CN113027392A - 一种用于井筒的投捞测调一体防砂注水管柱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于井筒的投捞测调一体防砂注水管柱，所述防砂注水管柱包括由工作筒、双层筛管和层间封隔器构成的投捞机构；所述双层筛管一端与工作筒连接，其另一端与层间封隔器连接；所述工作筒上设置有X型锁定凹槽；测调机构；所述测调机构包括配水器、由水量调节单元、电控水压调节单元构成的测调仪；所述配水器上设置有X型锁芯；所述投捞机构一端与顶部封隔器连接，其另一端与所述圆鞋连接；在对井筒注水时，所述测调机构的X型锁芯插入所述投捞机构有X型锁定凹槽，本发明解决了现阶段测调一体防砂注水工艺中因配水器水嘴结垢或其他因素导致水嘴无法调节，后期只能起出原井管柱的技术问题。

Description

一种用于井筒的投捞测调一体防砂注水管柱

技术领域

本发明属于石油开采技术领域，尤其涉及一种用于井筒的投捞测调一体防砂注水管柱。

背景技术

随着石油天然气勘探开发技术的不断深入，注水井目前已成保持或恢复油层压力，提高油田勘探开发效率和效益的重要手段，同心测调一体防砂注水技术因其测调精度高，可以实现边测边调，不受分层数量限制的特点，在油田注水工艺中应用最为广泛。注水井在注水过程中，当流体的速度达到一定值时，使得油层孔道中未胶结的砂粒发生移动，水井开始出砂，随着流速的增加，井的受力发生变化，出砂量增加，导致注水效率下降。

为解决注水井出砂问题，目前注水井常在注水管柱中配备有防砂筛管，提高注水井质量。不同的注水层其岩层孔隙、渗透率各有差异，渗透率高的注水层其吸水能力好，水线推进速度块，渗透率低的注水层其吸水能力差，水线推进速度慢。油田注水井常常通过针对不同的地层渗透率配注不同的注入量来提高注水井的质量，低渗层多注，高渗层少注。

现有同心测调一体防砂注水工艺管柱中每个注水层各设置一套测调配水器，后期通过电缆作业，内部下入同心测调仪，通过测调仪来调节测调配水器中水嘴的大小，进而调节各层水的配注量。传统的测调一体防砂注水工艺中，测调配水器通常是和油管通螺纹连接在一起。而在后期注水过程中，测调配水器由于地层水质或某种原因造成测调配水器水嘴结垢或无法进行调节开启或者关闭，进而导致注水失败或注水效率低下。测调配水器水嘴无法进行调节的情形，在不将原同心测调一体防砂注水工艺管柱起出井筒之外目前暂时没有有效的补救措施，需将原工艺井筒全部起出井筒更换新的测调配水器，再次下入注水管柱进行测调配水，修井工序繁琐，周期长，费用高。针对现有的测调一体防砂注水工艺管柱，测调配水器是通过与油管连接下放至每个注水层的，一旦某一个测调配水器出现调节失败或结垢的情形将影响后续注水井的注水质量或效率，其补救措施只能将原注水管柱全部起出井筒进行更换测调配水器后，再次下入新的测调配水器进行测调配水，修井工序繁琐，周期长，费用高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供本一种用于井筒的投捞测调一体防砂注水管柱，该管柱改变了传统测调一体防砂注水施工过程中，由于测调配水器和井筒的连接方式导致后期更换测调配水器时周期长，操作复杂；同时该管柱在后期更换测调配水器时仅通过电缆作业打捞或投放测调配水器，周期短，方便快捷，无需将注水管柱起出井筒。

为解决现有技术问题，本发明采用如下技术方案予以实施：

一种用于井筒的投捞测调一体防砂注水管柱，所述管柱包括--投捞机构用于对井筒地层间进行分层注水；所述投捞机构由工作筒、双层筛管和层间封隔器构成；所述双层筛管一端与工作筒连接，其另一端与层间封隔器连接；所述工作筒上设置有X型锁定凹槽；；

--测调机构用于对井筒注水量进行控制；所述测调机构由配水器、电控水量调节单元、电控水压调节单元构成；所述电控水量调节单元、电控水压调节单元通过控制电路与所述配水器连接；所述配水器上设置有X型锁芯；所述投捞机构一端与顶部封隔器连接，其另一端与所述圆鞋连接；其中：在对井筒注水时，所述测调机构的X型锁芯插入所述投捞机构有X型锁定凹槽，通过对所述电控水量调节单元、电控水压调节单元控制完成对井筒注水量控制。

