CN112682011A - 化学驱多介质中心通道型配注器 - Google Patents

Abstract

一种化学驱多介质中心通道型配注器，上接头一端连接油管，另端连接外套筒一端；外套筒另端连接下接头主体外螺纹端，下接头主体一端内螺纹连接下接头插入密封短节一端；下接头主体另端外螺纹连接下接头变扣一端，下接头主体另端内螺纹连接下接头双公短节一端；下接头变扣另端连接油管；下接头双公短节另端连接油管；外套筒内由靠近上接头端向另端依次设相互连接的调节套和节流内套管；节流波纹管套设在节流内套管外壁，节流外套管套设在外套筒内，节流外套管外壁与外套筒内壁紧贴；节流内套管背离上接头端螺接波纹管锁紧接头；可实现单层注入量、压力、温度在线测试和单层流量在线调整，满足化学驱注入井多介质多层段注入的需求。

Description

化学驱多介质中心通道型配注器

技术领域

本发明属于海上油田化学驱技术领域，尤其涉及一种化学驱多介质中心通道型配注器。

背景技术

随着油田开发进入高含水阶段，化学驱开发逐渐成为海上高含水油田提高采收率的重要手段，同时，由于海上油田布井位置受限，一般一口井同时生产或注入多套层系，对于注入井来说，存在一口注入井需要分层段注入两种不同介质的情况。现有的化学驱多介质分层注入技术主要有平行双管分注工艺、同心多管分注工艺等，其中平行双管分注工艺可以实现两种介质同时注入，各层段流量在地面进行调节，但最多仅能实现两个层段的分层注入，且受井斜及井筒尺寸限制，应用范围较小；同心多管分注工艺是通过大油管套小油管的方式建立两个或三个注入通道，实现多介质分层注入，但由于受井筒尺寸限制，分注层段数不能超过三层，并且注入管柱不具备测试通道，无法进行注入剖面测试，同时套管需要带压生产。因此需要改进。

发明内容

本发明目的在于提供一种化学驱多介质中心通道型配注器,以解决现有技术分注层段数少、注入管柱不具备测试通道、无法进行注入剖面测试等技术问题，同时避免套管带压生产。

为实现上述目的，本发明化学驱多介质中心通道型配注器的具体技术方案如下：

本发明提供一种化学驱多介质中心通道型配注器，其包括上接头、外套筒、调节套、节流内套管、波纹管锁紧接头、下接头插入密封短节、下接头主体、节流外套管及节流波纹管；

该上接头一端与油管连接，另一端与外套筒一端连接；该外套筒另一端与下接头主体一端的外螺纹连接，下接头主体一端的内螺纹与下接头插入密封短节一端螺纹连接；下接头主体另一端外螺纹连接下接头变扣一端，下接头主体另一端的内螺纹连接下接头双公短节的一端；下接头变扣另一端与油管连接；下接头双公短节另一端与油管连接；

外套筒内由靠近上接头端向另一端依次设有相互连接的调节套和节流内套管；节流波纹管套设在节流内套管外壁，节流外套管套设在外套筒内，节流外套管的外壁与外套筒的内壁紧贴；节流内套管背离上接头端螺接波纹管锁紧接头。

前述的化学驱多介质中心通道型配注器，其中，所述上接头包括外管、内管和定位台；外管一端设有内螺纹，供与上部油管螺接，另一端设有外螺纹，供与外套筒的一端连接；内管套设在外管内；该内管内壁靠近上接头内螺纹端的一端设有密封段，中部一体成型一个横断面为环形的定位台，该定位台朝向上接头的端面设有径向对称分布的两个供固定测调仪器定位爪的定位槽；外管内壁与内管外壁之间设有两个径向对称的桥式通道；内管内壁和定位台外侧之间设两个径向对称的过流通道；

