CN107762459B - 分层注水管柱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分层注水管柱，属于采油工程领域。该分层注水管柱包括：至少两个注水管柱段和底部封堵管柱段；至少两个注水管柱段由上至下通过油管依次连接，底部封堵管柱段与最下方的注水管柱段连接；底部封堵管柱段包括双作用阀，双作用阀包括上接头、接箍、皮碗阀组、下接头、堵头和销钉，下接头为筒状，堵头通过销钉固定于下接头内，用于封堵分层注水管柱，下接头与接箍的一端连接，接箍为筒状，皮碗阀组设置于接箍内，接箍的另一端与上接头连接。该分层注水管柱用于分层注水。该分层注水管柱在满足注水作业和反洗井作业的前提下，可以完成不压井完井作业和起管作业，从而避免了常规压井作业对地层造成污染。

Description

分层注水管柱

技术领域

本发明涉及采油工程领域，特别涉及一种分层注水管柱。

背景技术

油田投入生产后，为了保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，必须对油层进行注水。具体地，油田生产过程中，可以通过注水井向油层注水，实际应用中，注水井通常采用分层注水的方式进行注水，即利用分层注水管柱向注水井中注水。其中，分层注水管柱一般包括多个注水封隔器，该多个注水封隔器可以将与注水井连通的各个油层分隔开，形成多个注水段，以保证各油层注水的均匀性。在实际应用中，分层注水管柱除了进行注水作业外，还需要能够实现反洗井作业。

相关技术中提供的分层注水管柱在下入注水井之前和后期起出时，需要先向注水井中注入压井液，以平衡地层压力。或是在井口放压，释放地层压力后再进行起下管柱作业。相关技术中提供的分层注水管柱不能实现不压井下入管柱。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：相关技术提供的分层注水管柱在下入和起出时，为了平衡地层压力，必须向注水井中注入压井液，而这不仅会对地层造成污染，而且还会堵塞地层的液流通道，从而影响注水的效果；或者，相关技术提供的分层注水管柱在下入和起出时，必须先进行放压而后再进行下入或起出作业，这样，因注水补充的地层能量被浪费，同时井口返出的流体易造成地面环境污染。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种分层注水管柱。所述分层注水管柱包括：至少两个注水管柱段和底部封堵管柱段；

所述至少两个注水管柱段由上至下通过油管依次连接，所述底部封堵管柱 段与最下方的注水管柱段连接，所述至少两个注水管柱段中的每一个注水管柱段包括由上至下连接的注水封隔器和偏心配水器；

所述底部封堵管柱段包括双作用阀，所述双作用阀包括上接头、接箍、皮碗阀组、下接头、堵头和销钉，所述下接头为筒状，所述堵头通过所述销钉固定于所述下接头内，用于封堵所述分层注水管柱，所述下接头与所述接箍的一端连接，所述接箍为筒状，所述皮碗阀组设置于所述接箍内，所述皮碗阀组能够在所述接箍内做上下运动，所述接箍的另一端与所述上接头连接；

在所述分层注水管柱下入注水井后，所述销钉能够在向所述分层注水管柱内加压后剪断，使得所述堵头从所述双作用阀中脱离，并使得所述皮碗阀组在所述接箍内向下运动，直至所述皮碗阀组进入所述下接头中对所述分层注水管柱进行封堵。

在第一种可能的实施方式中，所述双作用阀还包括挡环，所述挡环固定于所述接箍和所述上接头之间；

在所述分层注水管柱进行反洗井作业时，所述皮碗阀组在从所述分层注水管柱下端流入的液体的压力下在所述接箍内向上运动，直至所述皮碗阀组与所述挡环接触，所述液体能够通过销钉孔的液流通道及所述挡环与所述皮碗阀组形成的液流通道进入所述分层注水管柱内。

在第二种可能的实施方式中，所述底部封堵管柱段还包括第一预置工作筒，所述第一预置工作筒的一端与所述上接头连接，所述第一预置工作筒的另一端与所述最下方的注水管柱段的偏心配水器连接，在所述分层注水管柱进行起管作业时，所述第一预置工作筒用于固定向所述分层注水管柱内投入的第一堵塞芯，使得所述第一堵塞芯封堵所述第一预置工作筒。

