CN111485861A - 注水注聚双向转换管柱及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注水注聚双向转换管柱及其使用方法，属于石油开采领域。该管柱包括n个封隔器、n个注调器、单流阀和筛管，n为大于或等于2的整数。该管柱还包括第一测调仪或第二测调仪。n个封隔器中的第i个封隔器与第i+1个封隔器之间连接有n个注调器中的第i个注调器，n个封隔器中的第n个封隔器与单流阀的第一接头之间连接有n个注调器中的第n个注调器，单流阀的第二接头与筛管的第一端连接，筛管的第二端密封。n个注调器中的每个注调器包括第一调节管、第二调节管和外套。本发明只需向油井中下入一次管柱，就能完成对该油井所贯穿的多个油层的分层注水作业和分层注聚作业，使得分层注水和分层注聚的过程更加简单高效，省时省力。

Description

注水注聚双向转换管柱及其使用方法

技术领域

本发明涉及石油开采领域，特别涉及一种注水注聚双向转换管柱及其使用方法。

背景技术

在油井开采的初期，油井所贯穿的多个油层的地层压力都比较高，原油主要通过地层压力从油层中驱出。但随着油井的不断开采，油层的地层压力逐渐降低，通过地层压力将原油从油层中驱出的难度越来越高。这样的情况下，通常需要根据多个油层的差异性对该多个油层进行分层注水来提高每个油层的地层压力，从而降低将原油从油层中驱出的难度，提高原油的驱出效率。当油层的含水量过高时，油层中的原油与水之间的流度比会较高，而较高的流度比不利于原油的驱出，因此，对于含水量过高的多个油层，通常需要根据该多个油层的差异性对该多个油层进行分层注聚来降低每个油层的流度比，从而提高原油的驱出效率。

目前，对油井所贯穿的多个油层进行分层注水时，通常需要向油井中下放注水管柱，该注水管柱主要由多段管道、多个封隔器和多个注水器等组成，当对该多个油层的分层注水完成时，将该注水管柱从油井中打捞出来。之后，如果还需要对该多个油层进行分层注聚，则需要向油井中下放注聚管柱，该注聚管柱主要由多段管道、多个封隔器和多个注聚器等组成，当对该多个油层的分层注聚完成时，将该注聚管柱从油井中打捞出来。

然而，上述方法在对多个油层进行分层注水和分层注聚时，需要分两次向油井中下放不同的管柱来分别完成分层注水作业和分层注聚作业，使得对该多个油层进行分层注水和分层注聚的过程较为复杂，且费时费力。

发明内容

本发明实施例提供了一种注水注聚双向转换管柱及其使用方法，可以解决相关技术中对多个油层进行分层注水和分层注聚的过程较为复杂，且费时费力的问题。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种注水注聚双向转换管柱，所述管柱包括：n个封隔器、n个注调器、单流阀和筛管，所述n为大于或等于2的整数；

所述n个封隔器中的第i个封隔器与第i+1个封隔器之间连接有所述n个注调器中的第i个注调器，所述n个封隔器中的第n个封隔器与所述单流阀的第一接头之间连接有所述n个注调器中的第n个注调器，所述单流阀的第二接头与所述筛管的第一端连接，所述筛管的第二端密封，所述i为小于或等于n-1的正整数；

所述单流阀包括球座和球体，所述球座中设置有第一腔体，所述球体位于所述第一腔体内，所述第一腔体的第一底面的直径大于所述第一腔体的第二底面的直径，所述球体的直径小于所述第一腔体的第一底面的直径且大于所述第一腔体的第二底面的直径，所述第一腔体的第一底面位于所述单流阀的第一接头处，所述第一腔体的第二底面位于所述单流阀的第二接头处；

所述n个注调器中的每个注调器包括：第一调节管、第二调节管和外套；所述第一调节管和所述第二调节管均位于所述外套内且均与所述外套的内壁进行螺纹连接，所述第一调节管与所述第二调节管连通，且所述第一调节管与所述第二调节管之间具有间距；所述外套的内壁中靠近所述外套的第一端的部位上设置有定位槽，所述外套的侧壁上设置有出水口，所述第一调节管与所述外套的内壁的螺纹连接位置位于所述定位槽的位置与所述出水口的位置之间，所述第一调节管在与所述外套的内壁的螺纹配合下能够在所述外套内进行移动，且在所述第一调节管的移动过程中，所述出水口与所述第一调节管能够处于连通状态或不连通状态；所述外套的侧壁上设置有出料口，所述第二调节管与所述外套的内壁的螺纹连接位置位于所述出水口的位置与所述出料口的位置之间，所述外套的内径由靠近所述出料口的部位向目标部位逐渐增大，所述目标部位为位于所述出料口与所述外套的第二端之间的部位，所述第二调节管的外壁上设置有密封锥，所述密封锥的外径由所述密封锥的靠近所述出料口的一端向另一端逐渐增大，所述密封锥的外壁与所述外套的内壁之间形成有第二腔体，所述第二调节管在与所述外套的内壁的螺纹配合下能够在所述外套内进行移动，且在所述第二调节管的移动过程中，所述第二出料口、所述第二腔体和所述第二调节管能够处于连通状态或不连通状态；

其中，所述管柱还包括第一测调仪或第二测调仪；

所述第一测调仪包括第一定位卡爪和第一调节卡爪，所述n个注调器中的每个注调器的第一调节管的内壁上设置有第一调节槽，所述第一定位卡爪卡接在所述n个注调器中的一个注调器中的外套上的定位槽内，所述第一调节卡爪卡接在所述一个注调器中的第一调节管上的第一调节槽内；

