CN108547602A - 一种气水分注装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气水分注装置及方法，包括套管和安装在套管内的上部油管、单流阀、分注壳体、封隔器、下部油管；所述分注壳体具有环形空腔和轴向贯通的分注内腔，所述环形空腔内从上到下设有上部弹簧、滑块、下部弹簧；所述分注壳体外壁上部设有与环形空腔连通的滑套口A，内壁中部设有与环形空腔连通的滑套口B，内壁下部设有与环形空腔连通的滑套口C；所述上部油管、单流阀、分注壳体、封隔器、下部油管从上到下依次连接，所述分注内腔、封隔器和下部油管的内腔依次相通。本发明通过井口注入压力控制分注壳体内外压差，实现滑块的上行或下行，从而达到下部油管内部和油套环空连通或关闭的目的，操作简单易行。
Description
技术领域
本发明属于油气井安全技术领域，尤其涉及一种气水分注装置及方法。
背景技术
向油气井中注气和注水是一种常见的增产措施，将酸气和地层水直接回注到地层中也更加环保，因此该工艺应用广泛。但是在注气的过程中，若水与二氧化碳或硫化氢接触会大大的加速管柱的腐蚀，从而减少井筒管柱的服役寿命，导致井筒管柱失效。在现有技术中，通常使用耐腐蚀管柱、涂层和缓蚀剂等，但这些手段成本较高，因此需要一种相对经济、适用的的方法来解决工程实际中，气水同注井管柱的腐蚀问题。
发明内容
本发明主要是克服现有技术中的不足之处，提出一种气水分注装置及方法，本发明在注气和注水时使用不同的通道，因此气和水不会接触，能够减少耐腐蚀材料的使用。
本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种气水分注装置，包括套管和安装在套管内的上部油管、单流阀、分注壳体、封隔器、下部油管；
所述分注壳体具有环形空腔和轴向贯通的分注内腔，所述环形空腔内从上到下设有上部弹簧、滑块、下部弹簧；
所述分注壳体外壁上部设有与环形空腔连通的滑套口A，内壁中部设有与环形空腔连通的滑套口B，内壁下部设有与环形空腔连通的滑套口C；
所述上部油管、单流阀、分注壳体、封隔器、下部油管从上到下依次连接，所述分注内腔、封隔器和下部油管的内腔依次相通。
进一步的是，所述滑块与分注壳体之间设有密封圈。
进一步的是，所述环形空腔的外侧内壁和内侧内壁上均设有密封圈。
进一步的是，所述分注壳体、密封圈、上部弹簧、滑块、下部弹簧、单流阀、封隔器及下部油管均由耐腐蚀材料制成。
进一步的是，所述滑块上下两端分别与上部弹簧、下部弹簧压紧配合。
一种气水分注方法，包括以下步骤：
步骤1、安装一种气水分注装置，其套管与上部油管之间具有油套环空；
步骤2、注水时：油套环空注入水流，分注壳体外部压力大于分注壳体内部压力5-8MPa时，滑块下行，单流阀关闭，滑套口B打开，这样油套环空、滑套口A、环形空腔、滑套口B、分注内腔、封隔器和下部油管依次连通而形成注水通道，水流从注水通道进入地层；
步骤3、当停止注水时，因分注壳体内外部的压差减小，滑块回复原位置，从而密封住滑套口B，关闭注水通道；
步骤4、注气时：当上部油管内注气体，单流阀打开，分注壳体内部压力大于分注壳体外部压力5-8MPa时，分注壳体中的滑块上行，密封住滑套口A，这样上部油管、单流阀、分注内腔、封隔器和下部油管依次连通而形成注气通道，气体从注气通道注入地层；
步骤5、当停止注气时，也因分注壳体内外部的压差减小，滑块回复原位置，从而密封住滑套口B，单流阀也关闭，最后关闭注水通道。
进一步的是，所述注水通道与注气通道可进行互换。