在第三种可能的实施方式中，所述每一个注水管柱段还包括第二预置工作筒，所述第二预置工作筒与所述注水封隔器连接，在所述分层注水管柱进行起管作业时，所述第二预置工作筒用于固定向所述分层注水管柱内投入的第二堵塞芯，使得所述第二堵塞芯封堵所述第二预置工作筒。

在第四种可能的实施方式中，所述第一预置工作筒的上段内径小于所述第一预置工作筒的下段内径，所述第一堵塞芯包括第一堵塞杆、第一堵塞滑套、第一密封圈、第一弹簧定位装置、第一限位销和第一固定销，所述第一堵塞杆的一端通过所述第一限位销和所述第一固定销固定于所述第一堵塞滑套内，所 述密封圈固定于所述第一堵塞杆的另一端，所述第一弹簧定位装置设置于所述第一堵塞滑套和所述第一堵塞杆之间，所述第一堵塞杆的外径等于所述第一预置工作筒的上段内径；

所述第一弹簧定位装置，用于在通过所述第一预置工作筒的上段时收缩，并用于在通过所述第一预置工作筒的下段时张开以对所述第一堵塞芯进行固定，使得所述第一堵塞杆固定于所述第一预置工作筒的上段以封堵所述第一预置工作筒。

在第五种可能的实施方式中，所述第二预置工作筒的上段内径小于所述第二预置工作筒的下段内径，所述第二堵塞芯包括第二堵塞杆、第二堵塞滑套、第二密封圈、第二弹簧定位装置、第二限位销和第二固定销，所述第二堵塞杆的一端通过所述第二限位销和所述第二固定销固定于所述第二堵塞滑套内，所述密封圈固定于所述第二堵塞杆的另一端，所述第二弹簧定位装置设置于所述第二堵塞滑套和所述第二堵塞杆之间，所述第二堵塞杆的外径等于所述第二预置工作筒的上段内径；

所述第二弹簧定位装置，用于在通过所述第二预置工作筒的上段时收缩，并用于在通过所述第二预置工作筒的下段时张开以对所述第二堵塞芯进行固定，使得所述第二堵塞杆固定于所述第二预置工作筒的上段以封堵所述第二预置工作筒。

在第六种可能的实施方式中，所述第一预置工作筒的上段内径小于所述第二预置工作筒的上段内径。

在第七种可能的实施方式中，所述第二预置工作筒的上段内径小于所述偏心配水器的内径。

在第八种可能的实施方式中，所述底部封堵管柱段还包括筛管和丝堵，所述筛管的一端与所述下接头连接，所述筛管的另一端与所述丝堵连接，所述丝堵用于承接与所述双作用阀脱离的所述堵头。

在第九种可能的实施方式中，所述下接头的内壁设置有台阶，所述下接头在所述台阶上方的部分的内径小于所述下接头在所述台阶下方的部分的内径，所述堵头通过所述销钉固定于所述下接头在所述台阶下方的部分内。

在第十种可能的实施方式中，所述堵头的外壁设置有密封圈凹槽和销钉凹槽，所述密封圈凹槽内设置有密封圈，所述销钉凹槽位于所述密封圈凹槽下方。 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

该分层注水管柱在下入注水井时，通过提供包含双作用阀的分层注水管柱，使得在配水器水嘴为关闭状态的情况下，由设置在该双作用阀中的堵头封堵分层注水管柱，使得注水井中的液体无法进入分层注水管柱，因此，本发明提供的分层注水管柱可以实现不压井下管柱作业，从而避免了压井液对地层造成污染，堵塞地层的液流通道的问题。此外，该分层注水管柱下入注水井后，可以向该分层注水管柱中加压，在压力的作用下，连接该堵头和双作用阀的销钉剪断，使得堵头从双作用阀中脱离，同时双作用阀中的皮碗阀组在压力的作用下向下运动进入双作用阀的下接头中实现分层注水管柱正向密封，从而保证分层注水作业的正常进行，而该皮碗阀组在向上的压力的作用下也可以向上运动从下接头中脱离出来，解除对分层注水管柱的封堵，从而也可以保证反洗井作业的正常进行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种分层注水管柱的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的一种双作用阀的结构示意图。

