CN112943187A - 一种基于注水用隔离装置的油井注水方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种油井注水方法，其特征在于，包括：S1、将注水用隔离装置调控至油井的预定深度，并保持在预定深度，以使得注水区域与油井开设的注水口连通；S2、利用驱动件驱动两个膨胀囊膨胀，以使膨胀囊抵压油井内壁而密封；S3、通过注水嘴向注水区域注水；S4、检验注水流量是否满足要求，若满足要求，则继续注水，若不满足要求，则进入S5；S5、停止注水并打捞注水用隔离装置；S6、调整注水嘴的出水口口径，重复步骤S1。由于基管的运动轨迹和牵引绳相重合，避免了出现垂直于油井内壁方向上的压力，从而大幅减小了基管与油井内壁之间出现摩擦力，进而大幅降低了注水用隔离装置在油井中被卡死的概率，提高了油田注水操作的工作效率。

Description

一种基于注水用隔离装置的油井注水方法

技术领域

本发明涉及油气开采领域，具体涉及一种基于注水用隔离装置的油井注水方法。

背景技术

油田投入开发后，随着开采时间的增长，油层本身能力将不断地被消耗，致使油层压力不断地下降，粘度增加，油井产量大大减少，甚至会停喷停产，造成地下残留大量死油采不出来。为了弥补原油猜出后造成地下油层压力降低的问题，通常会对油田进行注水。

为了向油田进行注水，通常利用偏心配水器下放到油井，进而对油田进行注水，但偏心配水器依赖于偏心滑道的导引，使得偏心配水器的注水嘴对准油井的进水口。这样就导致了牵引绳和偏心配水器的行进方向之间存在夹角，导致偏心配水器在滑动过程中会承受较大的摩擦力。致使偏心配水器在滑动过程中容易卡死，最终影响到油田注水工作。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种基于注水用隔离装置的油井注水方法，解决现有技术中偏心配水器容易卡死的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种基于注水用隔离装置的油井注水方法，其包括：

进一步的，所述注水用隔离装置包括基管、密封组件及注水嘴；所述密封组件包括两个膨胀囊和驱动件，两个所述膨胀囊均呈环状且依次套设于所述基管外壁，两个所述膨胀囊之间形成注水区域，所述驱动件输出端连接所述膨胀囊，以驱动两个所述膨胀囊膨胀；所述注水嘴装设于所述基管侧壁，以连通所述注水区域和所述基管内腔；所述油井注水方法包括：

S1、将注水用隔离装置调控至油井的预定深度，并保持在预定深度，以使得注水区域与油井开设的注水口连通；

S2、利用驱动件驱动两个膨胀囊膨胀，以使膨胀囊抵压油井内壁而密封；

S3、通过注水嘴向注水区域注水；

S4、检验注水流量是否满足要求，若满足要求，则继续注水，若不满足要求，则进入S5；

S5、停止注水并打捞注水用隔离装置；

S6、调整注水嘴的出水口口径，重复步骤S1。

进一步的，所述步骤S1包括：

S11、将注水用隔离装置的坐挂组件切换至调整状态，所述调整状态为所述基管能够相对油井自由滑动的状态；

S12、利用卷扬设备将注水用隔离装置调控至油井的预定深度；

S13、将坐挂组件切换至定位状态，所述定位状态为限制所述基管相对所述油井滑动的状态。

进一步的，坐挂组件切换状态的方法包括：

坐挂组件切换至调整状态：驱动坐挂组件的操控件沿基管第一方向移动，至操控件的抵压端抵压坐挂组件的弹簧并驱动弹簧收缩，弹簧收缩带动固定于弹簧上的卡键沿弹簧的收缩方向运动并收纳于基管外壁上的收容槽内；

坐挂组件切换至定位状态：驱动坐挂组件的操控件沿基管第二方向移动，至操控件的抵压端脱离坐挂组件的弹簧，弹簧复位以驱动固定于弹簧上的卡键沿弹簧的弹力方向运动并至少部分突出于基管外壁上的收容槽；所述第一方向和第二方向相反。

进一步的，所述坐挂组件锁定于定位状态的方法包括：

驱动坐挂组件的操控件沿基管第二方向移动，至抵压部的第一锯齿纹接触卡键的第二锯齿纹，沿基管第二方向振动操控件，以使操控件继续沿基管的第二方向移动，至第一锯齿纹和第二锯齿纹重叠并相互卡接。

