CN108374653A - 一种多功能注水管柱及测压方法及测压短节 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能注水管柱及测压方法及测压短节，管柱包括至少一个封隔器、至少两个配水器，所述封隔器及配水器均连接在油管上，每一个封隔器把与该封隔器相邻的两个配水器封隔在不同的层位，即封隔器和配水器为间隔设置；所述封隔器与配水器之间连接有一体化分层测压短节，所述一体化分层测压短节包括上接头、下接头、旋转芯子、密封衬套，所述上接头内设置密封衬套，所述密封衬套内壁开设内螺纹，所述旋转芯子外壁开设外螺纹，所述旋转芯子通过自身外螺纹旋拧在密封衬套内壁的内螺纹上，所述上接头和密封衬套同时开设相连通的传压孔。本发明既可以实现分层注水的功能，又能满足分层测静压的需求。
Description
技术领域
本发明涉及油井注水技术领域，具体地说是一种多功能注水管柱及测压方法及测压短节。
背景技术
随着胜利油田进入高含水开发后期，层间矛盾日益突出，压力系统更加复杂，细分注水是目前主要的开发方式。为了制定最优的注水开发方案和各注水层合理的注水参数，就需要准确的掌握各注水小层的压力数据。由于目前胜利油田分层注水管柱都具有密闭防返吐结构，在原井分层注水管柱下不能准确测出各注水层乃至全井的压力数据。因此，要想准确测出水井的压力数据，就需要单独下入分层测压管柱，进行各小层关井测试，这就大大增加施工成本和周期，并且影响水井正常生产。因此，设计了一种多功能注水管柱，使其既具有分层注水的功能，又能满足分层测静压的需求。
申请号：201410422689.7，公开日2014-12-10公开了一种油田采油工艺分层注水工具，包括井下流体反向密封机构和滑阀式测压机构，它由上接头、上连接套、扶正体、主体、导向体下连接套和下接头组成，其中井下流体反向密封机构和滑阀式测压机构设计在主体上，由于设计了井下流体反向密封机构，一是克服了现有技术在注水井停注或关井后，高压层液体通过偏心配水器向低压层倒灌，并把地层砂及脏物携带进入油管内，影响分层注水效果，二是有效解决反洗井时洗井液在偏心配水器上分流造成洗井不彻底的问题。可有效保证分层注水方案的顺利实施，提高了油田的分层注水效率；由于设计了滑阀式测压机构，可实现反向密封后的测压及分层注水管柱的验封。
以上公开技术中，自带测压机构来实现注水测压双功能，机构复杂，长时间不测压也要附着安装在上面，维修及成本过高。而本发明只是在各分层设置一个开闭装置，在下入测压机械手时，能够方便的打开开闭装置，从而实现不用换管柱就能测压，平时不测压关闭后也不影响注水，而且结构简单，整个管柱不会出现维修及成本过高的问题。另外两个技术相比在整体技术方案、所要解决的技术问题、技术效果等均不相同，公开技术对本发明也不具有技术启示。
申请号02211307.X，公开日2003-01-08公开了一种测压、配水双功能配注器,它涉及一种油田井下注水工具。扶正体的两边设有双侧投捞槽,扶正体固定在上连接套的内部,偏心配水孔和偏心测压孔设在主体的内部,主体的内孔壁设有两个水眼,通道中心孔通过水眼分别与偏心配水孔和偏心测压孔相连通,主体的内部设有连通孔道。本发明可以测取油管外流动压力；实现多层、单层之间注入量差距大的注水井直接测取单层流量；由于可以直接测得各层的流量,所以测量误差较小,各层之间不互相干扰,调配效率高,合格率高；解决了注水井测试、验封时测试密封段过孔刮皮碗和憋压问题,实现了不关井、不放液流也可进行分层测试和验封的目的。
以上公开技术，与本发明相比在整体技术方案、所要解决的技术问题、技术效果等均不相同，公开技术对本发明也不具有技术启示。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能注水管柱及测压方法及测压短节，通过在各注水小层配水器底部增加一体化分层测压的短节，既可以实现分层注水的功能，又能满足分层测静压的需求。
为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种多功能注水管柱，包括至少一个封隔器、至少两个配水器，所述封隔器及配水器均连接在油管上，每一个封隔器把与该封隔器相邻的两个配水器封隔在不同的层位，即封隔器和配水器为间隔设置；所述封隔器与配水器之间连接有一体化分层测压短节，所述一体化分层测压短节包括上接头、下接头、旋转芯子、密封衬套，所述下接头上端伸入上接头内并通过防松钉进行连接固定，所述上接头内设置密封衬套，所述密封衬套内壁开设内螺纹，所述旋转芯子外壁开设外螺纹，所述旋转芯子通过自身外螺纹旋拧在密封衬套内壁的内螺纹上，所述密封衬套通过防松钉与上接头连接固定，所述上接头和密封衬套同时开设相连通的传压孔。