图3是本发明实施例提供的一种第一预置工作筒的结构示意图。

图4是本发明实施例提供的一种第一堵塞芯的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供了一种分层注水管柱，如图1所示，该分层注水管柱包括：至少两个注水管柱段110和底部封堵管柱段120。

该至少两个注水管柱段110由上至下通过油管依次连接，该底部封堵管柱段120与最下方的注水管柱段连接，该至少两个注水管柱段110中的每一个注 水管柱段110包括由上至下连接的注水封隔器111和偏心配水器112。

如图2所示，该底部封堵管柱段120包括双作用阀121，该双作用阀121包括上接头1211、接箍1212、皮碗阀组1213、下接头1214、堵头1215和销钉1216，该下接头1211为筒状，该堵头1215通过该销钉1216固定于该下接头1214内，用于封堵该分层注水管柱，该下接头1214与该接箍1212的一端连接，该接箍1212为筒状，该皮碗阀组1213设置于该接箍1212内，该皮碗阀组1213能够在该接箍1212内做上下运动，该接箍1212的另一端与该上接头1211连接。在该分层注水管柱下入注水井后，该销钉1216能够在向该分层注水管柱内加压后剪断，使得该堵头1215从该双作用阀121中脱离，并使得该皮碗阀组1213在该接箍1212内向下运动，直至该皮碗阀组1213进入该下接头1214中对该分层注水管柱进行封堵。

本发明提供的分层注水管柱设置有上述双作用阀121，该双作用阀121中的堵头1215固定于下接头1214中且用于封堵该分层注水管柱，地层流体在该分层注水管柱被封堵的情况下无法进入该分层注水管柱中，从而也不会通过该分层注水管柱从井口涌出，所以本发明提供的分层注水管柱可以实现不压井下管柱作业。

该分层注水管柱下入注水井后需要执行注水作业和反洗井作业：在进行注水作业时，该分层注水管柱的下端需要被封堵以避免向该分层注水管柱中注入的液体从该分层注水管柱下端流出，从而导致从各注水管柱段110的偏心配水器112中流出的液体较少，影响注水效果；在进行反洗井作业时，洗井液需要从该分层注水管柱的下端进入该分层注水管柱并从该分层注水管柱的上端排出注水井，此时，该分层注水管柱的下端需要解除封堵。由于上述双作用阀121中的堵头1215与下接头1214固定连接，因此其无法在该分层注水管柱进行反洗井作业时解除对分层注水管柱下端的封堵，所以本发明提供的分层注水管柱可以在该分层注水管柱下入注水井后改由上述皮碗阀组1213对该分层注水管柱进行封堵以保证注水作业的正常进行，而由于该皮碗阀组1213可以在接箍1212中上下运动，故其可以容易地解除对该分层注水管柱下端的封堵，从而保证该分层注水管柱能够正常进行反洗井作业。

需要说明的是，上述下接头1214为筒状，其上端设置有螺纹，下端内部通过销钉1216固定有堵头1215，该堵头1215上述下接头1214下端配合，因此， 该堵头1215可以封堵该下接头1214从而封堵该分层注水管柱。该接箍1212的两端均设置有螺纹，该接箍1212的下端与下接头1214的上端通过螺纹连接，该接箍1212的内部设置有皮碗阀组1213，在向下的压力作用下该皮碗阀组1213的下端能够进入该下接头1214的上端中，在实际应用中，为了保证封堵可靠，该皮碗阀组1213的下端与该下接头1214的上端可以为过盈配合。该上接头1211的两端均设置有螺纹，该上接头1211的下端与该接箍1212的上端通过螺纹连接，该上接头1211的上端与上述最下方的注水管柱段的下端通过螺纹连接，或者，该上接头1211的上端与底部封堵管柱段120包含的其他结构连接，本发明对此不做具体限定。

