CN111396007A - 一种石油开采用分层注水管柱及其注水工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种石油开采用分层注水管柱及其注水工艺，石油开采用分层注水管柱包括套管和油管，所述套管内从上到下依次座封有若干个封隔器，所述油管顶部连有油管挂，所述油管底部依次穿过所有的封隔器且连有圆堵，所述油管与每个封隔器之间均设有插入密封，所述油管在每个封隔器上方均设有一个液压安全接头，所述油管在每个封隔器下方均设有一个配水器，所述油管上端在液压安全接头、油管挂之间设有循环滑套。本发明既可以实现分层注水，在管柱遇卡后，可以实施套铣打捞措施，克服了注水管柱自身抖动带来的分层有效期短的难题。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采中的注水技术领域，尤其涉及一种石油开采用分层注水管柱及其注水工艺。
背景技术
目前海上油气开发中，注水井的分层通常是采用永久封隔器和筛管串连，实现分层和防砂，但存在其管柱遇卡后处理费用高、周期长的诟病。尤其是7英寸的套管井，由于其防砂封隔器密封筒内径为3.25英寸，造成配套用配水器外径严重受限，一旦遇卡需要打捞时，当前常用的打捞工具无法正常使用；同时由于防砂封隔器密封筒和油管外径间隙太小，无法实施套铣工序，容易卡钻，不能使用最有效的套铣措施，注水管柱遇卡后，处理起来就只能使用倒扣、磨铣等措施，造成施工成功率低、作业周期不确定、费用高。
近几年海上油田也尝试了注水一体化管柱工艺，但因为注水管柱自身抖动的原因，造成管柱自带封隔器的有效分注寿命短，通常仅有1-3年，海上油气开发中施工作业成本高，因此不能满足海上油气开发需求。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种石油开采用分层注水管柱及其注水工艺，既能长期实行有效分层注水，同时其管柱遇卡后又可以快速处理。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种石油开采用分层注水管柱，包括套管和油管，所述套管内从上到下依次座封有若干个封隔器，所述油管顶部连有油管挂，所述油管底部依次穿过所有的封隔器且连有圆堵，所述油管与每个封隔器之间均设有插入密封，所述油管在每个封隔器上方均设有一个液压安全接头，所述油管在每个封隔器下方均设有一个配水器，所述油管上端在液压安全接头、油管挂之间设有循环滑套。
所述封隔器包括中心管，所述中心管外从上到下依次设有解封筒、双向卡瓦、密封胶筒、定位活塞，所述解封筒与中心管之间圆周均布有若干解封剪钉，所述解封筒顶端安装有打捞筒，所述定位活塞下端设有下接头，所述下接头上端插入定位活塞与中心筒之间，所述下接头顶部与定位活塞之间设有若干传压孔。
所述封隔器的内通径为英寸。
上述石油开采用分层注水管柱的注水工艺，具体步骤为：
S1、注水井套管完井后，对注水层射孔；
S2、对所有射孔井段进行化学防砂施工；
S3、根据分层需要，若干个封隔器通过脱手工具与送入管柱连接，并投入打压堵塞器，送入管柱携带所有的封隔器并下放，一次实现所有封隔器的座封，然后逐级投球和打压，从上到下逐个实现送入管柱和封隔器的分离；
S4、封隔器自带密封胶筒，根据各个封隔器的密封胶筒处的井深数据，并以最上部的一个封隔器为定位点，计算中心管上的各个对应插入密封的下入深度；
S5、从下至上的下入注水管柱的油管；
S6、根据所下配水器的类型，采取公知的相应的测调工艺即可完成注水井的配注工作。
步骤S3中，封隔器的座封的过程为：封隔器下放前，打捞筒预先连接脱手工具并放置打压堵塞器，封隔器随送入管柱下放到指定位置后，管内向下打压，通过传压孔使定位活塞推动密封胶筒进行座封，推动双向卡瓦进行锚定，座封后，利用脱手工具，进行打压脱手，同时将打压堵塞器一并打捞出来。
