CN110593783A - 层间反洗密封管、顶部反洗密封管以及注水管柱 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种层间反洗密封管、顶部反洗密封管以及注水管柱，涉及完井技术领域；层间反洗密封管包括基管和反洗管，基管与反洗管之间留有环空空间；反洗管的管体开设有控制通道，控制通道的一端与油井环空连通，另一端与基管连通，控制通道通过出口与环空空间连通；反洗管上开设有排液口，排液口与注液口位于封隔器的两侧；控制通道内设有阀芯，在注水工作时，阀芯能够封堵入口和出口；在反洗工作时，阀芯能够封堵注液口。顶部反洗密封管包括层间反洗密封管和锚定件。注水管柱包括层间反洗密封管、顶部反洗密封管、多个封隔器和多个筛管。层间反洗密封管、顶部反洗密封管以及注水管柱达到了不提管柱完成反洗工作的技术效果。

Description

层间反洗密封管、顶部反洗密封管以及注水管柱

技术领域

本发明涉及完井技术领域，具体而言，涉及层间反洗密封管、顶部反洗密封管以及注水管柱。

背景技术

油田投入开发后，随着开采时间的增长，油层能量将不断地被消耗，致使油层压力不断下降，地下原油大量脱气，粘度增加，油井产量大大减少，甚至停喷停产，造成地下残留大量死油，采不出来。为了弥补原油采出后造成的地下亏空，我们采用对油田注水的方式来保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，并获得较高的采收率。

但是在工作一段时间后需要进行反洗工作，而现有技术中的注水管柱必须上提才可以完成反洗工作，而上提管柱造成封隔器失效，提高反洗成本和反洗时间。

因此，提供一种无需上提管柱即可完成反洗的层间反洗密封管、顶部反洗密封管以及注水管柱成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种层间反洗密封管、顶部反洗密封管以及注水管柱，以缓解现有技术中需要上提管柱才可以完成反洗的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种层间反洗密封管，与封隔器配合使用，包括基管和套设在所述基管外的反洗管，所述反洗管沿其长度方向的两端均与所述基管密封连接，且所述基管与所述反洗管之间留有供反洗液流通的环空空间；

所述反洗管的管体开设有控制通道，所述控制通道的一端通过入口与油井环空连通，另一端通过注液口与所述基管连通，所述控制通道通过出口与环空空间连通，且所述出口位于所述入口与所述注液口之间；

所述反洗管上开设有用于将反洗液排出的排液口，所述排液口与所述注液口位于封隔器的两侧；

所述控制通道内设有阀芯，在注水工作时，所述阀芯能够在来自所述注液口的液压的作用下封堵所述入口和所述出口；在反洗工作时，所述阀芯能够在来自所述入口的液压的作用下封堵所述注液口。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述环空空间内设置有止逆件，所述止逆件用于阻止油井环空内的液体通过所述排液口流入所述控制通道内。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述止逆件包括弹性件和与所述弹性件连接的活塞；

所述活塞的内壁与所述基管的外壁滑动密封，所述活塞的外壁与所述反洗管的内壁滑动密封；

在注水工作时，所述活塞位于所述出口与所述排液口之间，在反洗工作时，所述排液口位于所述出口与所述活塞之间。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述环空空间内设置有用于限制所述活塞位置的限位块，所述活塞的顶部能够与所述限位块的底部抵接；

所述限位块位于所述出口与所述排液口之间。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述基管的侧壁上开设有与所述注液口连通的通孔，且所述通孔不与所述环空空间连通。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述反洗管的外壁设置有与封隔器适配的密封件，所述密封件位于所述入口与所述排液口之间。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述密封件的数量为多个，且多个所述密封件沿所述反洗管的轴向间隔布置。

第二方面，本发明实施例提供了一种顶部反洗密封管，包括所述层间反洗密封管和能够与封隔器连接的锚定件；

所述锚定件设置在所述反洗管的外壁，且所述锚定件位于所述入口与所述排液口之间。

第三方面，本发明实施例提供了一种注水管柱，包括所述顶部反洗密封管、所述层间反洗密封管、多个封隔器和多个筛管；

多个所述封隔器由上到下间隔设置在油井内，两两所述封隔器之间设置有所述筛管；

所述顶部反洗密封管下方连接有所述层间反洗密封管，且两者之间通过注水管连接，所述层间反洗密封管的外壁和所述顶部反洗密封管的外壁均与所述封隔器的内壁密封连接。

结合第三方面，本发明实施例提供了第三方面的一种可能的实施方式，其中，上述层间反洗密封管的数量为多个，多个所述层间反洗密封管依次串联在所述顶部反洗密封管下，且相邻两所述层间反洗密封管通过所述注水管相连。