所述第二测调仪包括第二定位卡爪和第二调节卡爪，所述n个注调器中的每个注调器的第二调节管的内壁上设置有第二调节槽，所述第二定位卡爪卡接在所述n个注调器中的一个注调器中的外套上的定位槽内，所述第二调节卡爪卡接在所述一个注调器中的第二调节管上的第二调节槽内。

可选地，所述管柱还包括扶正器；

所述n个封隔器中除第一个封隔器之外的其它封隔器中的一个封隔器与相邻的两个注调器中的一个注调器之间连接有所述扶正器。

可选地，所述管柱还包括扶正器；

所述n个封隔器中的第一个封隔器的第一端与所述扶正器连接，所述第一个封隔器的第二端与所述n个注调器中的第一个注调器连接。

可选地，所述管柱还包括扶正器；

所述n个封隔器中的第一个封隔器的第二端与所述n个注调器中的第一个注调器之间连接有所述扶正器。

可选地，所述扶正器为滚珠扶正器。

可选地，所述扶正器为螺旋扶正器。

可选地，所述管柱还包括防卡锚定器；

所述n个封隔器中的第一个封隔器的第一端与所述防卡锚定器连接，所述第一个封隔器的第二端与所述n个注调器中的第一个注调器连接。

可选地，所述管柱还包括丝堵；

所述丝堵与所述筛管的第二端连接，以对所述筛管的第二端进行密封。

可选地，所述n个封隔器中除第一个封隔器和第n个封隔器之外的任意一个封隔器为逐级解封封隔器。

第二方面，提供了一提供了一种上述第一方面所述的注水注聚双向转换管柱的使用方法，其特征在于，所述方法包括：

将所述管柱下入油井内，所述油井贯穿多个油层；

当需要向所述多个油层中的一个油层注水时，将所述第一测调仪的第一定位卡爪卡接在所述n个注调器中的一个注调器中的外套上的定位槽内，并将所述第一测调仪的第一调节卡爪卡接在所述一个注调器中的第一调节管上的第一调节槽内；

持续转动所述第一调节卡爪，使所述第一调节管向靠近所述外套的第一端的方向移动，直至所述第一调节管与所述出水口处于连通状态为止，以通过所述第一调节管和所述出水口向所述一个油层注水；

当完成对所述一个油层的注水时，反向持续转动所述第一调节卡爪，使所述第一调节管向远离所述外套的第一端的方向移动，直至所述第一调节管与所述出水口处于不连通状态为止，以停止对所述一个油层的注水；

当需要向所述一个油层注聚时，将所述第一测调仪从所述管柱中取出，将所述第二测调仪的第二定位卡爪卡接在所述一个注调器中的外套上的定位槽内，并将所述第二测调仪的第二调节卡爪卡接在所述一个注调器中的第二调节管上的第二调节槽内；

持续转动所述第二调节卡爪，使所述第二调节管向靠近所述外套的第一端的方向移动，直至所述第二调节管、所述第二腔体和所述出料口处于连通状态为止，以通过所述第二调节管、所述第二腔体和所述出料口向所述一个油层注聚；

当完成对所述一个油层的注聚时，反向持续转动所述第二调节卡爪，使所述第二调节管向远离所述外套的第一端的方向移动，直至所述第二调节管与所述第二腔体处于不连通状态为止，以停止对所述一个油层的注聚。

本发明实施例提供的技术方案至少可以带来以下有益效果：

在本发明实施例中，注水注聚双向转换管柱包括n个封隔器、n个注调器、单流阀和筛管。n个封隔器中的第i个封隔器与第i+1个封隔器之间连接有n个注调器中的第i个注调器，n个封隔器中的第n个封隔器与单流阀的第一接头之间连接有n个注调器中的第n个注调器，单流阀的第二接头与筛管的第一端连接，筛管的第二端密封。n个注调器中的每个注调器包括：第一调节管、第二调节管和外套。该管柱还包括第一测调仪或第二测调仪。n个注调器中的每个注调器的第一调节管的内壁上设置有第一调节槽，n个注调器中的每个注调器的第二调节管的内壁上设置有第二调节槽。外套的内壁中靠近外套的第一端的部位上设置有定位槽，外套的侧壁上设置有出水口，第一测调仪的第一定位卡爪可以与定位槽卡接，第一测调仪的第一调节卡爪可以与第一调节槽卡接。持续转动第一调节卡爪可以使第一调节管向靠近外套的第一端的方向移动，且在第一调节管的移动过程中，出水口与第一调节管能够处于连通状态或不连通状态。外套的侧壁上还设置有出料口，第二调节管的外壁上设置有密封锥，密封锥的外壁与外套的内壁之间形成有第二腔体，第二测调仪的第二定位卡爪可以与定位槽卡接，第二测调仪的第二调节卡爪可以与第二调节槽卡接。持续转动第二调节卡爪可以使第二调节管向靠近外套的第一端的方向移动，且在第二调节管的移动过程中，第二出料口、第二腔体和第二调节管能够处于连通状态或不连通状态。在使用该管柱对油井所贯穿的多个油层进行分层注水和分层注聚时，只需要向油井中下入一次该管柱，就能够完成对该油井所贯穿的多个油层的分层注水作业和分层注聚作业，且这两种作业之间不会相互影响，使得分层注水和分层注聚的过程更加简单高效，且省时省力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的第一种注水注聚双向转换管柱的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种注调器的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种第一测调仪和注调器的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种第二测调仪和注调器的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的第二种注水注聚双向转换管柱的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的第三种注水注聚双向转换管柱的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的第四种注水注聚双向转换管柱的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的第五种注水注聚双向转换管柱的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的一种注水注聚双向转换管柱的使用方法的流程图。