所述封隔器的解封的过程为：下放专用打捞工具，连接封隔器上的打捞筒，实现与油管的连接，通过上提油管，拉断解封剪钉，使双向卡瓦及密封胶筒回弹，实现封隔器解封，上提油管，将整套产品回收。
本发明的有益效果是：本发明可以实现分层注水，分层管柱每段内，均设有打压的安全脱手装置即液压安全接头，管柱遇卡时，可以从上往下逐段打压脱手，实现遇卡管柱的积木式快速打捞，可以实施套铣打捞措施，克服了注水管柱自身抖动带来的分层有效期短的难题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为封隔器的结构示意图；
图3为图2上部分的结构示意图；
图4为图2下部分的结构示意图；
图5为封隔器座封时与脱手工具的连接示意图；
图6为图5上部分的结构示意图；
图7为图5下部分的结构示意图；
图中：1-套管；2-油管；3-封隔器；4-油管挂；5-圆堵；6-插入密封；7-液压安全接头；8-配水器；9-循环滑套；10-脱手工具；11-打压堵塞器；
3.1-中心管；3.2-解封筒；3.3-双向卡瓦；3.4-密封胶筒；3.5-定位活塞；3.6-解封剪钉；3.7-打捞筒；3.8-下接头；3.9-传压孔；
以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1至图7所示，
一种石油开采用分层注水管柱，包括套管1和油管2，所述套管1内从上到下依次座封有若干个封隔器3，所述油管2顶部连有油管挂4，所述油管2底部依次穿过所有的封隔器3且连有圆堵5，所述油管2与每个封隔器3之间均设有插入密封6，所述油管2在每个封隔器3上方均设有一个液压安全接头7，所述油管2在每个封隔器3下方均设有一个配水器8，所述油管2上端在液压安全接头7、油管挂4之间设有循环滑套9。
所述封隔器3包括中心管3.1，所述中心管3.1外从上到下依次设有解封筒3.2、双向卡瓦3.3、密封胶筒3.4、定位活塞3.5，所述解封筒3.2与中心管3.1之间圆周均布有若干解封剪钉3.6，所述解封筒3.2顶端安装有打捞筒3.7，所述定位活塞3.5下端设有下接头3.8，所述下接头3.8上端插入定位活塞3.5与中心筒3.1之间，所述下接头3.8顶部与定位活塞3.5之间设有若干传压孔3.9。
所述封隔器3的内通径为4.75英寸。
封隔器3的通径比较大，当管柱遇卡后，套铣、套冲工具可以放下去实现套铣打捞等工艺。
上述石油开采用分层注水管柱的注水工艺，具体步骤为：
S1、注水井套管1完井后，对注水层射孔；
S2、对所有射孔井段进行化学防砂施工；
S3、根据分层需要，若干个封隔器3通过脱手工具10与送入管柱连接，并投入打压堵塞器11，送入管柱携带所有的封隔器3并下放，一次实现所有封隔器3的座封，然后逐级投球和打压，从上到下逐个实现送入管柱和封隔器3的分离；
S4、封隔器3自带密封胶筒3.4，根据各个封隔器3的密封胶筒3.4处的井深数据，并以最上部的一个封隔器3为定位点，计算中心管3.1上的各个对应插入密封6的下入深度；
S5、从下至上的下入注水管柱的油管2；
S6、根据所下配水器8的类型，采取公知的相应的测调工艺即可完成注水井的配注工作。
步骤S3中，封隔器3的座封的过程为：封隔器3下放前，打捞筒3.7预先连接脱手工具10并放置打压堵塞器11，封隔器3随送入管柱下放到指定位置后，管内向下打压，通过传压孔3.9使定位活塞3.5推动密封胶筒3.4进行座封，推动双向卡瓦3.3进行锚定，座封后，利用脱手工具10，进行打压脱手，同时将打压堵塞器11一并打捞出来。
所述封隔器3的解封的过程为：下放专用打捞工具，连接封隔器3上的打捞筒3.7，实现与油管2的连接，通过上提油管2，拉断解封剪钉3.6，使双向卡瓦3.3及密封胶筒3.4回弹，实现封隔器3解封，上提油管2，将整套产品回收。