有益效果：

本发明提供的一种层间反洗密封管，与封隔器配合使用，包括基管和套设在基管外的反洗管，反洗管沿其长度方向的两端均与基管密封连接，且基管与反洗管之间留有供反洗液流通的环空空间；反洗管的管体开设有控制通道，控制通道的一端通过入口与油井环空连通，另一端通过注液口与基管连通，控制通道通过出口与环空空间连通，且出口位于入口与注液口之间；反洗管上开设有用于连通环空空间和油井环空的排液口，排液口与注液口位于封隔器的两侧；控制通道内设有阀芯，在注水工作时，阀芯能够在来自注液口的液压的作用下封堵入口和出口；在反洗工作时，阀芯能够在来自入口的液压的作用下封堵注液口。

在使用时，先将层间反洗密封管伸入井内并与封隔器连接；在注水工作时，工作人员向反洗管内注水，反洗管内的水会从注液口进入控制通道，然后压迫阀芯移动从而封堵住出口和入口，使得在注水工作时经过封隔器分隔的注水层之间不会连通；在需要进行反洗工作时，工作人员在油井环空内注入反洗液，反洗液从入口进入到控制通道内，反洗液会驱动控制通道内的阀芯上移，使得阀芯封堵住注液口，使得反洗液不会从控制通道直接进入到基管内，而是从出口流入环空空间，继而从环空空间远离出口一端的排液口排出，而入口位于封隔器的上方，排液口位于封隔器的下方，因此反洗液能够穿过封隔器，通过这样的设置使得反洗液能够到达油井底部从反洗管内排出油井，因此在进行反洗工作时无需工作人员上提反洗密封管。

本发明提供的一种顶部反洗密封管，包括层间反洗密封管和能够与封隔器连接的锚定件；锚定件设置在反洗管的外壁位于入口与排液口之间。顶部反洗密封管与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。

本发明提供的一种注水管柱，包括层间反洗密封管、顶部反洗密封管、多个封隔器和多个筛管；多个封隔器等间隔的由上到下设置在油井内，两两封隔器之间设置有筛管；顶部反洗密封管和多个层间反洗密封管从上到下依次设置，且两两之间通过注水管连接，层间反洗密封管和顶部反洗密封管均与封隔器连接。注水管柱与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的层间反洗密封管的剖视图；

图2为本发明实施例提供的顶部反洗密封管的剖视图；

图3为本发明实施例提供的注水管柱中封隔器与筛管在油井内的连接示意图；

图4为本发明实施例提供的注水管柱中顶部反洗密封管与多个层间反洗密封管的连接示意图；

图5为本发明实施例提供的注水管柱的示意图；

图6为本发明实施例提供的层间反洗密封管中阀芯的结构示意图。

图标：

100－基管；110－通孔；

200－反洗管；201－入口；202－出口；203－注液口；204－排液口；210－环空空间；220－控制通道；230－阀芯；241－弹性件；242－活塞；243－限位块；250－密封件；260－锚定件；

300－封隔器；400－筛管；

500－层间反洗密封管；600－顶部反洗密封管；700－注水管；800－测调配水器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”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和简化描述，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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见图1所示，本实施例提供了一种层间反洗密封管500，与封隔器300配合使用，包括基管100和套设在基管100外的反洗管200，反洗管200沿其长度方向的两端均与基管100密封连接，且基管100与反洗管200之间留有供反洗液流通的环空空间210；反洗管200的管体开设有控制通道220，控制通道220的一端通过入口201与油井环空连通，另一端通过注液口203与基管100连通，控制通道220通过出口202与环空空间210连通，且出口202位于入口201与注液口203之间；反洗管200上开设有用于将反洗液排出的排液口204，排液口204与注液口203位于封隔器300的两侧；控制通道220内设有阀芯230，在注水工作时，阀芯230能够在来自注液口203的液压的作用下封堵入口201和出口202；在反洗工作时，阀芯230能够在来自入口201的液压的作用下封堵注液口203。