附图标记：

01：封隔器，02：注调器，021：第一调节管，0211：第一调节槽，022：第二调节管，0221：密封锥，0222：第二调节槽，023：外套，0231：定位槽，0232：出水口，0233：出料口，0234：第二腔体，03：单流阀，031：单流阀的第一接头，032：单流阀的第二接头，033：球座，0331：第一腔体，034：球体，04：筛管，041：筛管的第一端，042：筛管的第二端，05：第一测调仪，051：第一定位卡爪，052：第一调节卡爪，06：第二测调仪，061：第二定位卡爪，062：第二调节卡爪，07：扶正器，08：防卡锚定器，09：丝堵。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种注水注聚双向转换管柱的结构示意图，参见图1，该管柱包括：n个封隔器01、n个注调器02、单流阀03和筛管04，n为大于或等于2的整数。

n个封隔器01中的第i个封隔器01与第i+1个封隔器01之间连接有n个注调器02中的第i个注调器02，n个封隔器01中的第n个封隔器01与单流阀03的第一接头031之间连接有n个注调器02中的第n个注调器02，单流阀03的第二接头032与筛管04的第一端041连接，筛管04的第二端042密封，i为小于或等于n-1的正整数。

单流阀03包括球座033和球体034，球座033中设置有第一腔体0331，球体034位于第一腔体0331内，第一腔体0331的第一底面的直径大于第一腔体0331的第二底面的直径，球体034的直径小于第一腔体0331的第一底面的直径且大于第一腔体0331的第二底面的直径，第一腔体0331的第一底面位于单流阀03的第一接头031处，第一腔体0331的第二底面位于单流阀03的第二接头032处。

参见图2，n个注调器02中的每个注调器02包括：第一调节管021、第二调节管022和外套023。第一调节管021和第二调节管022均位于外套023内且均与外套023的内壁进行螺纹连接，第一调节管021与第二调节管022连通，且第一调节管021与第二调节管022之间具有间距。外套023的内壁中靠近外套023的第一端的部位上设置有定位槽0231，外套023的侧壁上设置有出水口0232，第一调节管021与外套023的内壁的螺纹连接位置位于定位槽0231的位置与出水口0232的位置之间，第一调节管021在与外套023的内壁的螺纹配合下能够在外套023内进行移动，且在第一调节管021的移动过程中，出水口0232与第一调节管021能够处于连通状态或不连通状态。外套023的侧壁上设置有出料口0233，第二调节管022与外套023的内壁的螺纹连接位置位于出水口0232的位置与出料口0233的位置之间，外套023的内径由靠近出料口0233的部位向目标部位逐渐增大，目标部位为位于出料口0233与外套023的第二端之间的部位，第二调节管022的外壁上设置有密封锥0221，密封锥0221的外径由密封锥0221的靠近出料口0233的一端向另一端逐渐增大。密封锥0221的外壁与外套023的内壁之间形成有第二腔体0234，第二调节管022在与外套023的内壁的螺纹配合下能够在外套023内进行移动，且在第二调节管022的移动过程中，出料口0233、第二腔体0234和第二调节管022能够处于连通状态或不连通状态。

其中，参见图3，该管柱还包括第一测调仪05，或者，参见图4，该管柱还包括第二测调仪06。

第一测调仪05包括第一定位卡爪051和第一调节卡爪052，n个注调器02中的每个注调器02的第一调节管021的内壁上设置有第一调节槽0211，第一定位卡爪051卡接在n个注调器02中的一个注调器02中的外套023上的定位槽0231内，第一调节卡爪052卡接在这一个注调器02中的第一调节管021上的第一调节槽0211内。

第二测调仪06包括第二定位卡爪061和第二调节卡爪062，n个注调器02中的每个注调器02的第二调节管022的内壁上设置有第二调节槽0222，第二定位卡爪061卡接在n个注调器02中的一个注调器02中的外套023上的定位槽0231内，第二调节卡爪062卡接在这一个注调器02中的第二调节管022上的第二调节槽0222内。

需要说明的是，封隔器01是用于对油井进行封隔的构件。将该管柱下入到油井中的预设的位置后，可以使n个封隔器01坐封油井，此时n个封隔器01中每个封隔器01的胶筒的外壁可以较为紧密地贴合在油井的内壁上，从而n个封隔器01可以将油井与该管柱的环空封隔为n+1个空间，这n+1个空间中处于第1个封隔器01以下的n个空间中的每个空间都可以对应一个油层，也即是，每相邻两个封隔器01之间的空间都可以对应一个油层，处于第n个封隔器01以下的空间也可以对应一个油层，这样的条件下，n个注调器02中的每个注调器02可以对应一个油层，每个注调器02可以对其对应的油层进行注水和注聚。n个封隔器01中每个封隔器01的种类和型号等均可以根据使用需求预先进行设置，本发明实施例对此不做具体限定。例如，n个封隔器01中的第一个封隔器01可以为高温套保封隔器，n个封隔器中的第n个封隔器可以为常规封隔器，n个封隔器01中除第一个封隔器01和第n个封隔器01之外的任意一个封隔器01可以为逐级解封封隔器等。