本发明利用化学防砂工艺实现套管1井筒内的全通径；再用封隔器3实现的大通径分层；然后可以下入带插入密封6的注水分层油管2；注水管柱上使用大通径的配水器8；同时在分层注水管柱每段的分层管柱上连接特制的丢手工具，可以实现注水管柱遇卡后的快速处理。管柱遇卡时，可以从上往下逐段打压脱手，实现遇卡管柱的积木式快速打捞。本发明实施的注水井分层工艺，实现了快速完井、大通径注水和管柱遇卡的快速处理功能。
本发明既可以实现分层注水，又可以在管柱遇卡后，实施套铣打捞措施，克服了注水管柱自身抖动带来的分层有效期短的难题。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种石油开采用分层注水管柱，其特征在于，包括套管(1)和油管(2)，所述套管(1)内从上到下依次座封有若干个封隔器(3)，所述油管(2)顶部连有油管挂(4)，所述油管(2)底部依次穿过所有的封隔器(3)且连有圆堵(5)，所述油管(2)与每个封隔器(3)之间均设有插入密封(6)，所述油管(2)在每个封隔器(3)上方均设有一个液压安全接头(7)，所述油管(2)在每个封隔器(3)下方均设有一个配水器(8)，所述油管(2)上端在液压安全接头(7)、油管挂(4)之间设有循环滑套(9)。
2.根据权利要求1所述的一种石油开采用分层注水管柱，其特征在于，所述封隔器(3)包括中心管(3.1)，所述中心管(3.1)外从上到下依次设有解封筒(3.2)、双向卡瓦(3.3)、密封胶筒(3.4)、定位活塞(3.5)，所述解封筒(3.2)与中心管(3.1)之间圆周均布有若干解封剪钉(3.6)，所述解封筒(3.2)顶端安装有打捞筒(3.7)，所述定位活塞(3.5)下端设有下接头(3.8)，所述下接头(3.8)上端插入定位活塞(3.5)与中心筒(3.1)之间，所述下接头(3.8)顶部与定位活塞(3.5)之间设有若干传压孔(3.9)。
3.根据权利要求2所述的一种石油开采用分层注水管柱，其特征在于，所述封隔器(3)的内通径为4.75英寸。
4.一种如权利要求2或3所述的石油开采用分层注水管柱的注水工艺，其特征在于，具体步骤为：
S1、注水井套管(1)完井后，对注水层射孔；
S2、对所有射孔井段进行化学防砂施工；
S3、根据分层需要，若干个封隔器(3)通过脱手工具(10)与送入管柱连接，并投入打压堵塞器(11)，送入管柱携带所有的封隔器(3)并下放，一次实现所有封隔器(3)的座封，然后逐级投球和打压，从上到下逐个实现送入管柱和封隔器(3)的分离；
S4、封隔器(3)自带密封胶筒(3.4)，根据各个封隔器(3)的密封胶筒(3.4)处的井深数据，并以最上部的一个封隔器(3)为定位点，计算中心管(3.1)上的各个对应插入密封(6)的下入深度；
S5、从下至上的下入注水管柱的油管(2)；
S6、根据所下配水器(8)的类型，采取公知的相应的测调工艺即可完成注水井的配注工作。
5.根据权利要求4所述的一种石油开采用分层注水管柱的注水工艺，其特征在于，
步骤S3中，封隔器(3)的座封的过程为：封隔器(3)下放前，打捞筒(3.7)预先连接脱手工具(10)并放置打压堵塞器(11)，封隔器(3)随送入管柱下放到指定位置后，管内向下打压，通过传压孔(3.9)使定位活塞(3.5)推动密封胶筒(3.4)进行座封，推动双向卡瓦(3.3)进行锚定，座封后，利用脱手工具(10)，进行打压脱手，同时将打压堵塞器(11)一并打捞出来。
6.根据权利要求4所述的一种石油开采用分层注水管柱的注水工艺，其特征在于，
所述封隔器(3)的解封的过程为：下放专用打捞工具，连接封隔器(3)上的打捞筒(3.7)，实现与油管(2)的连接，通过上提油管(2)，拉断解封剪钉(3.6)，使双向卡瓦(3.3)及密封胶筒(3.4)回弹，实现封隔器(3)解封，上提油管(2)，将整套产品回收。
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