在使用时，先将层间反洗密封管500伸入井内并与封隔器300连接；在注水工作时，工作人员向反洗管200内注水，反洗管200内的水会从注液口203进入控制通道220，然后压迫阀芯230移动从而封堵住出口202和入口201，使得在注水工作时经过封隔器300分隔的注水层之间不会连通；在需要进行反洗工作时，工作人员在油井环空内注入反洗液，反洗液从入口201进入到控制通道220内，反洗液会驱动控制通道220内的阀芯230上移，使得阀芯230封堵住注液口203，使得反洗液不会从控制通道220直接进入到基管100内，而是从出口202流入环空空间210，继而从环空空间210远离出口202一端的排液口204排出，而入口201位于封隔器300的上方，排液口204位于封隔器300的下方，因此反洗液能够穿过封隔器300，通过这样的设置使得反洗液能够到达油井底部从反洗管200内排出油井，因此在进行反洗工作时无需工作人员上提反洗密封管。

其中，控制通道220内的阀芯230始终将注液口203同入口201和出口202两者隔离开，并且控制通道220内设置有用于限制阀芯230移动位置的挡块，在注水工作时，基管100内的液体会从注液口203进入到控制通道220内并驱动阀芯230朝入口201移动，在阀芯230移动到一定位置后会受到挡块的限制，从而阻挡阀芯230继续运动，并且此时阀芯230能够封堵住出口202，避免从入口201进入的液体从出口202流出。

其中，在反洗工作时，从入口201进入的反洗液能够驱动阀芯230朝向注液口203移动，推动阀芯230远离出口202，使得出口202暴露，从而使入口201流入的反洗液能够从出口202流出，使得反洗液进入到环空空间210内，继而从排液口204排出。

阀芯230外壁可以设置密封圈，提高阀芯230与控制通道220之间的密封性能。

参见图1和图6所示，需要指出的是，阀芯230与控制通道220的内壁滑动密封，阀芯230呈钉子状，阀芯230的大头端滑动的通道为第一通道，小头端滑动的通道为第二通道，与注液口203连通的通道为第三通道，第二通道和第三通道的直径均小于第一通道的直径，因此在阀芯230移动时，阀芯230的大头端与第二通道的顶部抵接时，出口202被封闭且无法与入口201连通，阀芯230的大头端与第三通道的底部抵接时，出口202打开并与入口201连通。

或者，阀芯230还可以设置成竖杆状，阀芯230滑动的通道为第一通道，出口202与第一通道连通，与入口201连接的通道为第二通道，与注液口203连接的为第三通道，第二通道和第三通道的直径均小于第一通道的直径，因此在驱动阀芯230移动时，当阀芯230与第二通道的顶部抵接时，出口202被关闭并无法与入口201连通，当阀芯230与第三通道的底部抵接时，出口202打开并与入口201连通。

参见图1所示，本实施例的可选方案中，基管100的侧壁上开设有与注液口203连通的通孔110，且通孔110不与环空空间210连通。

具体的，在基管100上开设通孔110，在注水工作时，注入基管100的液体能够依次通孔110和注液口203流入控制通道220内，并且基管100内的液体仅能从注液口203流入控制通道220。

并且，在阀芯230未损坏时，基管100内的液体无法进入环空空间210内。

需要指出的是，基管100上不仅仅只有开设通孔110才可以与注液口203连通，也可以提高注液口203的设置位置或调整基管100与反洗管200的配合位置，使注液口203位于基管100的上方，此时基管100内的液体可以直接进入到注液口203内。

参见图1所示，本实施例的可选方案中，环空空间210内设置有止逆件，止逆件用于阻止油井环空内的液体通过排液口204流入控制通道220内。

具体的，环空空间210内设置的止逆件能够避免油井环空内的液体从排液口204流入环空空间210。

在反洗工作中，从入口201流入控制通道220内的反洗液会从出口202流到环空空间210中，然后反洗液会通过止逆件从排液口204流出到油井环空中，从而使反洗液通过封隔器300，无需提起反洗管200也可以进行反洗。

其中，反洗液从出口202进入环空空间210后，能够通过止逆件流到排液口204；而从排液口204流入的液体无法通过止逆件。

参见图1所示，本实施例的可选方案中，止逆件包括弹性件241和与弹性件241连接的活塞242；活塞242的内壁与基管100的外壁滑动密封，活塞242的外壁与反洗管200的内壁滑动密封；在注水工作时，活塞242位于排液口204与出口202之间，在反洗工作时，排液口204位于出口202与活塞242之间。

具体的，通过弹性件241顶住活塞242，活塞242同基管100和反洗管200两者滑动密封，且在弹性件241无外力作用时活塞242位于排液口204上方，因此通过弹性件241与活塞242两者的配合能够将出口202与排液口204隔绝开。

