CN114251076B - 一种闭式采油回注水罐装连接器及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种闭式采油回注水罐装连接器及其使用方法,包括采油结构、回注水结构、快速连接结构和装配定位结构,采油结构用于将地层的产液举升至地面,回注水结构用于将水源层的产液由电泵机组举升通过多通道泵挂,经过回注水短节返注入需要补充能量的注水层,装配定位结构用于在多通道泵挂外装配传扭爪和转换接头时便于对齐。本发明能够实现一口井既能正常采油,又能实现闭式回注水的功能,提高单井利用率,为油田优化注采井网,提液上产提供技术支撑。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域,更具体地说涉及一种闭式采油回注水罐装连接器及其使用方法。
背景技术
近年来,随着海上某些油田来到生产中后期,很多油井存在能量补充不足的情况,造成提液困难,需要注水补充能量。油田平台存在无地面注水设备,地面注水存在平台空间受限及环评问题,且地面人工注水成本高、施工周期长等问题。针对海上油田出现的问题,国内外油田开采专家通过技术攻关开发出以Y管式和罐装泵式为核心的助流注水技术,通过电潜泵增压提高注入压力,解决了自流注水受天然地层能量限制无法保障注水量的问题,但助流注水技术只能实现笼统注水,无法实现分层注水。虽然现有的自源闭式注水技术可以实现Y管自源闭式笼统、分层注水,罐装泵自源闭式笼统注水,但现有技术主要针对于完井的同井采水注水,无法实现一口井既能正常采油,又能实现闭式采水注水。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足,现有的助流注水技术只能实现笼统注水,无法实现分层注水,且无法实现一口井既能正常采油,又能实现闭式采水注水,提供了一种闭式采油回注水罐装连接器及其使用方法,本发明能够实现一口井既能正常采油,又能实现闭式回注水的功能,提高单井利用率,为油田优化注采井网,提液上产提供技术支撑。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
一种闭式采油回注水罐装连接器,包括采油结构、回注水结构、快速连接结构和装配定位结构;
所述采油结构包括多通道泵挂、提升短节、采油双公短节和连接头,所述多通道泵挂形成两个平行设置的通孔,两个通孔分别为采油孔和回注水孔,所述采油孔的孔径大于所述回注水孔,所述提升短节的尾端外壁与所述采油孔的首端内壁螺纹连接,所述采油孔的尾端内壁与所述采油双公短节的首端外壁螺纹连接,所述采油双公短节的尾端与所述连接头螺纹连接,所述提升短节、所述采油孔、所述采油双公短节和所述连接头的内通径形成一采油通道;
所述回注水结构包括回注水短节、回注水双公短节和电泵机组,所述回注水短节采用首端封口尾端敞口的管状结构,在所述回注水短节的侧壁上均匀开设有贯穿回注水短节侧壁的回注水通孔,所述回注水短节的尾端外壁与所述回注水孔的首端内壁螺纹连接,所述回注水孔的尾端内壁与所述回注水双公短节的首端外壁螺纹连接,所述回注水双公短节的尾端与所述电泵机组相连,所述回注水短节、所述回注水孔和所述回注水双公短节形成一注水通道;
所述快速连接结构包括多通道泵挂快速连接结构和旋转短节连接结构,所述多通道泵挂快速连接结构包括传扭爪和转换接头,所述传扭爪与所述转换接头采用齿齿啮合进行锁定连接,连接后的所述传扭爪与所述转换接头套装在所述多通道泵挂的外壁上,所述旋转短节连接结构包括旋转短节、锁齿和锁紧套,所述锁齿与所述锁紧套的端面贴合压紧,所述锁齿和所述锁紧套与所述旋转短节的外壁螺纹连接,所述旋转短节的首端外壁与所述连接头的尾端内壁螺纹连接;