所述外套筒，其由外管和内管组成，内管套设在外管内，外管内壁与内管外壁之间设有两个径向对称的桥式通道；该外套筒外管一端设有内螺纹，供与上接头的外螺纹端螺接，外套筒内管与上接头内管的连通构成中心通道，该外套筒内管靠近上接头内螺纹一端的内壁设有密封面，供上接头内管密封段插入至该密封面密封固定；该外套筒外管背离上接头一端的外壁设有径向对称的两个水嘴，该水嘴与外套筒内管中心通道接通，外套筒外管背离上接头的一端设有内螺纹，供与下接头主体一端的外螺纹连接；外套筒内管中部的内壁面设有一段T型内螺纹，且该内管背离上接头端端面处设有定位槽；

所述调节套和节流内套管由上接头端向下接头端依序连接设置在外套筒内管内；该调节套外壁由靠近上接头一端向另一端依次设有径向均匀分布四个固定槽和一段T型外螺纹，该固定槽供固定测调仪器的调节臂，T型外螺纹与外套筒内管中部T型内螺纹配合，调节套背离上接头端的端面设有沿径向均匀分布的四个连接抓，该连接抓呈L字形，且L字形短端位于调节套外侧；所述节流内套管靠近上接头端内壁一体成型一个呈圆周方向环绕内壁的凹槽，供调节套L字形连接抓短端嵌入固定；节流内套管中部管壁设有两个径向对称分布的过流孔；节流内套管外壁设有呈圆周方向环绕外壁的台阶，供固定节流波纹管；节流内套管背离上接头端的外壁由上接头端向另一端依序设有一段光滑面和一段螺纹；该螺纹段螺接波纹管锁紧接头，该光滑面段供节流波纹管套设；

所述节流波纹管套设在节流内套管外部，且一端部套设在节流内套管的台阶上固定；

所述节流外套管套设在节流波纹管外部，其外壁紧贴外套筒内管的内壁面，节流外套管靠近下接头端的管壁上设有两个径向对称分布的出液孔，且在两个出液孔之间的管壁上设有一个定位键，供与外套筒内管设有的定位槽配合固定；

所述下接头插入密封短节一端外壁设有密封段，供插入至节流外套管背离上接头端内壁，波纹管锁紧接头外壁密封段由下接头插入密封短节一端插入至该下接头插入密封短节内壁；该下接头插入密封短节另一端设有外螺纹，供与下接头主体一端螺接；

所述下接头主体设有径向对称且贯穿两端的两个桥式通道，其一端设有的外螺纹与外套筒背离上接头一端的内螺纹连接，另一端外螺纹与下接头变扣一端螺接；下接头主体内部为中心通道，该中心通道内壁两端分别设有内螺纹，一端内螺纹供与下接头插入密封短节外螺纹连接，另一端内螺纹供与下接头双公短节一端螺接；下接头双公短节另一端供连接下部油管。

前述的化学驱多介质中心通道型配注器，其中，所述节流波纹管为一至三个，按照顺序依次套在节流内套管外部，其中靠近上接头的一个节流波纹管的一端面对应固定在节流内套管外部台阶处；该节流波纹管为外部轮廓为波纹状的正锥体形管体，其内壁面紧贴节流内套管外壁；

所述节流外套管为一至三个，按照顺序依次安装在外套筒内管内部；每个节流外套管外壁紧贴外套筒内管内壁，节流外套管内部为与节流波纹管外部的正锥体形互为对应的倒锥体结构，其锥度与节流波纹管外部的正锥体锥度一致；数个节流外套管中远离上接头端设有两个径向对称分布的出液孔，且两个出液孔之间的外壁上设有定位键，供与外套筒内管的定位槽配合固定；

所述上接头内管、外套筒内管、调节套、节流内套管、下接头插入密封短节、下接头主体、下接头变扣以及下接头双公短节内部均为中空通道，使依次连接的上接头、外套筒、调节套、节流内套管、下接头插入密封短节、下接头主体、下接头变扣、下接头双公短节中空通道构成中心通道；