在反洗工作时，反洗液会压迫活塞242，从而压迫弹性件241，弹性件241压缩从而带动活塞242下移并将排液口204暴露，此时反洗液能够从排液口204流出到油井环空内。

在注水工作时，从注水管700流到油井环空的液体从排液口204进入到环空空间210后，会被活塞242阻挡住，无法顺着环空空间210朝向出口202流动。

参见图1所示，本实施例的可选方案中，环空空间210内设置有用于限制活塞242位置的限位块243，活塞242的顶部能够与限位块243的底部抵接；限位块243位于出口202与排液口204之间。

具体的，限位块243可以设置在基管100的外壁上，也可以设置在反洗管200的内壁上。

限位块243用于限制活塞242的最大移动范围，避免从排液口204进入水压过大时水压驱动活塞242移动距离过大导致弹性件241损坏。

参见图1所示，本实施例的可选方案中，反洗管200的外壁设置有与封隔器300适配的密封件250，密封件250位于入口201与排液口204之间。

具体的，通过反洗管200外壁的密封件250能够与油井内的封隔器300完成密封连接，并且当反洗管200与封隔器300密封完成后，反洗液的入口201位于封隔器300的上方，反洗液的排液口204位于封隔器300的下方。

参见图1所示，本实施例的可选方案中，密封件250的数量为多个，且多个密封件250沿反洗管200的轴向间隔布置。

通过设置多个密封件250能够提高反洗管200与封隔器300的密封性能。

参见图2所示，本实施例提供了一种顶部反洗密封管600，包括层间反洗密封管500和能够与封隔器300连接的锚定件260；锚定件260设置在反洗管200的外壁，且锚定件260位于入口201与排液口204之间。

顶部反洗密封管600与现有技术相比除具有上述的优势外，还通过锚定件260能够将顶部反洗密封管600牢固的固定在最顶部的封隔器300上，避免在后续工作过程中顶部反洗密封管600发生移位现象。

参见图3、图4和图5所示，本实施例提供了一种注水管柱，包括顶部反洗密封管600、层间反洗密封管500、多个封隔器300和多个筛管400；多个封隔器300由上到下间隔设置在油井内，两两封隔器300之间设置有筛管400；顶部反洗密封管600下方连接有层间反洗密封管500，且两者之间通过注水管700连接，层间反洗密封管500的外壁和顶部反洗密封管600的外壁均与封隔器的内壁密封连接。

注水管柱与现有技术相比除具有上述的优势外，通过注水管700将顶部反洗密封管600和层间反洗密封管500两者连接在一起，然后放入井内，并且顶部反洗密封管600和层间反洗密封管500与对应的封隔器300密封，通过这样的设置能够完成分层注水工作，并且注水一段时间需要进行反洗时无需提起顶部反洗密封管600、层间反洗密封管500以及注水管700。

需要指出的是，在现有技术的注水工作中，因为注水杂质等原因导致注水井注入一段时间后注水压力升高，不能达到规定的配注要求，需要进行上提管柱(管柱指的是由顶部反洗密封管600、层间反洗密封管500和注水管700连接组成)进行洗井作业，但是上提管柱必然会造成管柱密封失效。

其中，最下方的封隔器300可以采用防蠕动封隔器，保证注水管柱在工作过程中不会出现滑移的现象。

参见图4和图5所示，本实施例的可选方案中，层间反洗密封管500的数量为多个，多个层间反洗密封管500依次串联在顶部反洗密封管600下，且相邻两层间反洗密封管500通过注水管700相连。

具体的，在顶部反洗密封管600下方可以依次串联多个层间反洗密封管500，从而实现多层注水工作。

参见图4和图5所示，本实施例的可选方案中，注水管700上设置有用于调节注水流量的测调配水器800。

通过设置测调配水器800可实现测调所有层的配注量，并且在测调过程中不影响上下层的注水，测调结果更接近实际配注量。

其中，测调配水器800为现有技术，其结构为本领域技术人员所熟知，因此不再赘述。

需要指出的是，注水管柱的实施过程如下：座封服务管柱将底部防蠕动封隔器送入指定位置进行座封，然后座封服务工具脱手与防蠕动底部封隔器脱手并提出井口。

其中，最上方的封隔器300可以采用悬挂封隔器，悬挂封隔器与底部防蠕动封隔器之间的封隔器300可以采用层间隔离封隔器。

下入多层防砂注水工具管柱串(多层防砂注水工具管柱串由多个封隔器300和多个筛管400组成)，将最下端与防蠕动底部封隔器配合密封，然后通过打压座封悬挂封隔器(悬挂封隔器位于最顶部)，然后脱手后依次座封层间隔离封隔器(层间隔离封隔器位于悬挂封隔器与底部防蠕动封隔器之间)，所有封隔器座封后提出服务工具。

