CN109681178A - 一种具备水击增产功能的y管柱及实施方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备水击增产功能的Y管柱及实施方法。管柱包括油管、动力电缆、过电缆封隔器、Y接头、电潜泵、电磁阀电缆和水力冲击装置，过电缆封隔器、Y接头从上到下依次安装于所述油管上，Y接头与电潜泵连接，且Y接头内设有Y堵，水力冲击装置设置于油管末端，水力冲击装置从上到下依次由变径接头、导流管、电磁阀、冲击室、单流阀和尾管组成，动力电缆和电磁阀电缆的上端均与地面电力系统连接，动力电缆的下端穿过过电缆封隔器后和电潜泵连接；电磁阀电缆的下端依次穿过过电缆封隔器和电潜泵后与所述电磁阀连接。本发明可实现不动管柱水击增产作业，提前将水击工具与上部完井进行有效结合，大大节省因动管柱作业而产生的时间和费用。

Description

一种具备水击增产功能的Y管柱及实施方法

技术领域

本发明属于油气田储层改造技术及完井领域，特别涉及一种具备水击增产功能的Y管柱及实施方法。

背景技术

目前，我国海上油田采用电潜泵生产井进行分采时，电潜泵位置一般处于生产套管内，主要采用Y管柱。Y管柱主要为实现生产与测试、小型措施作业之间能够快速衔接，避免多次起下管柱而设计的电潜泵生产管柱。但目前Y管柱能进行的小型不动管柱作业目前仅限于酸化、有机解堵等技术，随着多次重复酸化，面临增产难度大等难题，同时对于中低渗储层开采，产量急剧下降，现有酸压、水力压裂、爆燃压裂等具有改造性增产技术均需要进行动管柱作业，影响油井生产，作业时间长、作业费用高，同时部分井况作业有效期短，重复进行改造则对生产时间和费用产生进一步浪费。

水力冲击压裂技术是一种绿色的、不占作业空间、低成本的小型水力压裂技术，从80-90年代起，在国内开始研究并应用，目前已在中原、吉林、辽河、胜利、大港等油田实施达上千井次，效果显著，该技术采用常规酸化泵或固井泵即可作业，无需压裂泵以及大量压裂液体，不占用平台空间，冲击工具可重复使用，成本较低，同时不涉及火工品安全以及资质问题，作业能量、峰值压力和造缝情况和现有的爆燃压裂接近，具有较大市场空间。

但目前国内的技术主要为了实现动管柱作业单次或连续水力冲击，如果技术在海上油田应用依然存在现在改造性增产技术所面临的相同问题。

现在主流技术主要包括一种油水井水力冲击解堵方法及装置(CN1401879)、连续冲击酸化管柱(CN201620764U)、Y管柱(李成见，吴钊光.绥中36-1油田中低含水期电潜泵采油经验[J].中国海上油气(工程)，2003，15(1)：39-45、杜丹阳，马绪鹏，王凤桐等.Y管柱潜油电泵机组引接电缆保护器改进，2017，46(4)：69-74、赵延理.空心电潜泵机采系统代替Y管柱的设想[J].中国石油和化工标准与质量，2017，36(20)：114-118)

上述技术主要为实现无限次的水力冲击作业；实现多次连续水力冲击作业；实现生产与测试、小型措施作业之间能够快速衔接，避免多次起下管柱。

但上述技术并未有效衔接，水力冲击与Y管柱直接简单的组合，需要面临临时多次起下管柱、投球繁琐且次数受限等问题。

综上所述，目前国内缺少一种具备水击增产功能的Y管柱。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种具备水击增产功能的Y管柱及实施方法。该管柱和实施方法可实现不动管柱水击增产作业，提前将水击工具与上部完井进行有效结合，大大节省因动管柱作业而产生的时间和费用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种具备水击增产功能的Y管柱，包括油管、动力电缆、过电缆封隔器、Y接头、电潜泵、电磁阀电缆和水力冲击装置，所述过电缆封隔器、Y接头从上到下依次安装于所述油管上，所述Y接头与电潜泵连接，且Y接头内设有Y堵，所述水力冲击装置设置于油管末端，所述水力冲击装置从上到下依次由变径接头、导流管、电磁阀、冲击室、单流阀和尾管组成，所述动力电缆和电磁阀电缆的上端均与地面电力系统连接，动力电缆的下端穿过过电缆封隔器后和电潜泵连接；所述电磁阀电缆的下端依次穿过过电缆封隔器和电潜泵后与所述电磁阀连接。

