CN114856515B - 注水井管柱以及注水井管柱的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请关于一种注水井管柱以及注水井管柱的控制方法,涉及油田注水开发技术领域。该注水井管柱包括:单向阀、至少一段管柱段、过渡管柱段和丝堵;单向阀位于首段管柱段的顶部,单向阀与首段管柱段套接连接;管柱段中包括管道、封隔器和配水器;配水器上具有泄压孔和水嘴,过渡管柱段与末段管柱段连接;丝堵位于过渡管柱段的底部,丝堵覆盖过渡管柱段的底面。在工作时受压最大的配水器上设置了泄压孔,以根据注水井管柱内的压力进行及时泄压。通过泄压孔的设置,使对应任一层级的过度管柱段在内压过大时,通过打开泄压孔排压的方式满足工作状态下注水井管柱的泄压需求,以提高注水井管柱使用的安全性。
Description
技术领域
本申请涉及油田注水开发技术领域,特别涉及一种注水井管柱以及注水井管柱的控制方法。
背景技术
在对油田进行注水开采的过程当中,由于开采区域的岩层形态较为复杂,在开采过程中,需要将岩层分为多个层段,并且逐层段地对于油藏进行开采。因此,需要通过分级注水的方式,在向油田分级注水后,对于油田内的油藏进行采集。
相关技术中,通常通过桥式同心分注技术,向油田进行注水。其主要通过将管柱下入油井后,以封隔器隔断岩层中的各个层段,并以配水器进行注水的方式,实现各个层段中的注水工作。桥式同心分注技术相对于其他向油田进行注水的技术,具有传递扭矩大、适应油田形态能力强、验封效率高等特点。
然而,相关技术中的所使用的桥式分注技术的设备,在停止注水之后,会产生无法泄压的情况,使用此类设备存在安全隐患。
发明内容
本申请实施例提供了一种注水井管柱以及注水井管柱的控制方法,能够提高对油田进行开采时,注水工作的安全性。所述注水井管柱以及注水井管柱的控制方法的技术方案如下:
根据本申请的一个方面,提供了一种注水井管柱,该注水井管柱包括单向阀、至少一段管柱段、过渡管柱段和丝堵;
单向阀位于首段管柱段的顶部,单向阀与首段管柱段套接连接;
管柱段中包括管道、封隔器和配水器;
封隔器位于管道上,封隔器与管道套接连接;
配水器位于管道底部,配水器的入水口与管道的出水口连接,配水器上具有泄压孔和水嘴,水嘴位于配水器的表面,在配水器安装完成后,水嘴的液体输出端方向对应注水方向;
泄压孔位于配水器的底部,泄压孔在注水井管柱工作时闭合;
过渡管柱段与末段管柱段连接;
丝堵位于过渡管柱段的底部,丝堵覆盖过渡管柱段的底面。
在一个可选的实施例中,配水器还具有运动芯轴;
运动芯轴位于配水器内部,且运动芯轴与水嘴连接;
水嘴的液体输出端具有孔密封结构。
在一个可选的实施例中,配水器还具有单向传压阀;
单向传压阀位于配水器内部。
在一个可选的实施例中,配水器的入水口具有阀球和弹簧;
阀球和弹簧在配水器未被注入液体时分离,在配水器被注入液体时互相接触并产生作用力。
在一个可选的实施例中,单向阀为偏心单流阀。
在一个可选的实施例中,单向阀与注水井管柱的顶端之间还包括双向锚。
另一方面,提供了一种注水井管柱的控制方法,该方法基于如上任一可选的实施例中的注水井管柱,该方法包括:
基于设计数据,将注水井管柱下放入油田地下的预设位置;
将注水井管柱上提预设距离,预设距离为基于设计数据得到的距离;
坐封封隔器;
调整注水管柱的工作状态;
基于注水管柱的工作状态控制配水器的泄压孔的启闭状态。
在一个可选的实施例中,注水井管柱中包括双向锚;
该方法还包括:
坐锚双向锚,以固定注水井管柱的初始位置。
在一个可选的实施例中,方法还包括:
当泄压孔的启闭状态为闭合状态时,向注水管柱中注入液体。
在一个可选的实施例中,方法还包括:
当泄压孔的启闭状态为闭合状态时,向注水井管柱中投入泄压工具;
通过泄压工具开启泄压孔。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