所述旋转芯子开设径向的旋转卡槽。
所述密封衬套上端限位在上接头内壁开设卡台上，密封衬套下端面与下接头上端面设置端部密封件。
所述油管的底端安装定压沉砂阀。
为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一体化分层测压短节，其特征在于，包括上接头、下接头、旋转芯子、密封衬套，所述下接头上端伸入上接头内并通过防松钉进行连接固定，所述上接头内设置密封衬套，所述密封衬套内壁开设内螺纹，所述旋转芯子外壁开设外螺纹，所述旋转芯子通过自身外螺纹旋拧在密封衬套内壁的内螺纹上，所述密封衬套通过防松钉与上接头连接固定，所述上接头和密封衬套同时开设相连通的传压孔，所述旋转芯子开设径向的旋转卡槽，所述密封衬套上端限位在上接头内壁开设卡台上，密封衬套下端面与下接头上端面设置端部密封件。
为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种多功能注水管柱的分层测静压方法，其特征在于，在进行注水井停注分层测静压时，配水器的防返吐机构使油层内的流体不能通过配水器进入油管内，并且封隔器在停注时不解封，仍然具有分层功能；此时，可以下入测压机械手，测压机械手卡住一体化分层测压短节的旋转芯子的旋转卡槽，将一体化分层测压短节打开，来进行本小层的静压测试，当本小层的静压测试完毕后，关闭本小层对应的一体化分层测压短节，继续进行其他小层的测试。
当旋转芯子位于最底部时，此时旋转芯子与端部密封件接触密封，此时一体化分层测压短节处于关闭状态；当下入测压机械手后，通过卡在旋转芯子上的旋转卡槽中进行旋转，由于旋转芯子与密封衬套通过螺纹配合，此时旋转芯子会沿着密封衬套向上移动，当旋转芯子脱离底部的端部密封件后，外部的压力通过传压孔传递过来，实现测压的功能；当测压完毕后，反方向旋转旋转芯子，使其向下移动与端部密封件接触后，又会使其关闭。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
既具有分层注水的功能，又能实现水井分层测静压的需求，避免单独下一趟分层测压管柱，降低作业成本，缩短作业周期。
附图说明
图1为本发明的一种多功能注水管柱结构示意图；
图2为一体化分层测压短节结构示意图。
图中：定压沉砂阀1、一体化分层测压短节2、配水器3、封隔器4。
上接头2-1、旋转芯子2-2、防松钉2-3、密封衬套2-4、传压孔2-5、端部密封件2-6、防松钉2-7、下接头2-8。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种多功能注水管柱，包括至少一个封隔器4、至少两个配水器3，所述封隔器及配水器均连接在油管上，每一个封隔器把与该封隔器相邻的两个配水器封隔在不同的层位，即封隔器和配水器为间隔设置；所述封隔器与配水器之间连接有一体化分层测压短节2，所述一体化分层测压短节包括上接头2-1、下接头2-8、旋转芯子2-2、密封衬套2-4，所述下接头上端伸入上接头内并通过防松钉2-7进行连接固定，所述上接头内设置密封衬套2-4，所述密封衬套内壁开设内螺纹，所述旋转芯子外壁开设外螺纹，所述旋转芯子通过自身外螺纹旋拧在密封衬套内壁的内螺纹上，所述密封衬套通过防松钉2-3与上接头连接固定，所述上接头和密封衬套同时开设相连通的传压孔2-5。所述旋转芯子开设径向的旋转卡槽。所述密封衬套上端限位在上接头内壁开设卡台上，密封衬套下端面与下接头上端面设置端部密封件2-6。所述油管的底端安装定压沉砂阀1。
以上所有部件相互之间连接关系均为丝扣式连接，另外，一体化分层测压短节，本身不具有测压功能，是配合测压工具的一个工具，实质上是一种开闭装置，所以一体化分层测压短节本身不应理解为具有测压功能。
分层注水功能：该工艺管柱下井时，一体化分层测压短节2处于关闭状态，后期可以下入测调仪来对配水器3单独进行测试调配，使其具有分层注水的功能。