本发明的有益效果是：本发明通过井口注入压力控制分注壳体内外压差，实现滑块的上行或下行，从而达到下部油管内部和油套环空连通或关闭的目的，操作简单易行；在管串中，分注壳体以上气和水流经不同的通道，不会因气水相互接触而产生的管柱腐蚀问题，因此，分注壳体以上的管柱均可使用普通材质的管柱，仅在分注壳体以下使用耐蚀管柱，降低了管材成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为实施例中油套环空注入流体时的结构示意图；
图3为实施例中上部油管注入流体时的结构示意图。
图中所示：1-下部弹簧、2-分注壳体、3-分注内腔、4-密封圈、5-滑块、6-上部弹簧、7-单流阀、8-滑套口A、9-滑套口B、10-滑套口C、11-下部油管、12-油套环空、13-上部油管、14-封隔器、15-套管。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做更进一步的说明。
如图1所示，本发明的一种气水分注装置，包括套管15和安装在套管15内的上部油管13、单流阀7、分注壳体2、封隔器14、下部油管11，其中上部油管13与套管15之间具有油套环空12；
所述分注壳体2具有环形空腔和轴向贯通的分注内腔3，所述环形空腔内从上到下设有上部弹簧6、滑块5、下部弹簧1，所述上部弹簧6上端与环形空腔内壁上端配合，下端与滑块5上端配合，所述下部弹簧1上端与滑块5下端配合，下端与环形空腔内壁下端配合；
所述分注壳体2外壁上部设有与环形空腔连通的滑套口A8，内壁中部设有与环形空腔连通的滑套口B9，内壁下部设有与环形空腔连通的滑套口C10，所述滑块5密封住滑套口B9，所述油套环空12通过滑套口A8与环形空腔相通，所述分注内腔3通过滑套口C10与环形空腔相通；
所述上部油管13、单流阀7、分注壳体2、封隔器14、下部油管11从上到下依次连接，上述连接方式可采用螺纹连接，所述分注内腔3、封隔器14和下部油管11的内腔依次相通。
即本装置在使用时，如图2所示，当油套环空12注入流体时，分注壳体2外部压力大于分注壳体2内部压力5-8MPa时，流体从滑套口A8进入到环形空腔内压在滑块5上，压力增大使得滑块5下行，单流阀7关闭，打开滑套口B9，这样油套环空12、滑套口A8、环形空腔、滑套口B9、分注内腔3、封隔器14和下部油管11依次连通而形成流体通道；
当不注入流体时，压力差消失，滑块5因下部弹簧1的弹力回复到原位置，从而密封住滑套口B9，从而关闭流体通道；
如图3所示，当上部油管13内注气体，单流阀7打开，分注壳体2内部压力大于分注壳体2外部压力5-8MPa时，压力从滑套口C10进入到环形空腔内压滑块5，使得滑块5上行，密封住滑套口A8，这样上部油管13、单流阀7、分注内腔3、封隔器14和下部油管11依次连通而又形成通道；
当不注入流体时，压力差消失，单流阀7关闭，滑块5因上部弹簧6的弹力回复到原位置，从而密封住滑套口B9，从而关闭通道。
其中为了提高密封效果，优选的实施方式是，所述滑块5与分注壳体2之间设有密封圈4，密封圈4的个数为4个，环形空腔的外侧内壁和内侧内壁上均设有密封圈4。
分注壳体2以上的管柱均可使用普通材质的管柱，仅在分注壳体2以下使用耐蚀管柱，因此，所述分注壳体2、密封圈4、上部弹簧6、滑块5、下部弹簧1、单流阀7、封隔器14及下部油管11均由耐腐蚀材料制成。
上部弹簧6、下部弹簧1分别要为滑块5提供弹力，为了使得滑块5更好的复位，优选的实施方式是，所述滑块5上下两端分别与上部弹簧6、下部弹簧1压紧配合。
一种气水分注方法，包括以下步骤：
步骤1、安装一种气水分注装置，其套管15与上部油管13之间具有油套环空12；
步骤2、注水时：油套环空12注入水流，分注壳体2外部压力大于分注壳体2内部压力5-8MPa时，滑块5下行，单流阀7关闭，这样油套环空12、滑套口A8、环形空腔、滑套口B9、分注内腔3、封隔器14和下部油管11依次连通而形成注水通道，水流从注水通道进入地层；
步骤3、当停止注水时，因分注壳体2内外部的压差减小，滑块5回复原位置，从而密封住滑套口B9，关闭注水通道；