所述中心通道注入型配注器的上接头、外套筒、下接头主体内部设有的桥式通道依次连接组成了中心通道注入型配注器的桥式通道；

所述节流外套筒和节流波纹管之间的通道为节流通道；

所述中心通道的注入介质通过中心通道、流经节流内套管的过流孔和节流通道节流后，再经节流外套管的出液孔和外套筒的水嘴后注入地层；

所述调节套通过测调仪器的调节臂带动而沿着外套筒内管中部的T型螺纹上下移动，从而带动节流内套管和节流波纹管上下移动，供调节节流通道的流量大小控制注入量；

所述桥式通道注入的另一种介质流经桥式通道后流向下部注入层段，实现各个层段注入相应介质的注入需求。

本发明化学驱多介质中心通道型配注器具有以下优点：能够实现多介质注入，同时节流波纹管结构可满足聚合物等粘度较大的流体的注入需求，降低对聚合物的剪切，具有较高的保粘效果；可以实现单层注入量、压力、温度的在线测试和单层流量的在线调节，满足注入井多介质多层段注入的需求。

附图说明

图1是本发明化学驱多介质中心通道注入型配注器结构示意图。

附图标记说明：1上接头、2外套筒、3调节套、4节流内套管、5第一节流外套管、6第二节流外套管、7第三节流外套管、8第一节流波纹管、9 第二节流波纹管、10第三节流波纹管、11波纹管锁紧接头、12下接头插入密封短节、13下接头主体、14下接头变扣、15下接头双公短节。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种化学驱多介质中心通道型配注器进一步详细的描述。

实施例：

本发明化学驱多介质中心通道型配注器，其包括上接头1、外套筒2、调节套3、节流内套管4、波纹管锁紧接头11、下接头插入密封短节12、下接头主体13、节流外套管及节流波纹管；

该上接头1一端与油管连接，另一端与外套筒2一端连接；该外套筒2 另一端与下接头主体13一端的外螺纹连接，下接头主体13一端的内螺纹与下接头插入密封短节12一端螺纹连接；下接头柱体13另一端外螺纹连接下接头变扣14一端，下接头主体13另一端的内螺纹连接下接头双公短节15 的一端；下接头变扣14另一端与油管连接；下接头双公短节15另一端与油管连接；

外套筒2内由靠近上接头端向另一端依次设有相互连接的调节套3和节流内套管4；

节流波纹管套设在节流内套管4外壁，节流外套管套设在外套筒2内，节流外套管的外壁与外套筒2的内壁紧贴；节流内套管4背离上接头端螺接波纹管锁紧接头11。

本发明化学驱多介质中心通道型配注器，其中，该上接头1包括外管、内管和定位台；外管一端设有内螺纹，供与上部油管螺接，另一端设有外螺纹，供与外套筒2的一端连接；内管套设在外管内；该内管内壁靠近上接头内螺纹端的一端设有密封段，中部一体成型一个横断面为环形的定位台，该定位台朝向上接头的端面设有径向对称分布的两个供固定测调仪器定位爪的定位槽；外管内壁与内管外壁之间设有两个径向对称的桥式通道；内管内壁和定位台外侧之间设两个径向对称的过流通道；

该外套筒2，其由外管和内管组成，内管套设在外管内，外管内壁与内管外壁之间设有两个径向对称的桥式通道；该外套筒外管一端设有内螺纹，供与上接头1的外螺纹端螺接，外套筒内管与上接头1内管的连通构成中心通道，该外套筒内管靠近上接头内螺纹一端的内壁设有密封面，供上接头内管密封段插入至该密封面密封固定；该外套筒外管背离上接头一端的外壁设有径向对称的两个水嘴，该水嘴与外套筒内管中心通道接通，外套筒外管背离上接头的一端设有内螺纹，供与下接头主体13一端的外螺纹连接；外套筒内管中部的内壁面设有一段T型内螺纹，且该内管背离上接头端端面处设有定位槽；

该调节套3和节流内套管4由上接头端向下接头端依序连接设置在外套筒内管内；该调节套3外壁由靠近上接头一端向另一端依次设有径向均匀分布四个固定槽和一段T型外螺纹，该固定槽供固定测调仪器的调节臂，T型外螺纹与外套筒内管中部T型内螺纹配合，调节套背离上接头端的端面设有沿径向均匀分布的四个连接抓，该连接抓呈L字形，且L字形短端位于调节套外侧；