进一步的，所述坐挂组件解锁定位状态的方法包括:

沿基管的第一方向振动操控件，以使操控件沿基管的第一方向移动，至第一锯齿纹和第二锯齿纹相互脱离。

进一步的，避免坐挂组件错误切换至定位状态的方法包括：

坐挂组件的剪切销钉阻挡操控件的剪切部，以限制操控件沿基管的第二方向移动，至注水用隔离装置下放到预定深度，驱动操控件沿基管的第二方向移动，以使操控件的剪切部抵压剪切销钉，至剪切销钉被截断。

进一步的，调控隔离装置到达预定深度的方法包括：

S121、将注水用隔离装置下放至低于预定深度10米的位置；

S122、驱动坐挂组件，以使坐挂组件的卡键至少部分突出基管的外壁；

S123、驱动注水用隔离装置上升，直至卡键嵌入油井内壁的卡槽。

进一步的，打捞注水用隔离装置的方法包括：

S51、将坐挂组件切换至调整状态，以使注水用隔离装置可相对油井滑动；

S52、将注水用隔离装置牵拉出井口；

S53、完成注水用隔离装置的打捞。

进一步的，所述注水嘴还包括控流塞，所述控流塞装设于所述基座，所述控流塞上开设有控流口，以限制水的流量，调整注水嘴的出水口口径的方法包括：

S61、从基座上拆卸下原有的控流塞；

S62、将合适口径控流口的新控流塞装设于基座之上。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：将注水用隔离装置调控至油井的预定深度，并保持在预定深度。而两个膨胀囊装设于基管的外壁，利用驱动件驱动膨胀囊，使膨胀囊膨胀。两个膨胀囊抵压油井的内壁，即可在两个膨胀囊之间形成注水区域。而注水嘴装设于基管的侧壁，连通注水区域和基管内腔，利用供水管从基管的内部向注水嘴中注水，水即可进入注水区域，进而进入所需的环空中，进而提高油田的压力。利用本发明所提供的注水用隔离装置，可直接利用卷扬设备将注水隔离装置沿竖直的油井下放至所需的深度，而后利用密封组件形成注水区域，即可通过注水嘴向油田注水增压，不需要使注水嘴对准油井的补水口，也就无需借助偏心轨道的导引。由于基管的运动轨迹和牵引绳相重合，避免了出现垂直于油井内壁方向上的压力，从而大幅减小了基管与油井内壁之间出现摩擦力，进而大幅降低了注水用隔离装置在油井中被卡死的概率，提高了油田注水操作的工作效率。

附图说明

图1是本发明实施例的注水用隔离装置结构示意图；

图2是本发明实施例的注水嘴结构示意图；

图3是本发明实施例的坐挂组件结构示意图；

图4是本发明实施例的基管结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种基于注水用隔离装置的油井注水方法，其中注水用隔离装置，其包括：基管100、密封组件200、注水嘴300和坐挂组件400，基管100用于支撑其它组件，密封组件200用于形成注水区域，注水嘴300 用于连通注水区域和基管100的内部，坐挂组件400用于将基管100固定于油井的预设位置。

基管100由于其需要下放至油井深处，因此其需要具备足够的结构强度，同时也需要经过耐腐蚀处理。

密封组件200，其包括两个膨胀囊210和驱动件，两个膨胀囊210均呈环状，两个膨胀囊210套设于基管100外壁，两个膨胀囊210之间形成注水区域，驱动件输出端连接膨胀囊210，以驱动两个膨胀囊210膨胀。在本实施例中，而驱动件则采用流体泵，向膨胀囊210中填充流体，进而使膨胀囊膨胀，膨胀囊210抵压油井的内壁完成密封，从而在两个膨胀囊210之间形成注水区域。

注水嘴300，注水嘴300装设于基管100侧壁，以连通注水区域和基管 100内腔，在实际的使用过程中，通过供水管自基管100内部向注水嘴300 中供水，水流进入注水区域后，最终从注水区域进入油田中，从而提高油田的内部压力。

为了避免油井中的液体从注水嘴300中回流，注水嘴300还包括基座 310和单向阀320，基座310装设于基管100的侧壁，以连通基管100内腔和注水区域，单向阀320装设于基座310。