其中，在油井的温度大于100℃(摄氏度)时，也即油井的温度较高时，由于油井中的热量会不断地向油井的井口的位置传递，因此，n个封隔器01中的第一个封隔器01所处位置的温度会比其他构件所处位置的温度要高。这样的情况下，第一个封隔器01的胶筒容易在较高的温度下发生软化，从而使该胶筒与油井的内壁之间的摩擦力减小，这样不仅容易导致第一个封隔器01无法起到封隔油井的作用，也会减小第一个封隔器01的使用寿命。因此，这样的条件下，第一个封隔器01可以为高温套保封隔器，高温套保封隔器中的胶筒的耐高温性能较好，不容易在较高的温度中发生软化，从而保证了第一个封隔器01对油井的封隔作用并延长了第一个封隔器01的使用寿命。另外，由于该管柱包括n个封隔器01、n个注调器02、单流阀03和筛管04，这些构件是连接在一起下放到油井中的，在需要将该管柱从油井中提出时，需要解封n个封隔器01，然后通过向第一个封隔器01施加拉力，以将该管柱从油井中提出。然而，由于n个封隔器01中部分的封隔器01可能出现解封不彻底等问题，使得将该管柱从油井中提出的过程较为困难。这样的情况下，当n个封隔器01中除第一个封隔器01和第n个封隔器01之外的任意一个封隔器01为逐级解封封隔器时，由于逐级解封封隔器可以在较小的外力下实现逐级解封，所以在解封n个封隔器01时，n个封隔器01中除第一个封隔器01和第n个封隔器01之外的任意一个封隔器01都可以在较小的外力下实现逐级解封，从而保证了n个封隔器01的解封效率，进而使得将该管柱从油井中提出的过程更加省时省力。

另外，注调器02是用于向油井所贯穿的油层进行注水和注聚的构件，每个注调器02包括的外套023上设置的出水口0232和出料口0233都与一个油层相对应，以保证可以通过出水口0232向这个油层中注水，通过出料口0233向这个油层中注聚。

再者，第一调节管021可以通过与第一测调仪05的配合使用，来使出水口0232与第一调节管021连通或不连通，第一调节管021上的第一调节槽0211的形状和数量等可以根据使用需求预先进行设置，本发明实施例对此不做具体限定。第二调节管022可以通过与第二测调仪06的配合使用，来使出料口0233、第二腔体0234和第二调节管022之间连通或不连通，第二调节管022上的第二调节槽0222的形状和数量等可以根据使用需求预先进行设置，本发明实施例对此不做具体限定。

需要说明的是，外套023是用于与第一调节管021和第二调节管022连接的构件，外套023的内壁上设置的定位槽0231是用于与第一定位卡爪051或第二定位卡爪进行卡接的槽，定位槽0231的形状和尺寸等可以根据使用需求预先进行设置，本发明实施例对此不做具体限定。

在一种可能的实现方式中，在需要对油井所贯穿的多个油层进行分层注水时，可以通过第一测调仪05来控制n个注调器02中的第一个注调器02向其对应的一个油层进行注水，然后再通过第一测调仪05来依次控制n个注调器02中的其他注调器02中的每个注调器02向其对应的一个油层进行注水，最终实现分层注水。在需要对油井所贯穿的多个油层进行分层注聚时，可以通过第二测调仪06来控制n个注调器02中的第一个注调器02向其对应的一个油层进行注聚，然后再通过第二测调仪06来依次控制n个注调器02中的其他注调器02中的每个注调器02向其对应的一个油层进行注聚，最终实现分层注聚。

另外，单流阀03是一种可以给液体提供单方向流动的通道的阀类构件。当向该管柱中注入液体时，由于单流阀03中的球体034的直径小于第一腔体0331的第一底面的直径且大于第一腔体0331的第二底面的直径，所以从单流阀03的第一接头031注入第一腔体0331中的液体与球体034接触后，在球体034的阻隔作用下无法从单流阀03的第二接头032流出。相反地，处于单流阀03的外部空间的液体可以通过单流阀03的第二接头032进入到第一腔体0331中。

另外，筛管04是用来过滤砂砾等物质的管状构件，筛管04的侧壁上设置有通孔，通孔的尺寸、数量和排列方式等均可以根据使用需求进行预先设置，本发明实施例对此不做具体限定。筛管04的第二端042的密封可以是通过焊接密封，当然也可以是其他密封方式。例如，参见图1，该管柱中还可以包括丝堵09，丝堵09可以与筛管04的第二端042连接，以对筛管04的第二端042进行密封。

另外，第一测调仪05和第二测调仪06是用于对n个注调器02进行测调的仪器。第一测调仪05的第一定位卡爪051与第一调节卡爪052之间的间距可以根据使用需求预先进行设置，以使第一定位卡爪051可以卡接在定位槽0231内，且使第一调节卡爪052可以卡接在第一调节槽0211内。第二测调仪06的第二定位卡爪061与第二调节卡爪062之间的间距可以根据使用需求预先进行设置，以使第二定位卡爪061可以卡接在定位槽0231内，且使第二调节卡爪062可以卡接在第二调节槽0222内。第一定位卡爪051、第一调节卡爪052、第二定位卡爪061以及第二调价卡爪062的形状、尺寸和数量等均可以根据使用需求预先进行设置，本发明实施例对此不做具体限定。

在需要向油层中注水时，参见图3，可以通过持续转动第一调节卡爪052以使第一调节管021向靠近外套023的第一端的方向移动，直至第一调节管021的两端中远离外套023的第一端的一端所处的高度高于出水口0232所处的最低高度，此时出水口0232与第一调节管021连通，如此，从外套023的第一端注入的水就可以通过第一调节管021和出水口0232流入对应的油层。之后，再继续转动第一调节卡爪052可以使出水口0232与第一调节管021的连通面积增大，从而使通过第一调节管021和出水口0232流入对应的油层中的水的体积增大。在不需要向该油层注水时，可以通过反向持续转动第一调节卡爪052以使第一调节管021向靠近外套023的第二端的方向移动，继而使出水口0232与第一调节管021的连通面积减小，从而使通过第一调节管021和出水口0232流入对应的油层中的水的体积减小，直至第一调节管021的两端中远离外套023的第一端的一端所处的高度低于出水口0232所处的最低高度，此时第一调节管021与出水口0232不连通，即停止对该油层的注水。