下入分层注水管柱(分层注水管柱由层间反洗密封管500、顶部反洗密封管600和注水管700组成)，底部插入底部防蠕动封隔器内形成密封的同时，顶部反洗密封管600与悬挂封隔器密封，层间反洗密封管500与层间隔离封隔器密封。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种层间反洗密封管，与封隔器(300)配合使用，其特征在于，包括：基管(100)和套设在所述基管(100)外的反洗管(200)，所述反洗管(200)沿其长度方向的两端均与所述基管(100)密封连接，且所述基管(100)与所述反洗管(200)之间留有供反洗液流通的环空空间(210)；

所述反洗管(200)的管体开设有控制通道(220)，所述控制通道(220)的一端通过入口(201)与油井环空连通，另一端通过注液口(203)与所述基管(100)连通，所述控制通道(220)通过出口(202)与环空空间(210)连通，且所述出口(202)位于所述入口(201)与所述注液口(203)之间；

所述反洗管(200)上开设有用于将反洗液排出的排液口(204)，所述排液口(204)与所述注液口(203)位于封隔器(300)的两侧；

所述控制通道(220)内设有阀芯(230)，在注水工作时，所述阀芯(230)能够在来自所述注液口(203)的液压的作用下封堵所述入口(201)和所述出口(202)；在反洗工作时，所述阀芯(230)能够在来自所述入口(201)的液压的作用下封堵所述注液口(203)。

2.根据权利要求1所述的层间反洗密封管，其特征在于，所述环空空间(210)内设置有止逆件，所述止逆件用于阻止油井环空内的液体通过所述排液口(204)流入所述控制通道(220)内。

3.根据权利要求2所述的层间反洗密封管，其特征在于，所述止逆件包括弹性件(241)和与所述弹性件(241)连接的活塞(242)；

所述活塞(242)的内壁与所述基管(100)的外壁滑动密封，所述活塞(242)的外壁与所述反洗管(200)的内壁滑动密封；

在注水工作时，所述活塞(242)位于所述出口(202)与所述排液口(204)之间，在反洗工作时，所述排液口(204)位于所述出口(202)与所述活塞(242)之间。

4.根据权利要求3所述的层间反洗密封管，其特征在于，所述环空空间(210)内设置有用于限制所述活塞(242)位置的限位块(243)，所述限位块(243)位于所述出口(202)与所述排液口(204)之间。

5.根据权利要求1－4任一项所述的层间反洗密封管，其特征在于，所述基管(100)的侧壁上开设有用于与所述注液口(203)连通的通孔(110)，且所述通孔(110)不与所述环空空间(210)连通。

6.根据权利要求1－4任一项所述的层间反洗密封管，其特征在于，所述反洗管(200)的外壁设置有与封隔器(300)适配的密封件(250)，所述密封件(250)位于所述入口(201)与所述排液口(204)之间。

7.根据权利要求6所述的层间反洗密封管，其特征在于，所述密封件(250)的数量为多个，且多个所述密封件(250)沿所述反洗管(200)的轴向间隔布置。

8.一种顶部反洗密封管，其特征在于，包括如权利要求1－7任一项所述的层间反洗密封管和能够与封隔器(300)连接的锚定件(260)；

所述锚定件(260)设置在所述反洗管(200)的外壁，且所述锚定件(260)位于所述入口(201)与所述排液口(204)之间。

9.一种注水管柱，其特征在于，包括如权利要求8所述的顶部反洗密封管、如权利要求1－7任一项所述的层间反洗密封管、多个封隔器(300)和多个筛管(400)；

多个所述封隔器(300)由上到下间隔设置在油井内，任意相邻的两个所述封隔器(300)之间设置有所述筛管(400)；

所述层间反洗密封管连接在所述顶部反洗密封管的下方，且两者之间通过注水管(700)连接，所述层间反洗密封管的外壁和所述顶部反洗密封管的外壁均与所述封隔器(300)的内壁密封连接。

10.根据权利要求9所述的注水管柱，其特征在于，所述层间反洗密封管的数量为多个，多个所述层间反洗密封管串联设置在所述顶部反洗密封管的下方，且相邻两所述层间反洗密封管通过所述注水管(700)相连。