CN109386265A - 分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱，包括油管，所述油管上设置上酸化测调一体化配水器、上可洗井封隔器、下酸化测调一体化配水器、下可洗井封隔器，其中上可洗井封隔器、下可洗井封隔器分别位于上酸化测调一体化配水器、下酸化测调一体化配水器的下方位置；本发明有效地克服或避免上述现有技术中存在的缺点和不足，采用一趟管柱实现多级分层酸化与分层注水，减少作业工序，节省工具费用和作业费用，并采用边测边调方式进行流量测试与调配，提高测调效率与调配精度。

Description

分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱

技术领域

本发明涉及分层酸化和分层注水管柱，具体地说是一种分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱。

背景技术

注水井分层酸化工艺是解决注水井单层欠注或多层笼统酸化不均的有效措施之一。目前分注井实施分层酸化，常采用先下分层酸化管柱、再下分层注水管柱完井。这种完井方式需要提下两次管柱，增加了作业工序和作业时间，延长了占井周期；同时造成工具材料和作业成本浪费。分注井投捞芯子的调配方式，存在测调工序繁琐与工作量大、时间长、调配精度低等问题。

同心可调配水器，采用可调节水嘴，测试调配时无需投捞配水芯子，仅需下入井下专用测调装置，调节水嘴的开度大小，实现无极定量调配注水量，测试调配一次完成，测调效率和精度较高，近年来得到了广泛应用。注水井分层酸化工艺是解决注水井单层欠注或多层笼统酸化不均的有效措施之一。在注水井实施一趟管柱完成分层酸化与分层注水时，目前已有的同心可调配水器，不具备酸化换层功能，需多次下入测调装置调节配水器的打开与关闭，以满足不同层的酸化。

经过检索，申请号：201420702095.7，公开日2015-04-15公开了一种可实现分层酸化、分层注水的多功能管柱，包括油管，所述油管上设置酸化注水一体化配水器、上高压可洗井封隔器、下高压可洗井封隔器，其中上高压可洗井封隔器、下高压可洗井封隔器分别位于酸化注水一体化配水器的上、下方位置。所述油管上还设置有定压配水器，所述定压配水器位于下高压可洗井封隔器下方。所述油管的底部设置有自锁式单流阀，该阀位于定压配水器的下方。所述管柱还配套了防蠕动工具，包括补偿器、水力锚和水力卡瓦。所述管柱实现一趟管柱完成多层段的分层酸化和分层注水，且具备耐高温高压、管柱防蠕动和套管保护功能，减少作业工序，节省工具费用和作业费用，延长管柱工作寿命，满足油田降本增效的要求。

以上公开技术与本申请相比，技术方案、技术效果以及要解决的技术问题均不相同，分层酸化与分层注水效果不如本申请好，而且不具有边测边调方式进行流量测试与调配等功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱，有效地克服或避免上述现有技术中存在的缺点和不足，采用一趟管柱实现多级分层酸化与分层注水，减少作业工序，节省工具费用和作业费用，并采用边测边调方式进行流量测试与调配，提高测调效率与调配精度。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱，包括油管，所述油管上设置上酸化测调一体化配水器、上可洗井封隔器、下酸化测调一体化配水器、下可洗井封隔器，其中上可洗井封隔器、下可洗井封隔器分别位于上酸化测调一体化配水器、下酸化测调一体化配水器的下方位置；所述上酸化测调一体化配水器或下酸化测调一体化配水器包括中心管、滑套、缸套、测调装置，所述滑套从中心管上端口滑入中心管内部，并且滑套下半段向下露出中心管外侧，所述缸套设置在中心管外部，缸套和中心管之间形成活塞腔，活塞腔中设置活塞，活塞暂时封堵住缸套上开设的径向通腔孔，所述缸套下端连接测调装置，所述滑套暂时封堵住测调装置。

所述测调装置包括固定芯子、旋转芯子，所述固定芯子上端连接缸套，所述旋转芯子置于固定芯子内部，所述固定芯子开设轴向水嘴，所述旋转芯子开设径向过流孔，所述轴向水嘴上端连通活塞腔，下端连通径向过流孔，所述旋转芯子外壁开设凸台，凸台位于轴向水嘴正下方，通过旋转芯子带动凸台的旋转，凸台改变轴向水嘴的开度，所述滑套暂时封堵住旋转芯子的径向过流孔。