在需要向该油层中注聚时，参见图4，可以通过持续转动第二调节卡爪062以使第二调节管022向靠近外套023的第一端的方向移动，直至第二调节管022的两端中远离外套023的第一端的一端所处的高度高于第二腔体0234所处的最低高度，此时出料口0233与第二调节管022、第二腔体0234连通，如此，从外套023的第一端注入的注聚液体就可以通过第二调节管022、第二腔体0234和出料口0233流入对应的油层。由于外套023的内径由靠近出料口0233的部位向目标部位逐渐增大，且第二调节管022的外壁上的密封锥0221的外径是由密封锥0221的靠近出料口0233的一端向另一端逐渐增大的，所以再继续转动第二调节卡爪0233就可以使第二腔体0234的体积增大，从而使通过第二调节管022、第二腔体0234和出料口0234流入对应的油层中的注聚液体的体积增大。在不需要向该油层注聚时，可以通过反向持续转动第二调节卡爪062以使第二调节管022向靠近外套023的第二端的方向移动，继而使出料口0233与第二调节管022、第二腔体0234的连通面积减小，从而使通过第二调节管022、第二腔体0234和出料口0233流入对应的油层中的注聚液体的体积减小，直至第二调节管022的两端中远离外套023的第一端的一端所处的高度低于第二腔体0234所处的最低高度，此时第二调节管022与第二腔体0234不连通，即停止对该油层的注聚。

值得注意的是，为了较为方便地将n个封隔器01、n个注调器02、单流阀03和筛管04连接在一起，n个封隔器01中每个封隔器01与相邻的注调器02之间可以通过油管连接；n个注调器02中的第n个注调器02与单流阀03的第一接头031之间可以通过油管连接；单流阀03的第二接头032与筛管04的第一端041之间可以通过油管连接。

值得注意的是，当需要对该管柱和该管柱所在的油井进行清洗时，可以通过n个封隔器01中的洗井通道向该管柱与油井之间的环空注入洗井液体，在不断向该管柱与油井之间的环空注入洗井液体的过程中，洗井液体可以对接触到的油井的内壁和该管柱的外壁进行清洗。并且洗井液体还会流向油井的底部，并在油井的底部不断累积，当洗井液体的液面高于筛管04的第二端042时，洗井液体可以通过筛管04的侧壁上设置的通孔进入到该管柱中，对该管柱的内壁进行清洗。

具体地，在使用该管柱对油井所贯穿的多个油层进行分层注水和分层注聚时，可以根据使用需求选择进行分层注水和分层注聚的顺序。本发明实施例中以先进行分层注水，再进行分层注聚为例进行说明。在需要进行分层注水时，可以先将该管柱下入到油井中的预设的位置处，然后将n个封隔器01坐封。之后向该管柱中注水，在单流阀03的阻隔作用下，注入的水在该管柱中不断累积。当需要向多个油层中的一个油层注水时，将第一测调仪05的第一定位卡爪051卡接在n个注调器02中与该油层对应的一个注调器02中的外套023上的定位槽0231内，并将第一测调仪05的第一调节卡爪052卡接在该注调器02中的第一调节管021上的第一调节槽0211内。持续转动第一调节卡爪052使第一调节管021向靠近外套023的第一端的方向移动，直至第一调节管021与出水口0232处于连通状态为止，以通过第一调节管021和出水口0232向该油层注水。当完成对该油层的注水时，反向持续转动第一调节卡爪052，使第一调节管021向远离外套023的第一端的方向移动，直至第一调节管021与出水口0232处于不连通状态为止，以停止对该油层的注水。之后，当需要向该油层注聚时，可以先将第一测调仪05从该管柱中取出，然后将第二测调仪06的第二定位卡爪061卡接在该注调器02中的外套023上的定位槽0231内，并将第二测调仪06的第二调节卡爪062卡接在该注调器02中的第二调节管022上的第二调节槽0222内。持续转动第二调节卡爪062，使第二调节管022向靠近外套023的第一端的方向移动，直至第二调节管022、第二腔体0234和出料口0233处于连通状态为止，以通过第二调节管022、第二腔体0234和出料口0233向该油层注聚。当完成对该油层的注聚时，反向持续转动第二调节卡爪062，使第二调节管022向远离外套023的第一端的方向移动，直至第二调节管022与第二腔体0234处于不连通状态为止，以停止对该油层的注聚。

值得说明的是，本发明实施例中只需通过将该管柱下入油井中，坐封n个封隔器01，在需要对该油井所贯穿的多个油层进行分层注水时，将第一测调仪05依次与n个注调器02卡接，然后通过持续转动第一测调仪05的第一调节卡爪052即可实现对该多个油层的分层注水。当分层注水完成时，再通过反向持续转动第一测调仪05的第一调节卡爪052即可停止对该多个油层的分层注水。之后，在需要对该多个油层进行分层注聚时，将第二测调仪06依次与n个注调器02卡接，然后通过持续转动第二测调仪06的第二调节卡爪062即可实现对该多个油层的分层注聚。当分层注聚完成时，再通过反向持续转动第二测调仪06的第二调节卡爪062即可停止对该多个油层的分层注聚。如此，只需要向油井中下入一次该管柱，就能够完成对该油井所贯穿的多个油层的分层注水作业和分层注聚作业，且这两种作业之间不会相互影响，使得分层注水和分层注聚的过程更加简单高效，且省时省力。