该节流内套管4靠近上接头端内壁一体成型一个呈圆周方向环绕内壁的凹槽，供调节套L字形连接抓短端嵌入固定；节流内套管4中部管壁设有两个径向对称分布的过流孔；节流内套管4外壁设有呈圆周方向环绕外壁的台阶，供固定节流波纹管；节流内套管4背离上接头端的外壁由上接头端向另一端依序设有一段光滑面和一段螺纹；该螺纹段螺接波纹管锁紧接头11，该光滑面段供节流波纹管套设；

该节流波纹管套设在节流内套管4外部，且一端部套设在节流内套管4 的台阶上固定；

该节流外套管套设在节流波纹管外部，其外壁紧贴外套筒2内管的内壁面，节流外套管靠近下接头端的管壁上设有两个径向对称分布的出液孔，且在两个出液孔之间的管壁上设有一个定位键，供与外套筒内管设有的定位槽配合固定；

该下接头插入密封短节12一端外壁设有密封段，供插入至节流外套管背离上接头端内壁，波纹管锁紧接头11外壁密封段由下接头插入密封短节 12一端插入至该下接头插入密封短节12内壁；该下接头插入密封短节12另一端设有外螺纹，供与下接头主体13一端螺接；

该下接头主体13设有径向对称且贯穿两端的两个桥式通道，其一端设有的外螺纹与外套筒背离上接头一端的内螺纹连接，另一端外螺纹与下接头变扣14一端螺接；下接头主体13内部为中心通道，该中心通道内壁两端分别设有内螺纹，一端内螺纹供与下接头插入密封短节12外螺纹连接，另一端内螺纹供与下接头双公短节15一端螺接；下接头双公短节15的另一端供连接下部油管。

本发明化学驱多介质中心通道型配注器，其中，该节流波纹管为一至三个，分别为第一节流波纹管8、第二节流波纹9和第三节流波纹管10，其按照顺序依次套在节流内套管4外部，其中靠近上接头1的第一个节流波纹管 5的一端面对应固定在节流内套管4外部台阶处；该节流波纹管为外部轮廓为波纹状的正锥体形管体，其内壁面紧贴节流内套管外壁；

该节流外套管为一至三个，分别为第一节流外套管5、第二节流外套管 6和第三节流外套管7，其按照顺序依次安装在外套筒2内管内部；每个节流外套管外壁紧贴外套筒2内管内壁，节流外套管内部为与节流波纹管外部的正锥体形互为对应的倒锥体结构，其锥度与节流波纹管外部的正锥体锥度一致；第三节流外套管7中远离上接头端设有两个径向对称分布的出液孔，且两个出液孔之间的外壁上设有定位键，供与外套筒内管的定位槽配合固定；

该上接头1内管、外套筒2内管、调节套3、节流内套管4、下接头插入密封短节12、下接头主体13、下接头变扣14以及下接头双公短节15内部均为中空通道，使依次连接的上接头、外套筒、调节套、节流内套管、下接头插入密封短节、下接头主体、下接头变扣、下接头双公短节中空通道构成中心通道；该中心通道注入型配注器的上接头1、外套筒2、下接头主体13内部设有的桥式通道依次连接组成了中心通道注入型配注器的桥式通道；该节流外套筒和节流波纹管之间的通道为节流通道。

本发明化学驱多介质中心通道型配注器，其中，中心通道的注入介质通过中心通道、流经节流内套管的过流孔和节流通道节流后，再经节流外套管的出液孔和外套筒的水嘴后注入地层；调节套通过测调仪器的调节臂带动而沿着外套筒内管中部的T型螺纹上下移动，从而带动节流内套管和节流波纹管上下移动，供调节节流通道的流量大小控制注入量；桥式通道注入的另一种介质流经桥式通道后流向下部注入层段，实现各个层段注入相应介质的注入需求。

如图1所示，本发明化学驱多介质中心通道型配注器使用时，将配注器随注入管柱下入至对应的注入层段位置。中心通道注入型配注器中心通道的注入介质一部分通过外套筒2内管中部的过流通道流向下部注入层段，一部分经节流内套管4一端的两个过流孔后进入节流波纹管和节流外套管之间的节流通道，然后经节流外套管5一端的出液孔和外套筒2的水嘴后注入地层。