注水嘴300还包括控流塞330，控流塞330装设于基座310，控流塞330 上开设有控流口331，以限制水的流量。在实际的使用过程中，可根据所需要的水流流量，更换不同口径控流口331的控流塞330。

坐挂组件400，坐挂组件400具有一使基管100相对油井自由滑动的调整状态，以及具有一限制基管100相对油井滑动的定位状态。

坐挂组件400包括弹簧410和卡键420，弹簧410安装于基管100，且其一端与卡键420连接并产生驱动卡键420至少部分突出于基管100外壁的弹力，油井内壁上开设有用于与卡键420配合的卡槽。

在另一实施例中，坐挂组件400包括弹簧410、卡键420和操控件430，基管100上开设有用于收容所述卡键的收容槽110，弹簧410安装于基管100，且其一端与卡键420连接并产生驱动卡键420收容于收容槽110的回复力，操控件430用于驱动弹簧410形变以使得卡键420至少部分突出于收容槽110；油井内壁开设有用于与卡键420配合的卡槽。

收容槽110底部沿基管100的轴向延伸形成一导向通道111，弹簧410 包括第一簧片411、第二簧片412和过渡簧片413，第一簧片411贴附于导向通道111内壁，第二簧片412连接卡键420，过渡簧片413一端连接第一簧片411，另一端连接第二簧片412，且过渡簧片413与导向通道111的延伸方向具有一夹角，操控件430一端形成用以与卷扬设备连接的牵引部433，其另一端延伸出抵压部431，抵压部431滑动设置于导向通道111，抵压部 431具有一其脱离过渡簧片413，以使卡键420收拢于收容槽110的初始状态，以及具有一其抵压过渡簧片413，以使弹簧410形变带动卡键420突出基管100外壁的挤压状态。

抵压部431靠近第一簧片411的一面形成有第一锯齿纹，卡键420靠近基管110内壁的一面形成有第二锯齿纹，坐挂组件400处于定位状态时，第二锯齿纹与第一锯齿纹配合，以阻止卡键420相对抵压部431滑动。

基管100沿其周向开设有多个所述收容槽110，操控件430的牵引部 433呈环状，操控件430沿牵引部433的周向延伸出多个抵压部411，多个抵压部411一一对应的滑动设置于多个导向通道111。

操控件430延伸出剪切部432，剪切部432延伸进基管100，坐挂组件 400还包括剪切销钉440，基管100上开设有螺孔130，剪切销钉440螺接螺孔130，剪切销钉440具有一阻挡剪切部432，以限制操控件430相对基管100滑动的第一状态，以及具有一剪切销钉440被截断，以使操控件430 相对基管100自由滑动的第二状态。

为了使基管100固定的更为稳定，在上述方案的基础上，多个坐挂组件400沿基管100的周向分布。

在上述方案的基础上，坐挂组件400在定位状态和调整状态之间切换依赖于操控件430和基管100之间相对位置的改变。但在基管100的下放过程中，卡键420受到阻碍后，第一锯齿纹和第二锯齿纹卡合使得坐挂组件400错误的切换至定位状态。

因此，操控件430延伸出剪切部432，剪切部432延伸进基管100，坐挂组件400还包括剪切销钉440，基管100上开设有螺孔，剪切销钉440螺接螺孔，剪切销钉440具有一阻挡剪切部432，以限制操控件430相对基管 100滑动的第一状态，以及具有一剪切销钉440被截断，以使操控件430相对基管100自由滑动的第二状态。在基管100的下放过程中，有剪切销钉 440限制操控件430的位置，避免第一锯齿纹和第二锯齿纹相互卡合，从而避免卡键420在受到阻力后，错误的将坐挂组件400切换至定位状态，当卡键420被油井的卡槽阻碍后，继续下放基管100，将剪切销钉440截断，操控件430才可以进一步相对基管滑动，从而使得第一锯齿纹和第二锯齿纹相互卡合，锁死卡键420，从而将坐挂组件400稳定的处于定位状态。