综上所述，本实施例提供的分层注水管柱，通过提供包含双作用阀的分层注水管柱，使得该分层注水管柱在下入注水井时，由设置在该双作用阀中的堵头封堵分层注水管柱，使得注水井中的液体无法进入分层注水管柱，从而也无法通过该分层注水管柱从井口涌出，因此，本发明提供的分层注水管柱可以在不压井情况下下入注水井中，从而避免了压井液对地层造成污染，堵塞地层的液流通道及放压导致的地层能量浪费和地面环境污染等问题。此外，该分层注水管柱下入注水井后，可以向该分层注水管柱中加压，在压力的作用下，连接该堵头和双作用阀的销钉剪断，使得堵头从双作用阀中脱离，同时双作用阀中的皮碗阀组在压力的作用下向下运动进入双作用阀的下接头中对分层注水管柱进行封堵，从而保证注水作业的正常进行，而该皮碗阀组在向上的压力的作用下也可以向上运动从下接头中脱离出来，解除对分层注水管柱的封堵，从而也可以保证反洗井作业的正常进行。销钉孔也可作为反洗井时的液流通道。

可选的，如图2所示，该下接头1214的内壁设置有台阶，该下接头1214在该台阶上方的部分的内径小于该下接头1214在该台阶下方的部分的内径，该堵头1215通过该销钉1216固定于该下接头1214在该台阶下方的部分内。

在实际应用中，该堵头1215与该下接头1214在该台阶下方的部分配合，且该堵头1215通过该销钉1216固定于该下接头1214在该台阶下方的部分。由于该下接头1214在该台阶上方的部分的内径小于该下接头1214在该台阶下方的部分的内径，则该分层注水管柱下入注水井时，在注水井中液体向上的压力下，该堵头1215也无法进入该下接头1214在该台阶上方的部分，从而保证了堵头1215对该下接头1214封堵的可靠性，继而保证了对该分层注水管柱封堵 的可靠性。

可选的，如图2所示，该堵头1215的外壁设置有凹槽，该凹槽内设置有密封圈12151，该销钉1216位于该凹槽下方。

设置密封圈12151可以进一步保证堵头1215对下接头1214及分层注水管柱封堵的可靠性。

进一步地，该双作用阀121还包括挡环1217，该挡环1217固定于该接箍1212和该上接头1211之间。在该分层注水管柱进行反洗井作业时，该皮碗阀组1213在从该分层注水管柱下端流入的液体的压力下在该接箍1212内向上运动，直至该皮碗阀组1213与该挡环1217接触，使得该皮碗阀组1213与该挡环1217形成空隙，该液体能够通过该空隙进入该分层注水管柱内。

如上所述，该分层注水管柱在进行反洗井作业时，洗井液需要从该分层注水管柱的下端进入该分层注水管柱并从该分层注水管柱的上端排出注水井，此时，该分层注水管柱的下端需要解除封堵，也即是，该分层注水管柱的下端需要形成液流通道。上述双作用阀121可以设置挡环1217，该挡环1217卡在接箍1212和上接头1211之间，可以避免皮碗阀组1213在向上运动时进入上接头1211中。具体地，皮碗阀组1213可以在反洗井作业中在接箍1212中向上运动脱离该下接头1214，并与该挡环1217接触，该挡环1217上有液流孔，确保反洗井作业时该分层注水管柱下端的液流通道畅通。

进一步地，如图1和图3所示，该底部封堵管柱段120还包括第一预置工作筒122，该第一预置工作筒122的一端与该上接头1211连接，该第一预置工作筒122的另一端与该最下方的注水管柱段的偏心配水器112连接，在该分层注水管柱进行起管作业时，该第一预置工作筒122用于固定向该分层注水管柱内投入的第一堵塞芯10，使得该第一堵塞芯10封堵该第一预置工作筒122。