进一步地，参见图5，该管柱还可以包括扶正器07。n个封隔器01中除第一个封隔器01之外的其它封隔器01中的一个封隔器01与相邻的两个注调器02中的一个注调器02之间连接有扶正器07。

需要说明的是，扶正器07是用于防止该管柱在油井中发生倾斜的构件。扶正器07的种类和型号等可以根据使用需求预先进行设置，本发明实施例对此不做具体限定。例如，扶正器07可以为滚珠扶正器或者螺旋扶正器等。

可选地，n个封隔器01中的第一个封隔器01的第一端可以与扶正器07连接，第一个封隔器01的第二端与n个注调器02中的第一个注调器02连接。

可选地，n个封隔器01中的第一个封隔器01的第二端与n个注调器02中的第一个注调器02之间可以连接有扶正器07。

在一种可能的实现方式中，参见图6，第一个封隔器01的第一端与螺旋扶正器连接，且在第一个封隔器01的第二端与第一个注调器02之间连接有螺旋扶正器。

在一种可能的实现方式中，参见图7，在第一个封隔器01的第二端与第一个注调器02之间连接有滚珠扶正器，且在第一个注调器02与第二个封隔器01之间连接有螺旋扶正器。

当然，扶正器07在该管柱中的位置、数量和类型等还可以是其他可能的实现方式，本发明实施例对此不做具体限定。

值得说明的是，当该管柱包括扶正器07时，扶正器07可以保持该管柱在油井的轴向上的位置不发生偏转，从而可以提高通过该管柱对油井所贯穿的多个油层进行分层注水时的注水位置或进行分层注聚时的注聚位置的准确性。

进一步地，参见图8，该管柱还可以包括防卡锚定器08。n个封隔器01中的第一个封隔器01的第一端与防卡锚定器08连接，第一个封隔器01的第二端与n个注调器02中的第一个注调器02连接。

需要说明的是，防卡锚定器08是用于稳固该管柱在油井中的位置的构件。由于在向该管柱中注入液体时，该管柱容易在液体的压力下发生晃动，此时，与油井的内壁紧密贴合的n个封隔器01的胶筒可能与油井的内壁之间产生较大的摩擦力，而n个封隔器01中部分的封隔器01的胶筒容易因较大摩擦力而发生磨损，导致这部分封隔器01的使用寿命的降低。因此，在n个封隔器01中的第一个封隔器01的第一端连接防卡锚定器08，可以在该管柱发生晃动时，有效稳固该管柱的位置，减小该管柱的晃动程度，也即减小封隔器01的胶筒与油井的内壁之间的摩擦力，从而可以减缓封隔器01的磨损，延长封隔器01的使用寿命。

在本发明实施例中，注水注聚双向转换管柱包括n个封隔器01、n个注调器02、单流阀03和筛管04。n个封隔器01中的第i个封隔器01与第i+1个封隔器01之间连接有n个注调器02中的第i个注调器02，n个封隔器01中的第n个封隔器01与单流阀03的第一接头031之间连接有n个注调器02中的第n个注调器02，单流阀03的第二接头032与筛管04的第一端041连接，筛管04的第二端042密封。n个注调器02中的每个注调器02包括：第一调节管021、第二调节管022和外套023。该管柱还包括第一测调仪05或第二测调仪06。n个注调器02中的每个注调器02的第一调节管021的内壁上设置有第一调节槽0211，n个注调器02中的每个注调器02的第二调节管022的内壁上设置有第二调节槽0222。外套023的内壁中靠近外套023的第一端的部位上设置有定位槽0231，外套023的侧壁上设置有出水口0232，第一测调仪05的第一定位卡爪051可以与定位槽0231卡接，第一测调仪05的第一调节卡爪052可以与第一调节槽0211卡接。持续转动第一调节卡爪052可以使第一调节管021向靠近外套023的第一端的方向移动，且在第一调节管021的移动过程中，出水口0232与第一调节管021能够处于连通状态或不连通状态。外套023的侧壁上还设置有出料口0233，第二调节管022的外壁上设置有密封锥0221，密封锥0221的外壁与外套023的内壁之间形成有第二腔体0234，第二测调仪06的第二定位卡爪061可以与定位槽0231卡接，第二测调仪06的第二调节卡爪062可以与第二调节槽0222卡接。持续转动第二调节卡爪062可以使第二调节管022向靠近外套023的第一端的方向移动，且在第二调节管022的移动过程中，第二出料口0233、第二腔体0234和第二调节管022能够处于连通状态或不连通状态。在使用该管柱对油井所贯穿的多个油层进行分层注水和分层注聚时，只需要向油井中下入一次该管柱，就能够完成对该油井所贯穿的多个油层的分层注水作业和分层注聚作业，且这两种作业之间不会相互影响，使得分层注水和分层注聚的过程更加简单高效，且省时省力。

图9是本发明实施例提供的一种上述图1-图8任一所示的注水注聚双向转换管柱的使用方法的流程图。参见图9，该方法包括以下步骤：

步骤901：将该管柱下入油井内，该油井贯穿多个油层。

步骤902：当需要向该多个油层中的一个油层注水时，将第一测调仪05的第一定位卡爪051卡接在n个注调器02中的一个注调器02中的外套023上的定位槽0231内，并将第一测调仪05的第一调节卡爪052卡接在这一个注调器02中的第一调节管021上的第一调节槽0211内。