所述装配定位结构为形成在所述多通道泵挂的外壁上的定位金属块,所述定位金属块均匀分布在所述多通道泵挂的外壁中部,且所述定位金属块与所述传扭爪与所述转换接头相配合,以实现在多通道泵挂外装配传扭爪和转换接头时便于对齐的目的。
所述提升短节采用长度为2米的中空直管,所述回注水短节的首端采用圆头结构,且所述提升短节和所述回注水短节平行排列。
所述连接头采用中空直管,所述连接头的尾端形成与锁齿相配合的连接头直齿,连接头直齿在所述连接头的尾端环形均匀排列。
所述传扭爪采用环形金属且一端均布环形排列直齿的结构,环形排列直齿的数量为6个,在所述传扭爪的环形金属上开设有螺钉孔,通过螺钉能够将传扭爪固定在多通道泵挂的外壁上。
所述转换接头采用前粗后细的中空直管,所述转换接头的大直径端设有锁齿凹槽与所述传扭爪的直齿相配合,以实现传扭爪和转换接头固定在多通道泵挂的外壁上的目的。
所述定位金属块的长度为10mm。
一种闭式采油回注水罐装连接器的使用方法,作业前,将闭式采油回注水罐装连接器连接好后,随管柱下入至井下作业,工具串与采油结构相连后,启动电泵机组进行采油及回注水操作,恢复采油井正常生产,地层产液进入采油通道,通过采油电泵将产油层的产液通过采油通道举升到地面,水源层的产液由电泵机组通过回注水双公短节举升至多通道泵挂的回注水孔,通过多通道泵挂的回注水孔,经过回注水短节后被返注入需要补充能量的注水层中,即完成闭式采油回注水作业。
闭式采油回注水罐装连接器适用于采油层在下,水源层在中间,注水层在上的同井闭式注采工艺管柱和采油层在下,水源层在上,注水层在中间的同井闭式注采工艺管柱。
本发明的有益效果为:本发明实现了一口井既能正常采油,又能实现闭式注水的功能,提高单井利用效率,为油田优化注采井网、提液上产提供技术支撑;工具安装方便,内部无运动部件、性能可靠、维护方便;适用于平台油井地层能量不足,平台注入设备空间、电力、井槽受限等井况,为油田经济开采提供技术支持。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图中:a为采油结构,b为回注水结构,c为快速连接结构,d为装配定位结构,1为回注水短节,2为多通道泵挂,3为传扭爪,4为转换接头,5为回注水双公短节,6为电泵机组,7为提升短节,8为采油双公短节,9为连接头,10为旋转短节,11为锁齿,12为锁紧套。
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,可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例一
一种闭式采油回注水罐装连接器,包括采油结构、回注水结构、快速连接结构和装配定位结构;
采油结构包括多通道泵挂2、提升短节7、采油双公短节8和连接头9,多通道泵挂2形成两个平行设置的通孔,两个通孔分别为采油孔和回注水孔,采油孔的孔径大于回注水孔,提升短节7的尾端外壁与采油孔的首端内壁螺纹连接,采油孔的尾端内壁与采油双公短节8的首端外壁螺纹连接,采油双公短节8的尾端与连接头9螺纹连接,提升短节7、采油孔、采油双公短节8和连接头9的内通径形成一采油通道;
回注水结构包括回注水短节1、回注水双公短节5和电泵机组6,回注水短节1采用首端封口尾端敞口的管状结构,在回注水短节1的侧壁上均匀开设有贯穿回注水短节1侧壁的回注水通孔,回注水短节1的尾端外壁与回注水孔的首端内壁螺纹连接,回注水孔的尾端内壁与回注水双公短节5的首端外壁螺纹连接,回注水双公短节5的尾端与电泵机组6相连,回注水短节1、回注水孔和回注水双公短节5形成一注水通道;
快速连接结构包括多通道泵挂快速连接结构和旋转短节连接结构,多通道泵挂快速连接结构包括传扭爪3和转换接头4,传扭爪3与转换接头4采用齿齿啮合进行锁定连接,连接后的传扭爪3与转换接头4套装在多通道泵挂2的外壁上,旋转短节连接结构包括旋转短节10、锁齿11和锁紧套12,锁齿11与锁紧套12的端面贴合压紧,锁齿11和锁紧套12与旋转短节10的外壁螺纹连接,旋转短节10的首端外壁与连接头9的尾端内壁螺纹连接;