分层测静压功能：在进行注水井停注分层测静压时，此时由于配水器3由于具有防返吐机构，使油层内的流体不能通过配水器3进入油管内，并且封隔器4具有自锁结构，停注时封隔器4不解封，仍然具有分层功能。此时，可以下入测压机械手，通过配水器3上的定位机构，将一体化分层测压短节2打开，来进行本小层的静压测试，当本小层的静压测试完毕后，关闭本小层对应的一体化分层测压短节2，继续进行其他小层的测试。
一体化分层测压短节2的结构及原理：如图2所示，一体化分层测压短节2主要由2-1上接头、2-2旋转芯子、2-3防松钉、2-4密封衬套、2-5传压孔、2-6端部密封件、2-7防松钉与2-8下接头组成。当旋转芯子2-2位于最底部时，此时旋转芯子2-2与端部密封件2-6接触密封，此时一体化分层测压短节2处于关闭状态；当下入测压机械手后，通过卡在旋转芯子2-2上的槽中进行旋转，由于旋转芯子2-2与密封衬套2-4通过螺纹配合，此时旋转芯子2-2会沿着密封衬套2-4向上移动，当旋转芯子2-2脱离底部的端部密封件2-6后，外部的压力通过传压孔2-5传递过来，实现测压的功能。当测压完毕后，反方向旋转旋转芯子2-2，使其向下移动与端部密封件2-6接触后，又会使其关闭。
上述封隔器、配水器、定压沉砂阀均为本领域内的常规技术和公知技术，直接应用丝扣式连接即可，所以不再赘述。上述测压机械手一方面是本领域内的常规技术和公知技术，另一方面不是本发明的构件，所以只是在需要测压时，直接应用在其中即可，所以不再赘述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种多功能注水管柱，包括至少一个封隔器、至少两个配水器，所述封隔器及配水器均连接在油管上，每一个封隔器把与该封隔器相邻的两个配水器封隔在不同的层位，即封隔器和配水器为间隔设置；其特征在于，所述封隔器与配水器之间连接有一体化分层测压短节，所述一体化分层测压短节包括上接头、下接头、旋转芯子、密封衬套，所述下接头上端伸入上接头内并通过防松钉进行连接固定，所述上接头内设置密封衬套，所述密封衬套内壁开设内螺纹，所述旋转芯子外壁开设外螺纹，所述旋转芯子通过自身外螺纹旋拧在密封衬套内壁的内螺纹上，所述密封衬套通过防松钉与上接头连接固定，所述上接头和密封衬套同时开设相连通的传压孔。
2.根据权利要求1所述的一种多功能注水管柱，其特征在于，所述旋转芯子开设径向的旋转卡槽。
3.根据权利要求1或2所述的一种多功能注水管柱，其特征在于，所述密封衬套上端限位在上接头内壁开设卡台上，密封衬套下端面与下接头上端面设置端部密封件。
4.根据权利要求3所述的一种多功能注水管柱，其特征在于，所述油管的底端安装定压沉砂阀。
5.一体化分层测压短节，其特征在于，包括上接头、下接头、旋转芯子、密封衬套，所述下接头上端伸入上接头内并通过防松钉进行连接固定，所述上接头内设置密封衬套，所述密封衬套内壁开设内螺纹，所述旋转芯子外壁开设外螺纹，所述旋转芯子通过自身外螺纹旋拧在密封衬套内壁的内螺纹上，所述密封衬套通过防松钉与上接头连接固定，所述上接头和密封衬套同时开设相连通的传压孔，所述旋转芯子开设径向的旋转卡槽，所述密封衬套上端限位在上接头内壁开设卡台上，密封衬套下端面与下接头上端面设置端部密封件。
6.一种多功能注水管柱的分层测静压方法，其特征在于，在进行注水井停注分层测静压时，配水器的防返吐机构使油层内的流体不能通过配水器进入油管内，并且封隔器在停注时不解封，仍然具有分层功能；此时，可以下入测压机械手，测压机械手卡住一体化分层测压短节的旋转芯子的旋转卡槽，将一体化分层测压短节打开，来进行本小层的静压测试，当本小层的静压测试完毕后，关闭本小层对应的一体化分层测压短节，继续进行其他小层的测试。
7.根据权利要求6所述的一种多功能注水管柱的分层测静压方法，其特征在于，当旋转芯子位于最底部时，此时旋转芯子与端部密封件接触密封，此时一体化分层测压短节处于关闭状态；当下入测压机械手后，通过卡在旋转芯子上的旋转卡槽中进行旋转，由于旋转芯子与密封衬套通过螺纹配合，此时旋转芯子会沿着密封衬套向上移动，当旋转芯子脱离底部的端部密封件后，外部的压力通过传压孔传递过来，实现测压的功能；当测压完毕后，反方向旋转旋转芯子，使其向下移动与端部密封件接触后，又会使其关闭。
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