步骤903：持续转动第一调节卡爪052，使第一调节管021向靠近外套023的第一端的方向移动，直至第一调节管021与出水口0232处于连通状态为止，以通过第一调节管021和出水口0232向该油层注水。

步骤904：当完成对该油层的注水时，反向持续转动第一调节卡爪052，使第一调节管021向远离外套023的第一端的方向移动，直至第一调节管021与出水口0232处于不连通状态为止，以停止对该油层的注水。

步骤905：当需要向该油层注聚时，将第一测调仪05从该管柱中取出，将第二测调仪06的第二定位卡爪061卡接在这一个注调器02中的外套023上的定位槽0231内，并将第二测调仪06的第二调节卡爪062卡接在这一个注调器02中的第二调节管022上的第二调节槽0222内。

步骤906：持续转动第二调节卡爪062，使第二调节管022向靠近外套023的第一端的方向移动，直至第二调节管022、第二腔体0234和出料口0233处于连通状态为止，以通过第二调节管022、第二腔体0234和出料口0233向该油层注聚。

步骤907：当完成对该油层的注聚时，反向持续转动第二调节卡爪062，使第二调节管022向远离外套023的第一端的方向移动，直至第二调节管022与第二腔体0234处于不连通状态为止，以停止对该油层的注聚。

需要说明的是，上述步骤901-步骤907中的内容已经在上一实施例中进行了详细的说明，本发明实施例对此不再赘述。

在本发明实施例中，先将管柱下入油井内。当需要向该多个油层中的一个油层注水时，将第一测调仪05的第一定位卡爪051卡接在n个注调器02中的一个注调器02中的外套023上的定位槽0231内，并将第一测调仪05的第一调节卡爪052卡接在这一个注调器02中的第一调节管021上的第一调节槽0211内。持续转动第一调节卡爪052，使第一调节管021与出水口0232处于连通状态，以通过第一调节管021和出水口0232向该油层注水。当完成对该油层的注水时，反向持续转动第一调节卡爪052，使第一调节管021与出水口0232处于不连通状态，以停止对该油层的注水。当需要向该油层注聚时，将第一测调仪05从该管柱中取出，将第二测调仪06的第二定位卡爪061卡接在这一个注调器02中的外套023上的定位槽0231内，并将第二测调仪06的第二调节卡爪062卡接在这一个注调器02中的第二调节管022上的第二调节槽0222内。持续转动第二调节卡爪062，使第二调节管022、第二腔体0234和出料口0233处于连通状态，以通过第二调节管022、第二腔体0234和出料口0233向该油层注聚。当完成对该油层的注聚时，反向持续转动第二调节卡爪062，使第二调节管022与第二腔体0234处于不连通状态，以停止对该油层的注聚。本发明实施例中只需要向油井中下入一次该管柱，就能够完成对该油井所贯穿的多个油层的分层注水作业和分层注聚作业，且这两种作业之间不会相互影响，使得分层注水和分层注聚的过程更加简单高效，且省时省力。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种注水注聚双向转换管柱，其特征在于，所述管柱包括：n个封隔器(01)、n个注调器(02)、单流阀(03)和筛管(04)，所述n为大于或等于2的整数；

所述n个封隔器(01)中的第i个封隔器(01)与第i+1个封隔器(01)之间连接有所述n个注调器(02)中的第i个注调器(02)，所述n个封隔器(01)中的第n个封隔器(01)与所述单流阀(03)的第一接头(031)之间连接有所述n个注调器(02)中的第n个注调器(02)，所述单流阀(03)的第二接头(032)与所述筛管(04)的第一端(041)连接，所述筛管(04)的第二端(042)密封，所述i为小于或等于n-1的正整数；

所述单流阀(03)包括球座(033)和球体(034)，所述球座(033)中设置有第一腔体(0331)，所述球体(034)位于所述第一腔体(0331)内，所述第一腔体(0331)的第一底面的直径大于所述第一腔体(0331)的第二底面的直径，所述球体(034)的直径小于所述第一腔体(0331)的第一底面的直径且大于所述第一腔体(0331)的第二底面的直径，所述第一腔体(0331)的第一底面位于所述单流阀(03)的第一接头(031)处，所述第一腔体(0331)的第二底面位于所述单流阀(03)的第二接头(032)处；

所述n个注调器(02)中的每个注调器(02)包括：第一调节管(021)、第二调节管(022)和外套(023)；所述第一调节管(021)和所述第二调节管(022)均位于所述外套(023)内且均与所述外套(023)的内壁进行螺纹连接，所述第一调节管(021)与所述第二调节管(022)连通，且所述第一调节管(021)与所述第二调节管(022)之间具有间距；所述外套(023)的内壁中靠近所述外套(023)的第一端的部位上设置有定位槽(0231)，所述外套(023)的侧壁上设置有出水口(0232)，所述第一调节管(021)与所述外套(023)的内壁的螺纹连接位置位于所述定位槽(0231)的位置与所述出水口(0232)的位置之间，所述第一调节管(021)在与所述外套(023)的内壁的螺纹配合下能够在所述外套(023)内进行移动，且在所述第一调节管(021)的移动过程中，所述出水口(0232)与所述第一调节管(021)能够处于连通状态或不连通状态；所述外套(023)的侧壁上设置有出料口(0233)，所述第二调节管(022)与所述外套(023)的内壁的螺纹连接位置位于所述出水口(0232)的位置与所述出料口(0233)的位置之间，所述外套(023)的内径由靠近所述出料口(0233)的部位向目标部位逐渐增大，所述目标部位为位于所述出料口(0233)与所述外套(023)的第二端之间的部位，所述第二调节管(022)的外壁上设置有密封锥(0221)，所述密封锥(0221)的外径由所述密封锥(0221)的靠近所述出料口(0233)的一端向另一端逐渐增大，所述密封锥(0221)的外壁与所述外套(023)的内壁之间形成有第二腔体(0234)，所述第二调节管(022)在与所述外套(023)的内壁的螺纹配合下能够在所述外套(023)内进行移动，且在所述第二调节管(022)的移动过程中，所述第二出料口(0233)、所述第二腔体(0234)和所述第二调节管(022)能够处于连通状态或不连通状态；