一种基于注水用隔离装置的油井注水方法，其包括：

S1、将注水用隔离装置调控至油井的预定深度，并保持在预定深度，以使得注水区域与油井开设的注水口连通；

S2、利用驱动件驱动两个膨胀囊膨胀，以使膨胀囊抵压油井内壁而密封；

S3、通过注水嘴向注水区域注水；

S4、检验注水流量是否满足要求，若满足要求，则继续注水，若不满足要求，则进入S5；

S5、停止注水并打捞注水用隔离装置；

S6、调整注水嘴的出水口口径，重复步骤S1。

步骤S1包括：

S11、将注水用隔离装置的坐挂组件切换至调整状态，所述调整状态为所述基管能够相对油井自由滑动的状态；

S12、利用卷扬设备将注水用隔离装置调控至油井的预定深度；

S13、将坐挂组件切换至定位状态，所述定位状态为限制所述基管相对所述油井滑动的状态。

坐挂组件切换状态的方法包括：

坐挂组件切换至调整状态：驱动坐挂组件的操控件沿基管第一方向移动，至操控件的抵压端抵压坐挂组件的弹簧并驱动弹簧收缩，弹簧收缩带动固定于弹簧上的卡键沿弹簧的收缩方向运动并收纳于基管外壁上的收容槽内；

坐挂组件切换至定位状态：驱动坐挂组件的操控件沿基管第二方向移动，至操控件的抵压端脱离坐挂组件的弹簧，弹簧复位以驱动固定于弹簧上的卡键沿弹簧的弹力方向运动并至少部分突出于基管外壁上的收容槽；所述第一方向和第二方向相反。

坐挂组件锁定于定位状态的方法包括：

驱动坐挂组件的操控件沿基管第二方向移动，至抵压部的第一锯齿纹接触卡键的第二锯齿纹，沿基管第二方向振动操控件，以使操控件继续沿基管的第二方向移动，至第一锯齿纹和第二锯齿纹重叠并相互卡接。

坐挂组件解锁定位状态的方法包括:

沿基管的第一方向振动操控件，以使操控件沿基管的第一方向移动，至第一锯齿纹和第二锯齿纹相互脱离。

避免坐挂组件错误切换至定位状态的方法包括：

坐挂组件的剪切销钉阻挡操控件的剪切部，以限制操控件沿基管的第二方向移动，至注水用隔离装置下放到预定深度，驱动操控件沿基管的第二方向移动，以使操控件的剪切部抵压剪切销钉，至剪切销钉被截断。

调控隔离装置到达预定深度的方法包括：

S121、将注水用隔离装置下放至低于预定深度10米的位置；

S122、驱动坐挂组件，以使坐挂组件的卡键至少部分突出基管的外壁；

S123、驱动注水用隔离装置上升，直至卡键嵌入油井内壁的卡槽。

打捞注水用隔离装置的方法包括：

S51、将坐挂组件切换至调整状态，以使注水用隔离装置可相对油井滑动；

S52、将注水用隔离装置牵拉出井口；

S53、完成注水用隔离装置的打捞。

调整注水嘴的出水口口径的方法包括：

S61、从基座上拆卸下原有的控流塞；

S62、将合适口径控流口的新控流塞装设于基座之上。

卷扬设备的输出端连接基管，将基管下放到油井之中。在调整基管在油井中的位置过程中，使得坐挂组件处于调整状态，当基管到达油井中的预定位置时，即可令坐挂组件调整至定位状态，限制基管相对油井滑动。而两个膨胀囊装设于基管的外壁，利用驱动件驱动膨胀囊，使膨胀囊膨胀。两个膨胀囊抵压油井的内壁，即可在两个膨胀囊之间形成注水区域。而注水嘴装设于基管的侧壁，连通注水区域和基管内腔，利用供水管从基管的内部向注水嘴中注水，水即可进入注水区域，进而进入所需的环空中，进而提高油田的压力。利用本发明所提供的注水用隔离装置，可直接利用卷扬设备将注水隔离装置沿竖直的油井下放至所需的深度，而后利用密封组件形成注水区域，即可通过注水嘴向油田注水增压，而无需借助偏心轨道的导引。由于基管的运动轨迹和牵引绳相重合，避免了出现垂直于油井内壁方向上的压力，从而大幅减小了基管与油井内壁之间出现摩擦力，进而大幅降低了注水用隔离装置在油井中被卡死的概率，提高了油田注水操作的工作效率。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于注水用隔离装置的油井注水方法，其特征在于，所述注水用隔离装置包括基管、密封组件及注水嘴；所述密封组件包括两个膨胀囊和驱动件，两个所述膨胀囊均呈环状且依次套设于所述基管外壁，两个所述膨胀囊之间形成注水区域，所述驱动件输出端连接所述膨胀囊，以驱动两个所述膨胀囊膨胀；所述注水嘴装设于所述基管侧壁，以连通所述注水区域和所述基管内腔；所述油井注水方法包括：