装配定位结构为形成在多通道泵挂2的外壁上的定位金属块,定位金属块均匀分布在多通道泵挂2的外壁中部,且定位金属块与传扭爪3与转换接头4相配合,以实现在多通道泵挂2外装配传扭爪3和转换接头4时便于对齐的目的。
实施例二
在实施例一的基础上,提升短节7采用长度为2米的中空直管,回注水短节1的首端采用圆头结构,且提升短节7和回注水短节1平行排列。
连接头9采用中空直管,连接头9的尾端形成与锁齿11相配合的连接头直齿,连接头直齿在连接头9的尾端环形均匀排列。
实施例三
在实施例二的基础上,传扭爪3采用环形金属且一端均布环形排列直齿的结构,环形排列直齿的数量为6个,在传扭爪3的环形金属上开设有螺钉孔,通过螺钉能够将传扭爪3固定在多通道泵挂2的外壁上。
转换接头9采用前粗后细的中空直管,转换接头9的大直径端设有锁齿凹槽与传扭爪3的直齿相配合,以实现传扭爪3和转换接头4固定在多通道泵挂2的外壁上的目的。
定位金属块的长度为10mm。
实施例四
一种闭式采油回注水罐装连接器的使用方法,作业前,将闭式采油回注水罐装连接器连接好后,随管柱下入至井下作业,工具串与采油结构相连后,启动电泵机组进行采油及回注水操作,恢复采油井正常生产,地层产液进入采油通道,通过采油电泵将产油层的产液通过采油通道举升到地面,水源层的产液由电泵机组通过回注水双公短节举升至多通道泵挂的回注水孔,通过多通道泵挂的回注水孔,经过回注水短节后被返注入需要补充能量的注水层中,即完成闭式采油回注水作业。
闭式采油回注水罐装连接器适用于采油层在下,水源层在中间,注水层在上的同井闭式注采工艺管柱和采油层在下,水源层在上,注水层在中间的同井闭式注采工艺管柱。
闭式采油回注水罐装连接器解决了海上平台无地面注水设备,地面注水存在平台空间受限及环境污染,油田井槽资源紧张的问题。同井闭式采油回注水罐装连接器,实现了一口井既能正常采油,又能实现闭式注水的功能,提高单井利用率,为油田优化注采井网,提液上产提高技术支撑。
闭式采油回注水罐装连接器的工作原理,通过管柱下入作业将本发明罐装连接器下入到井下指定位置,到达设计位置后,启动电泵进行采油和回注水操作,对地层的采注可以实现采下注上或交叉注采工艺,水源层的水通过油套环空或者同心双管配套工具环空,在电泵增压后经过旁通管、油管或者同心双管内管回注入至注水层,以达到补充地层能量的目的,持续稳产。
闭式采油回注水罐装连接器可以通过开关滑套实现水源层、注水层的分层返排以及返排工艺转变为注水工艺,是井下采油工艺的重要组成部分,且具有施工安全、可靠性高、操作性强、工序简单、施工方便等特点。
为了易于说明,实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语,用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是,除了图中示出的方位之外,空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果图中的装置被倒置,被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此,示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位),这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来,而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (8)