进一步，所述工作筒包括外层注水通道和内层桥式测调通道；所述外层注水通道上设置有与双层筛管连通的注水孔。

进一步，所述工作筒由外筒、内筒、连接筒、密封体和下接头构成；所述内筒焊接在所述外筒内，所述外筒分别通过螺纹连接筒和带台肩的密封体，所述密封体的台肩与所述下接头的凹部固定；所述下接头通过密封件与内筒连接。

进一步，所述管柱至少包括3段以上投捞机构。

有益效果

1、本发明通过投捞机构与测调机构的有机结合，解决了现阶段测调一体防砂注水工艺中因测调一体配水器水嘴结垢或其他因素导致水嘴无法通过测调仪进行调节的情形。特别是，当测调配水器水嘴无法调节需要进行对井下配水器进行更换时，只需要通过电缆或钢丝作业下入对应打捞工具，将井下锁芯及测调配水器捞出，重新更换配水器水嘴或更换新的测调配水器，重新通过电缆作业投放新的测调配水器后，使锁芯坐落在可投捞配水工作筒对应凹槽内即可。

2、本发明通过电缆下放测调仪，能够满足对地层注水量要求随时调节测调配水器水嘴出水量，提高生产效率，简化工序。

3、本发明通过双层筛管桥式通道设计实现对地层注水量路径控制，且满足地层注水通畅要求。

附图说明

图1是本发明一种用于井筒的投捞测调一体防砂注水管柱结构示意图；

图2是本发明一种用于井筒的投捞测调一体防砂注水管柱中测调机构的结构示意图；

图3是本发明一种用于井筒的投捞测调一体防砂注水管柱中工作筒的B-B剖面图；

图4是本发明一种用于井筒的投捞测调一体防砂注水管柱中工作筒的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作出详细说明：

如图1、图2所示，本发明提供一种用于井筒的投捞测调一体防砂注水管柱，所述防砂注水管柱包括:

--投捞机构101用于对井筒地层间进行分层注水；所述投捞机构101由工作筒102、双层筛管103和层间封隔器104构成；所述双层筛管103一端与工作筒102连接，其另一端与层间封隔器104连接；所述工作筒102上设置有X型锁定凹槽105；；

--测调机构201用于对井筒注水量进行控制；所述测调机构201包括配水器202、电控水量调节单元203、电控水压调节单元204构成的测调仪205；所述电控水量调节单元203、电控水压调节单元204通过控制电路与所述配水器202连接；所述配水器202上设置有X型锁芯206；所述投捞机构101一端与顶部封隔器301连接，其另一端与所述圆鞋401连接；其中：在对井筒注水时，所述测调机构201的X型锁芯206插入所述投捞机构101有X型锁定凹槽105，通过对所述电控水量调节单元203、电控水压调节单元204控制完成对井筒注水量控制。所述管柱100至少包括3段以上投捞机构101。本发明从下到上，依次是圆头引鞋501、双层筛管103、工作筒102、层间隔离封隔器104、双层筛管103、工作筒102、层间隔离封隔器104、双层筛管103、工作筒102，顶部悬挂坐封器301。

如图3所示，所述工作筒102包括外层注水通道131和内层桥式测调通道132；所述外层注水通道上设置有注水孔133。通过电缆作业将带有X型锁芯206的测调配水器202投放至工作筒102内的锁定凹槽105内，脱手，起出投放服务工具，重复此步骤，根据管柱中注水层的数量配备工作筒102的数量以及后续投放带有X型锁芯206的测调配水器202的数量。通过电缆将测调配水机构201下放至管柱100，到位后通上电源操控测调仪205将所有测调配水器202的注水孔207全部关闭，然后通过管柱100憋压使下部所有的层间隔离封隔器104座封，操控油管压力及测调机构201对井下的所有层间隔离封隔器104进行验封操作。井口按照设计注入量进行注水，按照每层的设计注入量，操控测调调节每层的测调配水器202的水嘴大小调节每层的注入量。完成后起出电缆及测调仪205，进行全井注水。测调完成后每层的测调水量通过测调配水器的水嘴进入配水工作筒102的单层注入通道133内，经过双层筛管103通道进入每层地层。管柱110内其他部分水绕过测调机构201进入双筛桥式通道132，然后再次通过桥式通132道进入测调机构201下部管柱进入下部层，并依次通过每个双层筛管201的单层注入通道131进入地层。

