成，上柱塞的外径大于下柱塞的外径，上柱塞和下柱塞连为一体，进油阀装在下柱塞上，出油阀装在上柱塞上，下泵筒上制作有侧孔，下柱塞的下端装在下泵筒内，下泵筒底端装有下部接头；抽油时，下柱塞使下泵筒的侧孔处于关闭状态，上泵筒和下泵筒的泵筒内与泵筒外的Y211封隔器上部的油套环空隔离，通过上柱塞和下柱塞的上下往复运动，将Y211封隔器下部油层的原油举升到地面；注水时，上提上柱塞使下柱塞离开侧孔，侧孔处于打开状态，通过侧孔使上泵筒和下泵筒的泵筒内与泵筒外的Y211封隔器上部的油套环空连通，使Y211封隔器上部水层的水能够通过侧孔进入上泵筒和下泵筒内，经过筛管再注入下部油层。

一种自流注水一体化管柱的操作工艺，其特征在于：它由以下步骤构成：

（1）配管柱下井：

根据设计要求按一体化侧孔注采泵、Y211封隔器、筛管丝堵组配泵抽管柱下井；

（2）坐封Y211封隔器：

下完油管后，根据Y211封隔器坐封要求坐封；

（3）下入抽油杆：

将抽油杆的下部与一体化侧孔注采泵的上柱塞连接，安装井口；

（4）验封：

将上柱塞和下柱塞坐入一体化侧孔注采泵的上泵筒和下泵筒内，使侧孔处于关闭状态，记录井口产量，然后按一定排量从油套环空打液，记录井口产量，如果产量不增加，说明Y211封隔器密封；

（5）转抽：

调防冲距，转抽；

（6）注水：

当地层能量下降时，按设计要求转注，转注时，上提和固定光杆，使下柱塞离开一体化侧孔注采泵的下泵筒，使自注水层的水能够通过侧孔进入上泵筒和下泵筒，然后经过筛管注入地层;

（7）闷井、转抽：

注水一段时间后闷井，待压力恢复后再执行步骤（5）进行放喷或转抽；按设计要求，循环进行注采轮换，实现自流自注，补充能量，达到提高采收率的目的。

本发明与现有技术相比的有益效果在于：

该自流注水一体化管柱及其操作工艺将一口油井上部水层的水作为注水水源，对同一口油井的下部油层进行自流自注补充能量，经过注水闷井后，再原管柱进行放喷或机采，注水和采油交替进行，管柱一趟完成，提高原油采收率，减少了完善注水管网设备的巨额投资费用。

附图说明

图1为一体化侧孔注采泵的结构示意图；

图2为自流注水一体化管柱的结构示意图。

图中：1、抽油杆，2、泵筒接箍，3、上柱塞，4、出油阀，5、进油阀，6、上泵筒，7、中间接箍，8、下柱塞，9、下泵筒，10下部接头，11、进油孔，12、侧孔，13、聚油腔，14、一体化侧孔注采泵，15、Y211封隔器，16、筛管丝堵，17、油管，18、套管，19、水层，20、油层。

具体实施方案

下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述：

该自流注水一体化管柱由一体化侧孔注采泵14、Y211封隔器15、筛管丝堵16组成，筛管丝堵16上部通过油管连接Y211封隔器15，Y211封隔器15上部通过油管连接有一体化侧孔注采泵14，一体化侧孔注采泵14上部通过油管17与地面采油井口连接，一体化侧孔注采泵14内的上柱塞3依次通过抽油杆1和光杆与地面抽油机设备连接，Y211封隔器15起隔离上部水层19与下部油层20之间的油套环空的作用，

所述的一体化侧孔注采泵14由泵筒接箍2、上柱塞3、出油阀4、进油阀5、上泵筒6、中间接箍7、下柱塞8、下泵筒9、下部接头10组成，上柱塞3和下柱塞8联为一体，进油阀5装在下柱塞8上，出油阀4装在上柱塞3上，上柱塞3的外径大于下柱塞8外径，当上柱塞3从下死点上行时，下柱塞8随之上行，下柱塞8同上泵筒6之间形成一个聚油腔13，当上柱塞3下行时，下柱塞8与上泵筒6之间的聚油腔13体积减小，压力增大，聚油腔13的原油通过进油孔11将出油阀4打开，同时关闭进油阀5，此时油管内液柱压力通过进油阀5加在柱塞上，形成液力反馈力强迫柱塞下行；当上柱塞3上行时，聚油腔13增大，压力减小，进油阀5打开，出油阀4关闭，井液经进油孔11进入聚油腔13，通过上柱塞3和下柱塞8的上下往复运行，实现举升原油的目的。在下泵筒9上特别制作了侧孔12，抽油时，下柱塞8与下泵筒9的紧密配合接触使侧孔12处于关闭状态，下泵筒9内与泵筒外Y211封隔器15上部的油套环空隔离，通过上柱塞3和下柱塞8的上下往复运动，将Y211封隔器15下部油层的原油举升到地面。注水时，上提柱塞使下柱塞8离开侧孔12，侧孔12处于打开状态，通过侧孔12使下泵筒9内与泵筒外Y211封隔器15上部的油套环空连通，使Y211封隔器15上部水层的水能够通过侧孔12进入泵筒内，经过筛管注入下部油层。