S1、将注水用隔离装置调控至油井的预定深度，并保持在预定深度，以使得注水区域与油井开设的注水口连通；

S2、利用驱动件驱动两个膨胀囊膨胀，以使膨胀囊抵压油井内壁而密封；

S3、通过注水嘴向注水区域注水；

S4、检验注水流量是否满足要求，若满足要求，则继续注水，若不满足要求，则进入S5；

S5、停止注水并打捞注水用隔离装置；

S6、调整注水嘴的出水口口径，重复步骤S1。

2.根据权利要求1所述基于注水用隔离装置的油井注水方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S11、将注水用隔离装置的坐挂组件切换至调整状态，所述调整状态为所述基管能够相对油井自由滑动的状态；

S12、利用卷扬设备将注水用隔离装置调控至油井的预定深度；

S13、将坐挂组件切换至定位状态，所述定位状态为限制所述基管相对所述油井滑动的状态。

3.根据权利要求2所述基于注水用隔离装置的油井注水方法，其特征在于，坐挂组件切换状态的方法包括：

坐挂组件切换至调整状态：驱动坐挂组件的操控件沿基管第一方向移动，至操控件的抵压端抵压坐挂组件的弹簧并驱动弹簧收缩，弹簧收缩带动固定于弹簧上的卡键沿弹簧的收缩方向运动并收纳于基管外壁上的收容槽内；

坐挂组件切换至定位状态：驱动坐挂组件的操控件沿基管第二方向移动，至操控件的抵压端脱离坐挂组件的弹簧，弹簧复位以驱动固定于弹簧上的卡键沿弹簧的弹力方向运动并至少部分突出于基管外壁上的收容槽；所述第一方向和第二方向相反。

4.根据权利要求3所述基于注水用隔离装置的油井注水方法，其特征在于，所述坐挂组件锁定于定位状态的方法包括：

驱动坐挂组件的操控件沿基管第二方向移动，至抵压部的第一锯齿纹接触卡键的第二锯齿纹，沿基管第二方向振动操控件，以使操控件继续沿基管的第二方向移动，至第一锯齿纹和第二锯齿纹重叠并相互卡接。

5.根据权利要求4所述基于注水用隔离装置的油井注水方法，其特征在于，所述坐挂组件解锁定位状态的方法包括:

沿基管的第一方向振动操控件，以使操控件沿基管的第一方向移动，至第一锯齿纹和第二锯齿纹相互脱离。

6.根据权利要求3所述基于注水用隔离装置的油井注水方法，其特征在于，避免坐挂组件错误切换至定位状态的方法包括：

坐挂组件的剪切销钉阻挡操控件的剪切部，以限制操控件沿基管的第二方向移动，至注水用隔离装置下放到预定深度，驱动操控件沿基管的第二方向移动，以使操控件的剪切部抵压剪切销钉，至剪切销钉被截断。

7.根据权利要求2所述基于注水用隔离装置的油井注水方法，其特征在于，调控隔离装置到达预定深度的方法包括：

S121、将注水用隔离装置下放至低于预定深度10米的位置；

S122、驱动坐挂组件，以使坐挂组件的卡键至少部分突出基管的外壁；

S123、驱动注水用隔离装置上升，直至卡键嵌入油井内壁的卡槽。

8.根据权利要求1所述基于注水用隔离装置的油井注水方法，其特征在于，打捞注水用隔离装置的方法包括：

S51、将坐挂组件切换至调整状态，以使注水用隔离装置可相对油井滑动；

S52、将注水用隔离装置牵拉出井口；

S53、完成注水用隔离装置的打捞。

9.根据权利要求1所述基于注水用隔离装置的油井注水方法，其特征在于，所述注水嘴还包括控流塞，所述控流塞装设于所述基座，所述控流塞上开设有控流口，以限制水的流量，调整注水嘴的出水口口径的方法包括：

S61、从基座上拆卸下原有的控流塞；

S62、将合适口径控流口的新控流塞装设于基座之上。

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