如图4所示，所述工作筒102由外筒121、内筒122、连接筒123、密封体124和下接头125构成；所述内筒122焊接在所述外筒内121，所述外筒121分别通过螺纹连接筒123和带台肩126的密封体124，所述密封体124的台肩126与所述下接头125的凹部127固定；所述下接头125通过密封件与内筒102连接。根据实际层段的数量，下入双层筛管103、可投捞测调配水工作筒102、层间隔离封隔器301，各个工具模块之间使用API油套管螺纹连接。本发明的内筒122套装在外筒121内部，并在注水孔位置进行四周焊接，外筒122与连接筒123通过螺纹连接，外筒121与密封体124通过螺纹连接，下接头125与内筒122通过密封圈密封连接，下接头125外部台肩与密封体124内部凹部定位固定。内筒122内部设置有与X型锁芯配合锁定的X型凹槽剖面。本发明送入到位后，投球憋压将顶部悬挂封隔器301座封，然后通过环空加压对顶部封隔器301进行验封，上提、下放管柱，对顶部悬挂封隔器301进行验挂，验封、验挂完成后，通过右向旋转管柱使顶部封隔器301的服务工具脱手，并起出服务工具。

本发明实际生产过程：

1)下入分层注水防砂注水管柱：管柱的连接顺序从下到上，依次为圆堵引鞋、双层筛管、可投捞测调配水工作筒、层间隔离封隔器、双层筛管、可投捞测调配水工作筒、顶部悬挂封隔器。

2)用钻杆将分层注水防砂注水管柱送入井筒设计位置后，座封顶部悬挂封隔器，验封、验挂顶部封隔器，脱手顶部悬挂封隔器并起出其服务工具。

3)分层注水防砂注水管柱座封完成后，油管连接插入定位锚定密封并下放管柱，使插入定位锚定密封与顶部悬挂封隔器上部回接筒密封回接。电缆作业将连接好的锁芯和测调配水器通过服务工具坐落在每个注水层对应的可投捞测调配水工作筒内X型剖面上。脱手并起出服务工具，通过电缆作业下放测调仪，将每层的测调配水器的水嘴完全关闭，通过油管内加压，使每层的层间隔离封隔器完成座封。通过测调仪配合井口压力完成层间隔离封隔器的验封过程。

4)层间隔离封隔器完成验封过程后，通过测调仪依次从上到下将所有测调配水器的水嘴开启至最大，然后井口按照设计配注量进行全井配注，待井口压力稳定后，在井口操控测调仪对测调配水器的水嘴调节，使每层的配注量达到设计配注量。后期当井下某层测调配水器出现结垢或某种原因导致井下测调配水器的水嘴无法通过操控测调仪进行开启或关闭，需要对其进行除锈或更换，则通过电缆作业下入对应的打捞工具将需要更换的测调配水器所在层位及其以上层位的测调配水器依次捞出并更换复新后再重新下入坐落至对应可投捞测调配水工作筒X型剖面上，再次对其进行测调注水操作。

本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于井筒的投捞测调一体防砂注水管柱，其特征在于，所述防砂管柱包括

--投捞机构用于对井筒地层间进行分层注水；所述投捞机构由工作筒、双层筛管和层间封隔器构成；所述双层筛管一端与工作筒连接，其另一端与层间封隔器连接；所述工作筒上设置有X型锁定凹槽；

--测调机构用于对井筒注水量进行控制；所述测调机构包括配水器、由水量调节单元、电控水压调节单元构成的测调仪；所述电控水量调节单元、电控水压调节单元通过控制电路与所述配水器连接；所述配水器上设置有X型锁芯；所述投捞机构一端与顶部封隔器连接，其另一端与所述圆鞋连接；其中：在对井筒注水时，所述测调机构的X型锁芯通过连接件插入所述投捞机构有X型锁定凹槽，通过对所述电控水量调节单元、电控水压调节单元控制完成对井筒注水量控制。

2.根据权利要求1所述的一种用于井筒的可投捞测调一体防砂注水管柱，其特征在于：所述工作筒包括外层注水通道和内层桥式测调通道；所述外层注水通道上设置有注水孔。

3.根据权利要求1所述的一种用于井筒的投捞测调一体防砂注水管柱，其特征在于：所述工作筒由外筒、内筒、连接筒、密封体和下接头构成；所述内筒焊接在所述外筒内，所述外筒分别通过螺纹连接筒和带台肩的密封体，所述密封体的台肩与所述下接头的凹部固定；所述下接头通过密封件与内筒连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于井筒的投捞测调一体防砂注水管柱，其特征在于：所述管柱至少包括3段以上投捞机构。

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