所述固定芯子下端连接下接头，下接头内壁开设肩台，所述旋转芯子下端接触垫环，垫环下端接触压簧，压簧下端顶在下接头内壁的肩台上。

所述下接头内壁还设置下挡套，所述滑套通过剪钉暂时固定在下挡套上。

所述缸套上端连接上接头，所述活塞上端接触弹簧，弹簧上端接触隔环，所述隔环上端顶在上接头的下端面。

所述中心管和上接头通过防松钉连接固定。

所述油管上还设置有限位密封装置，所述限位密封装置位于上可洗井封隔器和下酸化测调一体化配水器之间。

所述油管上还设置有坐封酸化一体化配水器，所述坐封酸化一体化配水器位于下可洗井封隔器的下方位置。

所述油管上还设置有测调一体化配水器，所述测调一体化配水器位于下可洗井封隔器和坐封酸化一体化配水器之间。

所述油管的底部设置有洗井阀，所述洗井阀位于坐封酸化一体化配水器的下方位置。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

管柱下井前，开启上酸化测调一体化配水器、下酸化测调一体化配水器，关闭测调一体化配水器。管柱下入后，从油管打内压，上可洗井封隔器和下可洗井封隔器在液压作用下坐封。继续升压，坐封酸化一体化配水器开启，酸液通过坐封酸化一体化配水器出水通道进入油套环空，实现下层酸化。在井口向油管内投球，待球落到位后，油管内加液压，下酸化测调一体化配水器内剪钉剪断，球与下酸化测调一体化配水器内部滑套下落至坐封酸化一体化配水器内并封堵其注水通道，酸液通过下酸化测调一体化配水器注水通道进入油套环空实现中间层酸化。再次在井口向油管内投球，待球落到位后，油管内加液压，上酸化测调一体化配水器内剪钉剪断，球与酸化测调一体化配水器内部滑套下落至限位密封装置内，并封堵其内部通道，酸液通过上酸化测调一体化配水器注水通道进入油套环空实现上间层酸化。向油套环空内打压，可洗井封隔器的反洗通道被打开，洗井液依次沿此通道，经底部洗井阀从油管中返出，达到酸液返排、反冲出滑套与球的目的。待注水稳定后，下入一体化测调仪进行边测边调。1、酸化测调一体化配水器和测调一体化配水器具备配水与边测边调功能，提高测调效率与调配精度。2、可洗井封隔器具有分隔油层、防层间窜通与反洗井的功能；3、限位密封装置实现滑套捕捉与密封；4、酸化测调一体化配水器除配水与边测边调功能外，还具备酸化换层的功能；5、坐封酸化一体化配水器实现封隔器坐封，并在封隔器坐封后定压开启，内部滑套限位机构配合酸化测调一体化配水器实现酸化换层。

将该型配水器设置为开启状态后，向中心管内投入滑套，并通过剪钉进行固定。配水器跟随管柱下入到注水层位，待下层注水层完成酸化后，在井口向油管内投球，待球落到该型配水器内，落在并封堵在滑套上端口，向油管内加液压，剪钉剪断，滑套从中心管内掉落，开启一种分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱注入通道，封堵一种分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱下层注水通道，即开启径向过流孔、过流环空、轴向水嘴、活塞腔、径向通腔孔所构成的这一路通道，封堵一种分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱下层注水通道，实现酸化换层，进行该配水器对应层位的酸化。分层酸化完成后，向油套环空内打压，通过反排、打捞，冲出球与滑套。调配时，通过下入专用的井下测调装置，调整旋转芯子上的凸台与固定芯子上的水嘴的相对位置，以调节水嘴的开度大小，实现注水量的调配。1、满足注水井实现一趟管柱完成分层酸化与分层注水；2、同时具备配水、边测边调与酸化换层功能；3、酸化换层时，无需多次下入测调装置调节配水器的打开与关闭，减少了作业工序，节省了作业费用。

附图说明

图1为分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱的结构示意图；

图2为酸化测调一体化配水器的结构图；

图3为旋转芯子结构图；

图4为图3A-A剖视图。

图中：上酸化测调一体化配水器101、上可洗井封隔器102、限位密封装置103、下酸化测调一体化配水器104、下可洗井封隔器105、测调一体化配水器106、坐封酸化一体化配水器107、洗井阀108、油管109、套管1010；