如果自注水层的水压能够上返到地面，可以选用不带侧孔12的一体化注采泵，转注时，上提抽油杆1离开一体化注采泵的工作筒，自注水层的水从油套环空上返至地面经计量后，水从油管中经过一体化注采泵的工作筒，到达底部筛管注入地层。

所述的自流注水一体化管柱的其操作工艺由下面的步骤完成：

（1）配管柱下井：

根据设计要求按一体化侧孔注采泵14、Y211封隔器15、筛管丝堵16组配泵抽管柱下井；

（2）坐封Y211封隔器：

下完油管后，根据Y211封隔器15坐封要求坐封；

（3）下入抽油杆：

下入抽油杆1，抽油杆1的下部与一体化侧孔注采泵14的上柱塞3连接，安装井口；

（4）验封：

将活塞坐入一体化侧孔注采泵14的工作筒内，使侧孔12处于关闭状态，记录井口产量，然后按一定排量从油套环空打液，记录井口产量，如果产量不增加，说明Y211封隔器15密封；

（5）转抽：

调防冲距，转抽；

（6）注水

当地层能量下降时，按设计要求转注，转注时，上提和固定光杆，使活塞离开一体化侧孔注采泵14的下泵筒9，使自注水层的水能够通过侧孔12进入泵筒，然后经过筛管注入地层；

（7）闷井、转抽

注水一段时间后闷井，待压力恢复后再执行步骤（5）进行放喷或转抽。按设计要求，循环进行注采轮换，实现自流自注，补充能量，实现提高采收率的目的。

以上所述只是本发明的较佳实施例而已，上述举例说明不对本发明的实质内容作任何形式上的限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本发明的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改或变形，以及可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，均仍属于本发明技术方案的范围内，而不背离本发明的实质和范围。

Claims (3)

1.一种自流注水一体化管柱，它由一体化侧孔注采泵（14）、Y211封隔器（15）、筛管丝堵（16）和油管（17）组成，其特征在于：油管（17）上装有Y211封隔器（15），Y211封隔器（15）下部的油管（17）上装有筛管丝堵（16），Y211封隔器（15）上部的油管（17）上装有一体化侧孔注采泵（14）；所述的一体化侧孔注采泵（14）的上部通过油管（17）与采油井口连接，一体化侧孔注采泵（14）的上柱塞（3）通过抽油杆（1）和光杆与地面抽油机设备连接。

2.根据权利要求1所述的一种自流注水一体化管柱，其特征在于：所述的一体化侧孔注采泵（14）由泵筒接箍（2）、上柱塞（3）、出油阀（4）、进油阀（5）、上泵筒（6）、中间接箍（7）、下柱塞（8）、下泵筒（9）、下部接头（10）组成，上柱塞（3）的外径大于下柱塞（8）的外径，上柱塞（3）和下柱塞（8）连为一体，进油阀（5）装在下柱塞上（8），出油阀（4）装在上柱塞（3）上，下泵筒（9）上制作有侧孔（12），下柱塞（8）的下端装在下泵筒（9）内，下泵筒（9）底端装有下部接头（10）；抽油时，下柱塞（8）使下泵筒（9）的侧孔（12）处于关闭状态，上泵筒（6）和下泵筒（9）的泵筒内与泵筒外的Y211封隔器（15）上部的油套环空隔离，通过上柱塞（3）和下柱塞（8）的上下往复运动，将Y211封隔器（15）下部油层（20）的原油举升到地面；注水时，上提上柱塞（3）使下柱塞（8）离开侧孔（12），侧孔（12）处于打开状态，通过侧孔（12）使上泵筒（6）和下泵筒（9）的泵筒内与泵筒外的Y211封隔器（15）上部的油套环空连通，使Y211封隔器（15）上部水层（19）的水能够通过侧孔（12）进入上泵筒（6）和下泵筒（9）内，经过筛管再注入下部油层（20）。

3.一种自流注水一体化管柱的操作工艺，其特征在于：它由以下步骤构成：

（1）配管柱下井：

根据设计要求按一体化侧孔注采泵（14）、Y211封隔器（15）、筛管丝堵（16）组配泵抽管柱下井；

（2）坐封Y211封隔器（15）：

下完油管（17）后，根据Y211封隔器（15）坐封要求坐封；

（3）下入抽油杆（1）：

将抽油杆（1）的下部与一体化侧孔注采泵（14）的上柱塞（3）连接，安装井口；

（4）验封：

将上柱塞（3）和下柱塞（8）坐入一体化侧孔注采泵（14)的上泵筒(6)和下泵筒(9)内，使侧孔(12)处于关闭状态，记录井口生产产量，然后按一定排量从油套环空打液，记录井口生产产量，如果产量不增加，说明Y211封隔器(15）密封；

（5）转抽：

调防冲距，转抽；

（6）注水：

当地层能量下降时，按设计要求转注，转注时，上提和固定光杆，使上柱塞（3）和下柱塞（8）离开一体化侧孔注采泵（14）的下泵筒（9），使自注水层（19）的水能够通过侧孔（12）进入上泵筒（6）和下泵筒（9），然后经过筛管注入地层；

（7）闷井、转抽：

注水一段时间后闷井，待压力恢复后再执行步骤（5）进行放喷或转抽；按设计要求，循环进行注采轮换，实现自流自注，补充能量，达到提高采收率的目的。