本发明中心通道注入型配注器桥式通道为另一种注入介质提供一个通道，另一种注入介质由桥式通道注入型配注器通过该通道注入地层，达到满足不同层段、不同介质的注入需求。

在进行流量测调时，将测调仪器下入至上接头1的定位台的定位槽处固定，同时测调仪器的两个调节臂固定在调节套3的任意两个成180度对称的两个定位槽内，调节套3通过测调仪器的调节臂带动而沿着外套筒2内管中部的T型螺纹上下移动，从而带动节流内套管和节流波纹管上下移动，通过节流内套管和节流波纹管的上下移动，可以调节节流波纹管和节流外套管之间的节流通道的横截面积的大小，从而调节注入介质的流量大小，达到控制注入量的目的。

本实施例中未进行说明的内容为现有技术，故，不再进行赘述。

总体优点：中心通道注入型配注器的节流波纹管结构可满足聚合物等粘度较大的流体的注入需求，能够降低对聚合物的剪切，具有较高的保粘效果；能够实现单层注入量、压力、温度的在线测试和单层流量的在线调整，并能够进行注入剖面测试，满足化学驱注入井多介质多层段注入的需求。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (3)

1.一种化学驱多介质中心通道型配注器，其特征在于，包括上接头(1)、外套筒(2)、调节套(3)、节流内套管(4)、波纹管锁紧接头(11)、下接头插入密封短节(12)、下接头主体(13)、节流外套管及节流波纹管；

该上接头(1)一端与油管连接，另一端与外套筒(2)一端连接；该外套筒(2)另一端与下接头主体(13)一端的外螺纹连接，下接头主体(13)一端的内螺纹与下接头插入密封短节(12)一端螺纹连接；下接头主体(13)另一端外螺纹连接下接头变扣(14)一端，下接头主体(13)另一端的内螺纹连接下接头双公短节(15)的一端；下接头变扣(14)另一端与油管连接；下接头双公短节(15)另一端与油管连接；

外套筒(2)内由靠近上接头端向另一端依次设有相互连接的调节套(3)和节流内套管(4)；

节流波纹管套设在节流内套管(4)外壁，节流外套管套设在外套筒(2)内，节流外套管的外壁与外套筒(2)的内壁紧贴；节流内套管(4)背离上接头端螺接波纹管锁紧接头(11)。

2.根据权利要求1所述的化学驱多介质中心通道型配注器，其特征在于，所述上接头(1)包括外管、内管和定位台；

外管一端设有内螺纹，供与上部油管螺接，另一端设有外螺纹，供与外套筒(2)的一端连接；

内管套设在外管内；该内管内壁靠近上接头内螺纹端的一端设有密封段，中部一体成型一个横断面为环形的定位台，该定位台朝向上接头的端面设有径向对称分布的两个供固定测调仪器定位爪的定位槽；外管内壁与内管外壁之间设有两个径向对称的桥式通道；内管内壁和定位台外侧之间设两个径向对称的过流通道；

所述外套筒(2)，其由外管和内管组成，内管套设在外管内，外管内壁与内管外壁之间设有两个径向对称的桥式通道；该外套筒外管一端设有内螺纹，供与上接头(1)的外螺纹端螺接，外套筒内管与上接头(1)内管的连通构成中心通道，该外套筒内管靠近上接头内螺纹一端的内壁设有密封面，供上接头内管密封段插入至该密封面密封固定；该外套筒外管背离上接头一端的外壁设有径向对称的两个水嘴，该水嘴与外套筒内管中心通道接通，外套筒外管背离上接头的一端设有内螺纹，供与下接头主体(13)一端的外螺纹连接；外套筒内管中部的内壁面设有一段T型内螺纹，且该内管背离上接头端端面处设有定位槽；