进一步的，所述电磁阀为压力启动型电磁阀。

进一步的，所述电磁阀和单流阀均为实现井下无限次连续冲击作业而设置，当给所述电磁阀提供电力后，电磁阀开始工作，当油管中的压力大于电磁阀抗压值，电磁阀阀门开启，油管、导流管中液体与冲击室连通；当油管中的压力降为地层压力时，电磁阀阀门关闭，油管、导流管中液体与冲击室不连通。

进一步的，所述单流阀内部设有弹簧机构，可实现冲击室中液体向尾管方向的单向流动，当冲击室中高速液流到达单流阀处时，动能转换为压能，启动单流阀；当冲击室中液流速度下降至一定程度时，单流阀的弹簧机构回弹，封闭单流阀。

一种具备水击增产功能的Y管柱实施方法，包括以下步骤：

(1)若油井产量满足预期，Y管柱正常生产，不执行步骤(2)-(10)；

(2)若油井产量不满足预期，则关停电潜泵；

(3)通过钢丝作业，打捞Y堵；

(4)给电磁阀电缆供电，电磁阀启动工作；

(5)地面泵通过油管进行加压作业，当泵注压力和液柱压力之和大于电磁阀承受压力，电磁阀开启，通过水力冲击装置完成一次水力冲击作业；

(6)地面泵停注，等待油管中压力恢复后电磁阀关闭；

(7)若需要进行多次水力冲击作业，则重复步骤(5)、(6)；

(8)给电磁阀电缆断电，电磁阀停止工作；

(9)在油管内投入Y堵，进行验封作业；

(10)启动电潜泵，油井恢复生产。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

1、该管柱和实施方法可实现不动管柱水击增产作业，提前将水击工具与上部完井进行有效结合，大大节省因动管柱作业而产生的时间和费用。

2、实现生产作业和增产作业的有效结合，可快速解决油井低效问题，确保短期内油井产量迅速恢复。

3、本专利技术一次性投入即可，可带来长期受益，大大降低了现有增产措施多次作业而产生的大量费用；为海上或类似油田开发提供一种绿色、安全、低本、高效的增产措施手段。

附图说明

图1是本发明Y管柱的结构示意图。

附图标记：1—油管；2—动力电缆；3—过电缆封隔器；4—Y接头；5-Y堵；6—电潜泵；7-电磁阀电缆；8—水力冲击装置；9—变径接头；10—导流管；11—电磁阀；12—冲击室；13—单流阀；14-尾管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

如附图1所示，一种具备水击增产功能的Y管柱，包括油管1、动力电缆2、过电缆封隔器3、Y接头4、电潜泵6、电磁阀电缆7和水力冲击装置8，所述过电缆封隔器3、Y接头4从上到下依次安装于油管1上，Y接头4下方与电潜泵6连接，且Y接头4内设有Y堵5，水力冲击装置8通过变径接头9连接于油管1末端，水力冲击装置8从上到下依次由变径接头9、导流管10、电磁阀11、冲击室12、单流阀13和尾管14组成，动力电缆2和电磁阀电缆7的上端均位于井口上方并与地面电力系统连接，动力电缆2的下端穿过过电缆封隔器3后和电潜泵6连接；电磁阀电缆7的下端依次穿过过电缆封隔器3和电潜泵6后与电磁阀11连接。

电磁阀11和单流阀13均为实现井下无限次连续冲击作业。电磁阀11为压力启动型电磁阀，当提供电力后，电磁阀11开始工作，当油管1中的压力大于电磁阀11抗压值，电磁阀11阀门开启，油管1、导流管10中液体与冲击室12连通，当油管1中的压力降为地层压力时，电磁阀11阀门关闭，油管1、导流管10中液体与冲击室12不连通；单流阀13，采用石油器材制造的组件，内部带弹簧机构，可实现冲击室12中液体向尾管14方向的单向流动，当冲击室12中高速液流到达单流阀13处时，动能转换为压能，启动单流阀13，当冲击室12中液流速度下降至一定程度时，单流阀13的弹簧机构回弹，封闭单流阀13。