1-中心管；2-上接头；3-防松钉；4-隔环；5-弹簧；6-活塞；7-缸套；8-固定芯子；9-旋转芯子；10-垫环；11-压簧；12-下接头；13-下挡套；14-剪钉；15-滑套；16、凸台；17、径向过流孔。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅为参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

实施例1：

如附图1至图4所示，分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱，油管上设置有上酸化测调一体化配水器101、上可洗井封隔器102、下酸化测调一体化配水器104、下可洗井封隔器105，其中上可洗井封隔器102、下可洗井封隔器105分别位于上酸化测调一体化配水器101、下酸化测调一体化配水器104的下方位置。

所述油管上还设置有限位密封装置103，所述限位密封装置103位于上可洗井封隔器102和下酸化测调一体化配水器104之间。

所述油管上还设置有坐封酸化一体化配水器107，所述坐封酸化一体化配水器7位于下可洗井封隔器105的下方位置。

所述油管上还设置有测调一体化配水器106，所述测调一体化配水器106位于下可洗井封隔器105和坐封酸化一体化配水器107之间。

所述油管的底部设置有洗井阀108，所述洗井阀108位于坐封酸化一体化配水器107的下方位置。

酸化测调一体化配水器，上接头2、缸套7、固定芯子8、下接头12、下挡套13顺次通过螺纹连接。中心管1与上接头2之间设有防松钉3，中心管1外顺次套装有隔环4、弹簧5和活塞6。中心管1与下接头2之间设有旋转芯子9。中心管与缸套之间形成活塞腔，旋转芯子9与下接头12之间形成过流环空。缸套7开设通往活塞腔的径向通腔孔。旋转芯子9下部设有径向过流孔17，旋转芯子9与下接头12之间安装有垫环10和压簧11。旋转芯子9上端外侧设有凸台16，固定芯子8内侧位于旋转芯子9的凸台16位置处设有轴向水嘴，中心管与缸套之间的活塞腔通过轴向水嘴与旋转芯子9外侧的轴流环空相连通，通过调整旋转芯子9上的凸台与轴向水嘴的相对位置，以调节轴向水嘴的开度大小，实现流道的开启和关闭。中心管1内部设有滑套15，滑套15与下挡套13之间设有剪钉14，剪钉14剪断前，酸化与测调一体化配水器的注水通道处于关闭状态，即滑套暂时封堵住旋转芯子9下部的径向过流孔17。当达到一定压力时，剪钉14剪断，滑套15从中心管1内掉落，开启酸化测调一体化配水器注入通道，封堵酸化测调一体化配水器下层注水通道，实现酸化换层。将该型配水器设置为开启状态后，向中心管1内投入滑套15，并通过剪钉14进行固定。配水器跟随管柱下入到注水层位，待下层注水层完成酸化后，在井口向油管内投球，待球落到该型配水器内，落在并封堵在滑套15上端口，向油管内加液压，剪钉14剪断，滑套15从中心管1内掉落，开启酸化测调一体化配水器注入通道，封堵酸化测调一体化配水器下层注水通道，即开启径向过流孔、过流环空、轴向水嘴、活塞腔、径向通腔孔所构成的这一路通道，封堵酸化测调一体化配水器下层注水通道，实现酸化换层，进行该配水器对应层位的酸化。分层酸化完成后，向油套环空内打压，通过反排、打捞，冲出球与滑套。调配时，通过下入专用的井下测调装置，调整旋转芯子9上的凸台与固定芯子8上的水嘴的相对位置，以调节水嘴的开度大小，实现注水量的调配。

坐封酸化一体化配水器可采用多种结构形式的空心配水器，在空心配水器内部设计滑套限位结构，由于现有技术中的常见空心配水器，给滑套设计一个限位结构，属于惯常技术，不再赘述此配水器的具体结构，当酸化测调一体化配水器滑套开启后落入其内，关闭注水通道。