在实际应用中，所有注水管柱在工作一段时间后需要进行检修等作业，也即是需要进行起管作业。为实现起管过程不压井作业，在进行起管作业时也需要对分层注水管柱进行封堵。因此，本分层注水管柱底部封堵管柱段120还可以设置第一预置工作筒122，该第一预置工作筒122位于双作用阀121上方，且与双作用阀121中的上接头1211通过螺纹连接。在进行起管作业时，技术人员可以从该分层注水管柱上端向该分层注水管柱内投入第一堵塞芯10，该第一堵塞芯10与该第一预置工作筒122配合，因此，该第一堵塞芯10通过该第一预 置工作筒122时，该第一预置工作筒122可以固定该第一堵塞芯10，使得该第一堵塞芯10可以封堵该第一预置工作筒122，从而封堵该分层注水管柱下端。

可选的，如图3所示，该第一预置工作筒122的上段1221内径小于该第一预置工作筒122的下段1222内径，如图4所示，该第一堵塞芯10包括第一堵塞杆11、第一堵塞滑套12、第一密封圈13、第一弹簧定位装置14、第一限位销15和第一固定销16，该第一堵塞杆11的一端通过该第一限位销15和该第一固定销16固定于该第一堵塞滑套12内，该密封圈13固定于该第一堵塞杆11的另一端，该第一弹簧定位装置14设置于该第一堵塞滑套12和该第一堵塞杆11之间，该第一堵塞杆11的外径等于该第一预置工作筒122的上段1221内径；该第一弹簧定位装置14，用于在通过该第一预置工作筒122的上段1221时收缩，并用于在通过该第一预置工作筒122的下段1222时张开以对该第一堵塞芯10进行固定，使得该第一堵塞杆11固定于该第一预置工作筒122的上段1221以封堵该第一预置工作筒122。

需要说明的是，该第一预置工作筒122的上端需要与上述最下方的注水管柱段的偏心配水器112通过螺纹连接，因此，该第一预置工作筒的122的上端需要与该偏心配水器112配合，而在一般情况下，上述第一预置工作筒122的上段1221为了与第一堵塞芯10的第一堵塞杆11配合，其尺寸一般较小，无法与上述偏心配水器112配合。所以，在实际应用中，该第一预置工作筒122的上端还可以包括上接头1223，该上接头1223与该偏心配水器112连接，且与该偏心配水器112配合。

还需要说明的是，上述第一预置工作筒122的上段1221与该第一预置工作筒122的下段1222之间可以设置圆锥台1224，上述上接头1223和第一预置工作筒122的上段1221之间可以设置圆锥台1225。

还需要说明的是，在本发明的一个实施例中，上述第一弹簧定位装置14可以包括扭转弹簧和锁块，该第一弹簧定位装置14可以通过轴销固定于该第一堵塞滑套12和该第一堵塞杆11之间，该扭转弹簧可以在通过该第一预置工作筒122的下段1222时张开，并带动该锁块移动直至其与该第一预置工作筒122的下段1222的内壁接触，由于该第一预置工作筒122的下段1222的内径大于该第一预置工作筒122的上段1221的内径，因此，在该扭转弹簧张开，且该锁块与该第一预置工作筒122的下段1222的内壁接触时，该第一堵塞芯10即使受到注水井中液体向上的压力也无法向上运动，则第一堵塞芯10即可起到封堵该第一预置工作筒122继而封堵该分层注水管柱的效果。

进一步地，如图1所示，该每一个注水管柱段110还包括第二预置工作筒113，该第二预置工作筒113与该注水封隔器111连接，在该分层注水管柱进行起管作业时，该第二预置工作筒113用于固定向该分层注水管柱内投入的第二堵塞芯，使得该第二堵塞芯封堵该第二预置工作筒113。

在实际应用中，由于分层注水管柱下入注水井后需要执行注水作业，因此，该分层注水管柱下入注水井后需要打开每一个注水管柱段110的偏心配水器112的水嘴。在起管作业时，为了防止注水井中的液体在地层压力的作用下通过上述水嘴进入该分层注水管柱并通过该分层注水管柱从注水井井口涌出，需要关闭各偏心配水器112的水嘴，然而，在实际应用中，各偏心配水器112的水嘴经常无法顺利关闭。出现这种情况时，就需要对该分层注水管柱进行分段封堵，也即是，需要封堵该分层注水管柱的每一注水管柱段110。为了封堵该分层注水管柱的每一注水管柱段110，可以在每一注水管柱段110内设置第二预置工作筒113，该第二预置工作筒113位于同一注水管柱段110中的注水封隔器111的上端，且与该注水封隔器111通过螺纹连接。