上述具备水击增产功能的Y管柱的实施方法的具体步骤如下：

(1)若油井产量满足预期，Y管柱正常生产，不执行步骤(2)-(10)；

(2)若油井产量不满足预期，则关停电潜泵6；

(3)钢丝作业，打捞Y堵5；

(4)给电磁阀电缆7供电，电磁阀11启动工作；

(5)地面泵通过油管1进行加压作业，当泵注压力和液柱压力之和大于电磁阀11承受压力，电磁阀11开启，通过水力冲击装置8完成一次水力冲击作业；

(6)地面泵停注，等待油管中压力恢复后电磁阀11关闭；

(7)如果需要进行多次水力冲击作业，则重复步骤(5)、(6)；

(8)给电磁阀电缆7断电，电磁阀11停止工作；

(9)投Y堵5，进行验封作业；

(10)启动电潜泵6，油井恢复生产。

本发明可以提供一种具备水击增产功能的Y管柱及实施方法，该管柱和实施方法可实现不动管柱水击增产作业，提前将水击工具与上部完井进行有效结合，大大节省因动管柱作业而产生的时间和费用。同时实现生产作业和增产作业的有效结合，可快速解决油井低效问题，确保短期内油井产量迅速恢复。此外本专利技术一次性投入即可，可带来长期受益，大大降低了现有增产措施多次作业而产生的大量费用。为海上或类似油田开发提供一种绿色、安全、低本、高效的增产措施手段。

本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具备水击增产功能的Y管柱，其特征在于，包括油管、动力电缆、过电缆封隔器、Y接头、电潜泵、电磁阀电缆和水力冲击装置，所述过电缆封隔器、Y接头从上到下依次安装于所述油管上，所述Y接头与电潜泵连接，且Y接头内设有Y堵，所述水力冲击装置设置于油管末端，所述水力冲击装置从上到下依次由变径接头、导流管、电磁阀、冲击室、单流阀和尾管组成，所述动力电缆和电磁阀电缆的上端均与地面电力系统连接，动力电缆的下端穿过过电缆封隔器后和电潜泵连接；所述电磁阀电缆的下端依次穿过过电缆封隔器和电潜泵后与所述电磁阀连接。

2.根据权利要求1所述一种具备水击增产功能的Y管柱，其特征在于，所述电磁阀为压力启动型电磁阀。

3.根据权利要求1或2所述一种具备水击增产功能的Y管柱，其特征在于，所述电磁阀和单流阀均为实现井下无限次连续冲击作业而设置，当给所述电磁阀提供电力后，电磁阀开始工作，当油管中的压力大于电磁阀抗压值，电磁阀阀门开启，油管、导流管中液体与冲击室连通；当油管中的压力降为地层压力时，电磁阀阀门关闭，油管、导流管中液体与冲击室不连通。

4.根据权利要求1所述一种具备水击增产功能的Y管柱，其特征在于，所述单流阀内部设有弹簧机构，可实现冲击室中液体向尾管方向的单向流动，当冲击室中高速液流到达单流阀处时，动能转换为压能，启动单流阀；当冲击室中液流速度下降至一定程度时，单流阀的弹簧机构回弹，封闭单流阀。

5.一种具备水击增产功能的Y管柱实施方法，基于权利要求1所述具备水击增产功能的Y管柱，其特征在于，包括以下步骤：

(1)若油井产量满足预期，Y管柱正常生产，不执行步骤(2)-(10)；

(2)若油井产量不满足预期，则关停电潜泵；

(3)通过钢丝作业，打捞Y堵；

(4)给电磁阀电缆供电，电磁阀启动工作；

(5)地面泵通过油管进行加压作业，当泵注压力和液柱压力之和大于电磁阀承受压力，电磁阀开启，通过水力冲击装置完成一次水力冲击作业；

(6)地面泵停注，等待油管中压力恢复后电磁阀关闭；

(7)若需要进行多次水力冲击作业，则重复步骤(5)、(6)；

(8)给电磁阀电缆断电，电磁阀停止工作；

(9)在油管内投入Y堵，进行验封作业；

(10)启动电潜泵，油井恢复生产。