其中，所述管柱还包括第一测调仪(05)或第二测调仪(06)；

所述第一测调仪(05)包括第一定位卡爪(051)和第一调节卡爪(052)，所述n个注调器(02)中的每个注调器(02)的第一调节管(021)的内壁上设置有第一调节槽(0211)，所述第一定位卡爪(051)卡接在所述n个注调器(02)中的一个注调器(02)中的外套(023)上的定位槽(0231)内，所述第一调节卡爪(052)卡接在所述一个注调器(02)中的第一调节管(021)上的第一调节槽(0211)内；

所述第二测调仪(06)包括第二定位卡爪(061)和第二调节卡爪(062)，所述n个注调器(02)中的每个注调器(02)的第二调节管(022)的内壁上设置有第二调节槽(0222)，所述第二定位卡爪(061)卡接在所述n个注调器(02)中的一个注调器(02)中的外套(023)上的定位槽(0231)内，所述第二调节卡爪(062)卡接在所述一个注调器(02)中的第二调节管(022)上的第二调节槽(0222)内。

2.如权利要求1所述的管柱，其特征在于，所述管柱还包括扶正器(07)；

所述n个封隔器(01)中除第一个封隔器(01)之外的其它封隔器(01)中的一个封隔器(01)与相邻的两个注调器(02)中的一个注调器(02)之间连接有所述扶正器(07)。

3.如权利要求1所述的管柱，其特征在于，所述管柱还包括扶正器(07)；

所述n个封隔器(01)中的第一个封隔器(01)的第一端与所述扶正器(07)连接，所述第一个封隔器(01)的第二端与所述n个注调器(02)中的第一个注调器(02)连接。

4.如权利要求1所述的管柱，其特征在于，所述管柱还包括扶正器(07)；

所述n个封隔器(01)中的第一个封隔器(01)的第二端与所述n个注调器(02)中的第一个注调器(02)之间连接有所述扶正器(07)。

5.如权利要求2-4任一所述的管柱，其特征在于，所述扶正器(07)为滚珠扶正器。

6.如权利要求2-4任一所述的管柱，其特征在于，所述扶正器(07)为螺旋扶正器。

7.如权利要求1所述的管柱，其特征在于，所述管柱还包括防卡锚定器(08)；

所述n个封隔器(01)中的第一个封隔器(01)的第一端与所述防卡锚定器(08)连接，所述第一个封隔器(01)的第二端与所述n个注调器(02)中的第一个注调器(02)连接。

8.如权利要求1所述的管柱，其特征在于，所述管柱还包括丝堵(09)；

所述丝堵(09)与所述筛管(04)的第二端(042)连接，以对所述筛管(04)的第二端(042)进行密封。

9.如权利要求1所述的管柱，其特征在于，所述n个封隔器(01)中除第一个封隔器(01)和第n个封隔器(01)之外的任意一个封隔器(01)为逐级解封封隔器。

10.一种上述权利要求1-9任一所述的注水注聚双向转换管柱的使用方法，其特征在于，所述方法包括：

将所述管柱下入油井内，所述油井贯穿多个油层；

当需要向所述多个油层中的一个油层注水时，将所述第一测调仪(05)的第一定位卡爪(051)卡接在所述n个注调器(02)中的一个注调器(02)中的外套(023)上的定位槽(0231)内，并将所述第一测调仪(05)的第一调节卡爪(052)卡接在所述一个注调器(02)中的第一调节管(021)上的第一调节槽(0211)内；

持续转动所述第一调节卡爪(052)，使所述第一调节管(021)向靠近所述外套(023)的第一端的方向移动，直至所述第一调节管(021)与所述出水口(0232)处于连通状态为止，以通过所述第一调节管(021)和所述出水口(0232)向所述一个油层注水；

当完成对所述一个油层的注水时，反向持续转动所述第一调节卡爪(052)，使所述第一调节管(021)向远离所述外套(023)的第一端的方向移动，直至所述第一调节管(021)与所述出水口(0232)处于不连通状态为止，以停止对所述一个油层的注水；

当需要向所述一个油层注聚时，将所述第一测调仪(05)从所述管柱中取出，将所述第二测调仪(06)的第二定位卡爪(061)卡接在所述一个注调器(02)中的外套(023)上的定位槽(0231)内，并将所述第二测调仪(06)的第二调节卡爪(062)卡接在所述一个注调器(02)中的第二调节管(022)上的第二调节槽(0222)内；

持续转动所述第二调节卡爪(062)，使所述第二调节管(022)向靠近所述外套(023)的第一端的方向移动，直至所述第二调节管(022)、所述第二腔体(0234)和所述出料口(0233)处于连通状态为止，以通过所述第二调节管(022)、所述第二腔体(0234)和所述出料口(0233)向所述一个油层注聚；

当完成对所述一个油层的注聚时，反向持续转动所述第二调节卡爪(062)，使所述第二调节管(022)向远离所述外套(023)的第一端的方向移动，直至所述第二调节管(022)与所述第二腔体(0234)处于不连通状态为止，以停止对所述一个油层的注聚。

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