在进行起管作业时，当有任何一个水嘴没有成功关闭时就需要利用上述设置在每一注水管柱段110上的第二预置工作筒113对该每一注水管柱段110进行封堵。具体地，在起管作业时，技术人员可以从分层注水管柱的上端投入第二堵塞芯，该第二堵塞芯在最上端的注水管柱段110中的第二预置工作筒113中固定后，技术人员可以起出并卸下上述最上端的注水管柱段，而后技术人员可以继续投入第二堵塞芯，并起出和卸下该最上端的注水管柱段下方紧邻的注水管柱段，依次执行上述过程则可以将该分层注水管柱中的所有注水管柱段110起出，而后技术人员可以从分层注水管柱的上端投入第一堵塞芯10，该第一堵塞芯10在第一预置工作筒122中固定后，技术人员可以起出底部封堵管柱段120。

可选的，该第二预置工作筒113的上段内径小于该第二预置工作筒113的下段内径，该第二堵塞芯包括第二堵塞杆、第二堵塞滑套、第二密封圈、第二弹簧定位装置、第二限位销和第二固定销，该第二堵塞杆的一端通过该第二限位销和该第二固定销固定于该第二堵塞滑套内，该密封圈固定于该第二堵塞杆 的另一端，该第二弹簧定位装置设置于该第二堵塞滑套和该第二堵塞杆之间，该第二堵塞杆的外径等于该第二预置工作筒113的上段内径；该第二弹簧定位装置，用于在通过该第二预置工作筒113的上段时收缩，并用于在通过该第二预置工作筒113的下段时张开以对该第二堵塞芯进行固定，使得该第二堵塞杆固定于该第二预置工作筒113的上段以封堵该第二预置工作筒113。

需要说明的是，上述第二预置工作筒113的结构与上述第一预置工作筒122的结构相同，因此，本发明对该第二预置工作筒113的具体结构不再赘述。同样地，上述第二堵塞芯的结构与上述第一堵塞芯10的结构相同，本发明在此也不再赘述。

可选的，该第一预置工作筒122的上段1221内径小于该第二预置工作筒113的上段内径。

在实际应用中，由于在各偏心配水器112的水嘴均成功关闭的情况下，可以直接投入第一堵塞芯10对第一预置工作筒122进行封堵即可将该分层注水管柱从注水井中起出，而第一预置工作筒122位于分层注水管柱的下端，即其位于各第二预置工作筒113的下端，则第一堵塞芯10需要通过各第二预置工作筒113后才能进入第一预置工作筒122。为了防止第一堵塞芯10在经过第二预置工作筒113时即被该第二预置工作筒113固定，因此，该第二预置工作筒113的上段内径应当大于该第一预置工作筒122的上段1221的内径。

可选的，该第二预置工作筒113的上段内径小于该偏心配水器112的内径。

同样地，为了防止第二堵塞芯能够顺利进入该第二预置工作筒113，则该第二预置工作筒113的上段内径小于该偏心配水器112的内径。

进一步地，该底部封堵管柱段120还包括筛管123和丝堵124，该筛管123的一端与该下接头1214连接，该筛管123的另一端与该丝堵124连接，该丝堵124用于承接与该双作用阀121脱离的该堵头1215。

本发明提供的分层注水管柱可用于完井作业、注水作业、反洗井作业和起管作业，下面，本发明将以图1所示的分层注水管柱为例，对本发明提供的分层注水管柱进行完井作业、注水作业、反洗井作业和起管作业的方法做简要说明，具体地：

1、完井作业：所谓完井作业即将该分层注水管柱下入注水井的作业。关闭各注水管柱段110的偏心配水器112的水嘴；配合井口不压井作业装置将该分 层注水管柱下入注水井中直至该分层注水管柱下入注水井内预设深度；向该分层注水管柱内加压，使该销钉1216剪断，该堵头1215从双作用阀121中脱离掉入丝堵124中，并使该皮碗阀组1213在接箍1212中向下运动进入下接头1214中对该分层注水管柱进行封堵；继续向该分层注水管柱内加压，直至各注水管柱段110的注水封隔器111实现坐封。