测调一体化配水器与酸化测调一体化配水器结构类似,只是没有下挡套与滑套。

工作原理：

下井：管柱下井前，开启上酸化测调一体化配水器、下酸化测调一体化配水器，关闭测调一体化配水器。

坐封：管柱下入后，从油管打内压，上可洗井封隔器和下可洗井封隔器在液压作用下坐封。

酸化：继续升压，坐封酸化一体化配水器开启，酸液通过坐封酸化一体化配水器出水通道进入油套环空，实现下层酸化。在井口向油管内投球，待球落到位后，油管内加液压，下酸化测调一体化配水器内剪钉剪断，球与下酸化测调一体化配水器内部滑套下落至坐封酸化一体化配水器内并封堵其注水通道，酸液通过下酸化测调一体化配水器注水通道进入油套环空实现中间层酸化。再次在井口向油管内投球，待球落到位后，油管内加液压，上酸化测调一体化配水器内剪钉剪断，球与酸化测调一体化配水器内部滑套下落至限位密封装置内，并封堵其内部通道，酸液通过上酸化测调一体化配水器注水通道进入油套环空实现上间层酸化。

反排：向油套环空内打压，可洗井封隔器的反洗通道被打开，洗井液依次沿此通道，经底部洗井阀从油管中返出，达到酸液返排、反冲出滑套与球的目的。

测试调配：待注水稳定后，下入一体化测调仪进行边测边调。

实施例2：

如附图1至图4所示，分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱，油管上设置有上酸化测调一体化配水器1、上可洗井封隔器2、下酸化测调一体化配水器4、下可洗井封隔器5，其中上可洗井封隔器2、下可洗井封隔器5分别位于上酸化测调一体化配水器1、下酸化测调一体化配水器4的下方位置。所述油管上还设置有坐封酸化一体化配水器7，所述坐封酸化一体化配水器7位于下可洗井封隔器5的下方位置。所述油管上还设置有测调一体化配水器6，所述测调一体化配水器6位于下可洗井封隔器5和坐封酸化一体化配水器7之间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

Claims (10)

1.分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱，包括油管，其特征在于，所述油管上设置上酸化测调一体化配水器、上可洗井封隔器、下酸化测调一体化配水器、下可洗井封隔器，其中上可洗井封隔器、下可洗井封隔器分别位于上酸化测调一体化配水器、下酸化测调一体化配水器的下方位置；所述上酸化测调一体化配水器或下酸化测调一体化配水器包括中心管、滑套、缸套、测调装置，所述滑套从中心管上端口滑入中心管内部，并且滑套下半段向下露出中心管外侧，所述缸套设置在中心管外部，缸套和中心管之间形成活塞腔，活塞腔中设置活塞，活塞暂时封堵住缸套上开设的径向通腔孔，所述缸套下端连接测调装置，所述滑套暂时封堵住测调装置。

2.根据权利要求1所述的分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱，其特征在于，所述测调装置包括固定芯子、旋转芯子，所述固定芯子上端连接缸套，所述旋转芯子置于固定芯子内部，所述固定芯子开设轴向水嘴，所述旋转芯子开设径向过流孔，所述轴向水嘴上端连通活塞腔，下端连通径向过流孔，所述旋转芯子外壁开设凸台，凸台位于轴向水嘴正下方，通过旋转芯子带动凸台的旋转，凸台改变轴向水嘴的开度，所述滑套暂时封堵住旋转芯子的径向过流孔。

3.根据权利要求2所述的分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱，其特征在于，所述固定芯子下端连接下接头，下接头内壁开设肩台，所述旋转芯子下端接触垫环，垫环下端接触压簧，压簧下端顶在下接头内壁的肩台上。

4.根据权利要求3所述的分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱，其特征在于，所述下接头内壁还设置下挡套，所述滑套通过剪钉暂时固定在下挡套上。

5.根据权利要求1所述的分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱，其特征在于，所述缸套上端连接上接头，所述活塞上端接触弹簧，弹簧上端接触隔环，所述隔环上端顶在上接头的下端面。

6.根据权利要求5所述的分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱，其特征在于，所述中心管和上接头通过防松钉连接固定。

7.根据权利要求1所述的分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱，其特征在于，所述油管上还设置有限位密封装置，所述限位密封装置位于上可洗井封隔器和下酸化测调一体化配水器之间。

8.根据权利要求1所述的分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱，其特征在于，所述油管上还设置有坐封酸化一体化配水器，所述坐封酸化一体化配水器位于下可洗井封隔器的下方位置。

9.根据权利要求8所述的分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱，其特征在于，所述油管上还设置有测调一体化配水器，所述测调一体化配水器位于下可洗井封隔器和坐封酸化一体化配水器之间。

10.根据权利要求8所述的分层酸化与分层注水测调一体化多功能管柱，其特征在于，所述油管的底部设置有洗井阀，所述洗井阀位于坐封酸化一体化配水器的下方位置。