1.一种闭式采油回注水罐装连接器,其特征在于:包括采油结构、回注水结构、快速连接结构和装配定位结构;
所述采油结构包括多通道泵挂、提升短节、采油双公短节和连接头,所述多通道泵挂形成两个平行设置的通孔,两个通孔分别为采油孔和回注水孔,所述采油孔的孔径大于所述回注水孔,所述提升短节的尾端外壁与所述采油孔的首端内壁螺纹连接,所述采油孔的尾端内壁与所述采油双公短节的首端外壁螺纹连接,所述采油双公短节的尾端与所述连接头螺纹连接,所述提升短节、所述采油孔、所述采油双公短节和所述连接头的内通径形成一采油通道;
所述回注水结构包括回注水短节、回注水双公短节和电泵机组,所述回注水短节采用首端封口尾端敞口的管状结构,在所述回注水短节的侧壁上均匀开设有贯穿回注水短节侧壁的回注水通孔,所述回注水短节的尾端外壁与所述回注水孔的首端内壁螺纹连接,所述回注水孔的尾端内壁与所述回注水双公短节的首端外壁螺纹连接,所述回注水双公短节的尾端与所述电泵机组相连,所述回注水短节、所述回注水孔和所述回注水双公短节形成一注水通道;
所述快速连接结构包括多通道泵挂快速连接结构和旋转短节连接结构,所述多通道泵挂快速连接结构包括传扭爪和转换接头,所述传扭爪与所述转换接头采用齿齿啮合进行锁定连接,连接后的所述传扭爪与所述转换接头套装在所述多通道泵挂的外壁上,所述旋转短节连接结构包括旋转短节、锁齿和锁紧套,所述锁齿与所述锁紧套的端面贴合压紧,所述锁齿和所述锁紧套与所述旋转短节的外壁螺纹连接,所述旋转短节的首端外壁与所述连接头的尾端内壁螺纹连接;
所述装配定位结构为形成在所述多通道泵挂的外壁上的定位金属块,所述定位金属块均匀分布在所述多通道泵挂的外壁中部,且所述定位金属块与所述传扭爪与所述转换接头相配合,以实现在多通道泵挂外装配传扭爪和转换接头时便于对齐的目的。
2.根据权利要求1所述的一种闭式采油回注水罐装连接器,其特征在于:所述提升短节采用长度为2米的中空直管,所述回注水短节的首端采用圆头结构,且所述提升短节和所述回注水短节平行排列。
3.根据权利要求1所述的一种闭式采油回注水罐装连接器,其特征在于:所述连接头采用中空直管,所述连接头的尾端形成与锁齿相配合的连接头直齿,连接头直齿在所述连接头的尾端环形均匀排列。
4.根据权利要求1所述的一种闭式采油回注水罐装连接器,其特征在于:所述传扭爪采用环形金属且一端均布环形排列直齿的结构,环形排列直齿的数量为6个,在所述传扭爪的环形金属上开设有螺钉孔,通过螺钉能够将传扭爪固定在多通道泵挂的外壁上。
5.根据权利要求4所述的一种闭式采油回注水罐装连接器,其特征在于:所述转换接头采用前粗后细的中空直管,所述转换接头的大直径端设有锁齿凹槽与所述传扭爪的直齿相配合,以实现传扭爪和转换接头固定在多通道泵挂的外壁上的目的。
6.根据权利要求1所述的一种闭式采油回注水罐装连接器,其特征在于:所述定位金属块的长度为10mm。
7.如权利要求1-6任一所述的一种闭式采油回注水罐装连接器的使用方法,其特征在于:作业前,将闭式采油回注水罐装连接器连接好后,随管柱下入至井下作业,工具串与采油结构相连后,启动电泵机组进行采油及回注水操作,恢复采油井正常生产,地层产液进入采油通道,通过采油电泵将产油层的产液通过采油通道举升到地面,水源层的产液由电泵机组通过回注水双公短节举升至多通道泵挂的回注水孔,通过多通道泵挂的回注水孔,经过回注水短节后被返注入需要补充能量的注水层中,即完成闭式采油回注水作业。
8.根据权利要求7所述的一种闭式采油回注水罐装连接器的使用方法,其特征在于:闭式采油回注水罐装连接器适用于采油层在下,水源层在中间,注水层在上的同井闭式注采工艺管柱和采油层在下,水源层在上,注水层在中间的同井闭式注采工艺管柱。
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