2、注水作业：检查各注水管柱段110的注水封隔器111密封是否合格；在各注水管柱段110的注水封隔器111密封合格后，打开分层注水管柱上各注水管柱段110偏心配水器112的水嘴；向分层注水管柱内注入液体，该液体通过各注水管柱段110偏心配水器112的水嘴注入各地层中。

3、反洗井作业：从分层注水管柱外侧的管套内注入洗井液，在该洗井液向上的压力下，该皮碗阀组1213在接箍1212内向上运动，直至其与挡环1217接触，并与挡环1217间形成液流通道，洗井液通过该液流通道进入分层注水管柱内并从该分层注水管柱流向注水井井口。

4、起管作业：关闭各注水管柱段110的偏心配水器112的水嘴；若各偏心配水器112的水嘴成功关闭，则向分层注水管柱内投入第一堵塞芯10，待第一堵塞芯10固定于第一预置工作筒122内时，将分层注水管柱从注水井中起出；若有任何一个偏心配水器112的水嘴没有成功关闭，则向分层注水管柱投入第二堵塞芯，待第二堵塞芯固定于最上端注水管柱段的第二预置工作筒内时，起出并卸下上述最上端注水管柱段，而后继续投入第二堵塞芯并执行上述步骤，直至该分层注水管柱的所有注水管柱段均被起出和卸下，而后投入第一堵塞芯10，待第一堵塞芯10固定于第一预置工作筒122内时，将底部封堵管柱段120从注水井中起出。

综上所述，本实施例提供的分层注水管柱，通过提供包含双作用阀的分层注水管柱，使得该分层注水管柱在下入注水井时，由设置在该双作用阀中的堵头封堵分层注水管柱，使得注水井中的液体无法进入分层注水管柱，从而也无法通过该分层注水管柱从井口涌出，因此，本发明提供的分层注水管柱可以在未向注水井注入压井液的情况下下入注水井中，从而避免了压井液对地层造成污染，堵塞地层的液流通道的问题。此外，该分层注水管柱下入注水井后，可以向该分层注水管柱中加压，在压力的作用下，连接该堵头和双作用阀的销钉剪断，使得堵头从双作用阀中脱离，同时双作用阀中的皮碗阀组在压力的作用 下向下运动进入双作用阀的下接头中对分层注水管柱进行封堵，从而保证注水作业的正常进行，而该皮碗阀组在向上的压力的作用下也可以向上运动从下接头中脱离出来，解除对分层注水管柱的封堵，从而也可以保证反洗井作业的正常进行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种分层注水管柱，其特征在于，所述分层注水管柱包括至少两个注水管柱段和底部封堵管柱段；

所述至少两个注水管柱段由上至下通过油管依次连接，所述底部封堵管柱段与最下方的注水管柱段连接，所述至少两个注水管柱段中的每一个注水管柱段包括由上至下连接的注水封隔器和偏心配水器；

所述底部封堵管柱段包括双作用阀，所述双作用阀包括上接头、接箍、皮碗阀组、下接头、堵头和销钉，所述下接头为筒状，所述堵头通过所述销钉固定于所述下接头内，用于封堵所述分层注水管柱，所述下接头与所述接箍的一端连接，所述接箍为筒状，所述皮碗阀组设置于所述接箍内，所述皮碗阀组能够在所述接箍内做上下运动，所述接箍的另一端与所述上接头连接；

在所述分层注水管柱下入注水井后，所述销钉能够在向所述分层注水管柱内加压后剪断，使得所述堵头从所述双作用阀中脱离，并使得所述皮碗阀组在所述接箍内向下运动，直至所述皮碗阀组进入所述下接头中对所述分层注水管柱进行封堵，