所述调节套(3)和节流内套管(4)由上接头端向下接头端依序连接设置在外套筒内管内；该调节套(3)外壁由靠近上接头一端向另一端依次设有径向均匀分布四个固定槽和一段T型外螺纹，该固定槽供固定测调仪器的调节臂，T型外螺纹与外套筒内管中部T型内螺纹配合，调节套背离上接头端的端面设有沿径向均匀分布的四个连接抓，该连接抓呈L字形，且L字形短端位于调节套外侧；

所述节流内套管(4)靠近上接头端内壁一体成型一个呈圆周方向环绕内壁的凹槽，供调节套L字形连接抓短端嵌入固定；节流内套管(4)中部管壁设有两个径向对称分布的过流孔；节流内套管外壁设有呈圆周方向环绕外壁的台阶，供固定节流波纹管；节流内套管背离上接头端的外壁由上接头端向另一端依序设有一段光滑面和一段螺纹；该螺纹段螺接波纹管锁紧接头(11)，该光滑面段供节流波纹管套设；

所述节流波纹管套设在节流内套管(4)外部，且一端部套设在节流内套管(4)的台阶上固定；

所述节流外套管套设在节流波纹管外部，其外壁紧贴外套筒内管的内壁面，节流外套管靠近下接头端的管壁上设有两个径向对称分布的出液孔，且在两个出液孔之间的管壁上设有一个定位键，供与外套筒内管设有的定位槽配合固定；

所述下接头插入密封短节(12)一端外壁设有密封段，供插入至节流外套管背离上接头端内壁，波纹管锁紧接头(11)外壁密封段由下接头插入密封短节(12)一端插入至该下接头插入密封短节(12)内壁；该下接头插入密封短节(12)另一端设有外螺纹，供与下接头主体(13)一端螺接；

所述下接头主体(13)设有径向对称且贯穿两端的两个桥式通道，其一端设有的外螺纹与外套筒背离上接头一端的内螺纹连接，另一端外螺纹与下接头变扣(14)一端螺接；下接头主体(13)内部为中心通道，该中心通道内壁两端分别设有内螺纹，一端内螺纹供与下接头插入密封短节(12)外螺纹连接，另一端内螺纹供与下接头双公短节(15)一端螺接；下接头双公短节(15)另一端供连接下部油管。

3.根据权利要求2所述的化学驱多介质中心通道型配注器，其特征在于，所述节流波纹管为一至三个，按照顺序依次套在节流内套管外部，其中靠近上接头的一个节流波纹管的一端面对应固定在节流内套管外部台阶处；该节流波纹管为外部轮廓为波纹状的正锥体形管体，其内壁面紧贴节流内套管外壁；

所述节流外套管为一至三个，按照顺序依次安装在外套筒内管内部；每个节流外套管外壁紧贴外套筒(2)内管内壁，节流外套管内部为与节流波纹管外部的正锥体形互为对应的倒锥体结构，其锥度与节流波纹管外部的正锥体锥度一致；数个节流外套管中远离上接头端设有两个径向对称分布的出液孔，且两个出液孔之间的外壁上设有定位键，供与外套筒内管的定位槽配合固定；

所述上接头内管、外套筒内管、调节套、节流内套管、下接头插入密封短节、下接头主体、下接头变扣以及下接头双公短节内部均为中空通道，使依次连接的上接头、外套筒、调节套、节流内套管、下接头插入密封短节、下接头主体、下接头变扣、下接头双公短节中空通道构成中心通道；

所述中心通道注入型配注器的上接头、外套筒、下接头主体内部设有的桥式通道依次连接组成了中心通道注入型配注器的桥式通道；

所述节流外套筒和节流波纹管之间的通道为节流通道；

所述中心通道的注入介质通过中心通道、流经节流内套管的过流孔和节流通道节流后，再经节流外套管的出液孔和外套筒的水嘴后注入地层；

所述调节套通过测调仪器的调节臂带动而沿着外套筒内管中部的T型螺纹上下移动，从而带动节流内套管和节流波纹管上下移动，供调节节流通道的流量大小控制注入量；

所述桥式通道注入的另一种介质流经桥式通道后流向下部注入层段，实现各个层段注入相应介质的注入需求。

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