步骤4、注气时：当上部油管13内注气体，单流阀7打开，分注壳体2内部压力大于分注壳体2外部压力5-8MPa时，分注壳体2中的滑块5上行，密封住滑套口A8，这样上部油管13、单流阀7、分注内腔3、封隔器14和下部油管11依次连通而形成注气通道，气体从注气通道注入地层；
步骤5、当停止注气时，也因分注壳体2内外部的压差减小，滑块5回复原位置，从而密封住滑套口B9，单流阀7也关闭，最后关闭注水通道。
其中，所述注水通道与注气通道可进行互换。
以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种气水分注装置，其特征在于，包括套管(15)和安装在套管(15)内的上部油管(13)、单流阀(7)、分注壳体(2)、封隔器(14)、下部油管(11)；
所述分注壳体(2)具有环形空腔和轴向贯通的分注内腔(3)，所述环形空腔内从上到下设有上部弹簧(6)、滑块(5)、下部弹簧(1)；
所述分注壳体(2)外壁上部设有与环形空腔连通的滑套口A(8)，内壁中部设有与环形空腔连通的滑套口B(9)，内壁下部设有与环形空腔连通的滑套口C(10)；
所述上部油管(13)、单流阀(7)、分注壳体(2)、封隔器(14)、下部油管(11)从上到下依次连接，所述分注内腔(3)、封隔器(14)和下部油管(11)的内腔依次相通。
2.根据权利要求1所述的一种气水分注装置，其特征在于，所述滑块(5)与分注壳体(2)之间设有密封圈(4)。
3.根据权利要求2所述的一种气水分注装置，其特征在于，所述环形空腔的外侧内壁和内侧内壁上均设有密封圈(4)。
4.根据权利要求2或3所述的一种气水分注装置，其特征在于，所述分注壳体(2)、密封圈(4)、上部弹簧(6)、滑块(5)、下部弹簧(1)、单流阀(7)、封隔器(14)及下部油管(11)均由耐腐蚀材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种气水分注装置，其特征在于，所述滑块(5)上下两端分别与上部弹簧(6)、下部弹簧(1)压紧配合。
6.一种气水分注方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、安装权利要求1-5任一项所述的一种气水分注装置，其套管(15)与上部油管(13)之间具有油套环空(12)；
步骤2、注水时：油套环空(12)注入水流，分注壳体(2)外部压力大于分注壳体(2)内部压力5-8MPa时，滑块(5)下行，单流阀(7)关闭，打开滑套口B(9)，这样油套环空(12)、滑套口A(8)、环形空腔、滑套口B(9)、分注内腔(3)、封隔器(14)和下部油管(11)依次连通而形成注水通道，水流从注水通道进入地层；
步骤3、当停止注水时，因分注壳体(2)内外部的压差减小，滑块(5)回复原位置，从而密封住滑套口B(9)，关闭注水通道；
步骤4、注气时：当上部油管(13)内注气体，单流阀(7)打开，分注壳体(2)内部压力大于分注壳体(2)外部压力5-8MPa时，分注壳体(2)中的滑块(5)上行，密封住滑套口A(8)，这样上部油管(13)、单流阀(7)、分注内腔(3)、封隔器(14)和下部油管(11)依次连通而形成注气通道，气体从注气通道注入地层；
步骤5、当停止注气时，也因分注壳体(2)内外部的压差减小，滑块(5)回复原位置，从而密封住滑套口B(9)，单流阀(7)也关闭，最后关闭注水通道。
7.根据权利要求6所述的一种分水分注方法，其特征在于，所述注水通道与注气通道可进行互换。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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