所述底部封堵管柱段还包括第一预置工作筒，所述第一预置工作筒的一端与所述上接头连接，所述第一预置工作筒的另一端与所述最下方的注水管柱段的偏心配水器连接，在所述分层注水管柱进行起管作业时，所述第一预置工作筒用于固定向所述分层注水管柱内投入的第一堵塞芯，使得所述第一堵塞芯封堵所述第一预置工作筒，

所述第一预置工作筒的上段内径小于所述第一预置工作筒的下段内径，所述第一堵塞芯包括第一堵塞杆、第一堵塞滑套、第一密封圈、第一弹簧定位装置、第一限位销和第一固定销，所述第一堵塞杆的一端通过所述第一限位销和所述第一固定销固定于所述第一堵塞滑套内，所述第一密封圈固定于所述第一堵塞杆的另一端，所述第一弹簧定位装置设置于所述第一堵塞滑套和所述第一堵塞杆之间，所述第一堵塞杆的外径等于所述第一预置工作筒的上段内径；

所述第一弹簧定位装置，用于在通过所述第一预置工作筒的上段时收缩，并用于在通过所述第一预置工作筒的下段时张开以对所述第一堵塞芯进行固定，使得所述第一堵塞杆固定于所述第一预置工作筒的上段以封堵所述第一预置工作筒。

2.根据权利要求1所述的分层注水管柱，其特征在于，所述双作用阀还包括挡环，所述挡环固定于所述接箍和所述上接头之间；

在所述分层注水管柱进行反洗井作业时，所述皮碗阀组在从所述分层注水管柱下端流入的液体的压力下在所述接箍内向上运动，直至所述皮碗阀组与所述挡环接触，所述液体能够通过销钉孔的液流通道及所述挡环与所述皮碗阀组形成的液流通道进入所述分层注水管柱内。

3.根据权利要求1所述的分层注水管柱，其特征在于，所述每一个注水管柱段还包括第二预置工作筒，所述第二预置工作筒与所述注水封隔器连接，在所述分层注水管柱进行起管作业时，所述第二预置工作筒用于固定向所述分层注水管柱内投入的第二堵塞芯，使得所述第二堵塞芯封堵所述第二预置工作筒。

4.根据权利要求3所述的分层注水管柱，其特征在于，所述第二预置工作筒的上段内径小于所述第二预置工作筒的下段内径，所述第二堵塞芯包括第二堵塞杆、第二堵塞滑套、第二密封圈、第二弹簧定位装置、第二限位销和第二固定销，所述第二堵塞杆的一端通过所述第二限位销和所述第二固定销固定于所述第二堵塞滑套内，所述第二密封圈固定于所述第二堵塞杆的另一端，所述第二弹簧定位装置设置于所述第二堵塞滑套和所述第二堵塞杆之间，所述第二堵塞杆的外径等于所述第二预置工作筒的上段内径；

所述第二弹簧定位装置，用于在通过所述第二预置工作筒的上段时收缩，并用于在通过所述第二预置工作筒的下段时张开以对所述第二堵塞芯进行固定，使得所述第二堵塞杆固定于所述第二预置工作筒的上段以封堵所述第二预置工作筒。

5.根据权利要求3所述的分层注水管柱，其特征在于，所述第一预置工作筒的上段内径小于所述第二预置工作筒的上段内径。

6.根据权利要求4所述的分层注水管柱，其特征在于，所述第二预置工作筒的上段内径小于所述偏心配水器的内径。

7.根据权利要求1所述的分层注水管柱，其特征在于，所述底部封堵管柱段还包括筛管和丝堵，所述筛管的一端与所述下接头连接，所述筛管的另一端与所述丝堵连接，所述丝堵用于承接与所述双作用阀脱离的所述堵头。

8.根据权利要求1所述的分层注水管柱，其特征在于，所述下接头的内壁设置有台阶，所述下接头在所述台阶上方的部分的内径小于所述下接头在所述台阶下方的部分的内径，所述堵头通过所述销钉固定于所述下接头在所述台阶下方的部分内。

9.根据权利要求1所述的分层注水管柱，其特征在于，所述堵头的外壁设置有密封圈凹槽和销钉凹槽，所述密封圈凹槽内设置有堵头密封圈，所述销钉凹槽位于所述密封圈凹槽下方。

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