在设置单向阀以及丝堵保证管内液体不返排的基础上,结合中间管柱段中管道、封隔器和配水器的设计,保证了注水井管柱的基本注水功能,同时,在工作时受压最大的配水器上设置了泄压孔,以根据注水井管柱内的压力进行及时泄压。通过泄压孔的设置,使对应任一层级的过度管柱段在内压过大时,通过打开泄压孔排压的方式满足工作状态下注水井管柱的泄压需求,以提高注水井管柱使用的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例,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示出了本申请一个示例性实施例提供的一种注水井管柱的结构示意图;
图2示出了本申请一个示例性实施例提供的一种单段管柱段的结构示意图;
图3示出了本申请一个示例性实施例提供的一种配水器的结构示意图;
图4示出了本申请一个示例性实施例提供的一种水嘴的结构示意图;
图5示出了本申请一个示例性实施例提供的一种水嘴的结构示意图;
图6示出了本申请一个示例性实施例提供的一种注水井管柱的结构示意图;
图7示出了本申请一个示例性实施例提供的一种具有阀球与弹簧的组合的配水器的示意图;
图8示出了本申请一个示例性实施例提供的一种安装有双向锚的注水井管柱的结构示意图;
图9示出了本申请一个示例性实施例提供的一种注水井管柱的控制方法的流程图;
图10示出了本申请一个示例性实施例提供的一种注水井管柱进行试注的过程示意图;
图11示出了本申请一个示例性实施例提供的一种对注水井管柱进行验封的过程示意图。
附图中的各个标号说明如下:
1-注水井管柱;
11-单向阀,12-管柱段,13-过渡管柱段,14-丝堵,15-双向锚;
121-管道,122-封隔器,123-配水器;
1231-泄压孔,1232-水嘴,1233-运动芯轴,1234-孔密封结构,1235-单向传压阀,1236-阀球,1237-弹簧。
具体实施方式:
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
需要说明的是,在本申请的各个实施例中,“首端”、“末端”为相对的两端。
首先,对本申请实施例中涉及的名词进行简单的介绍:
桥式同心分注技术,是一种对于油田开采时使用的注水工艺。其主要基于机电一体及电缆传感接受技术。在桥式同心分注技术的应用过程中,油田被分为了各个储层。在基于桥式同心分注技术进油田开采的过程中,在作业完井时,将具有桥式同心配水器的管柱打入井中,并在结合封隔器对应岩层进行密封隔离之后,利用机电一体及电缆传感接收技术,将电缆仪器与油管内部的桥式同心配水器相连接,以对桥式同心配水器进行控制,是桥式同心配水器通过其水嘴进行液体的诸如,并且通过电缆仪器进行对应数据的测量。
在桥式同心配水器的使用过程当中,由于管柱腐蚀,井内液体介质复杂等因素,常发生注入油井中的液体返吐回管柱内的情况。为解决此类情况,通常在桥式同心配水器的水嘴处设置单向阀,然而,单向阀的设置会导致封隔器内压力上升,且无法泄压的情况,会造成较大的安全隐患。
基于上述情况,本申请涉及一种注水井管柱。图1示出了本申请一个示例性实施例提供的一种注水井管柱1的结构示意图。请参考图1,其中,该注水井管柱1包括单向阀11、至少一段管柱段12、过渡管柱段13和丝堵14;单向阀11位于首段管柱段12的顶部,单向阀11与首段管柱段12套接连接;管柱段12中包括管道121、封隔器122和配水器123;封隔器122位于管道121上,封隔器122与管道121套接连接;配水器123位于管道121底部,配水器123的入水口与管道121的出水口连接,配水器123上具有泄压孔1231和水嘴1232,水嘴1232位于配水器123的表面,泄压孔1231位于配水器123的底部,泄压孔1231在注水井管柱1工作时闭合;过渡管柱段13与末段管柱段12连接;丝堵14位于过渡管柱段13的底部,丝堵14覆盖过渡管柱段13的底面。
请参考图1,在本申请实施例中,单向阀11位于注水井管柱1的顶部。当有液体从单向阀11外流至单向阀11的输入端时,单向阀11会使其流过,并且经过单向阀11的输出端流入管道121内;当有液体从单向阀11外流至单向阀11的输出端时,单向阀11将会禁止其流过,并经过单向阀11的输入端流出管道121。可选地,单向阀11可以实现为直通式单向阀,或,直角式单向阀。当单向阀11实现为直通式单向阀时,单向阀11通过螺栓连接的方式与首段管柱段12连接。本申请实施例对于单向阀11的具体形式不作限制。
请参考图2,在单段管柱段12中,包括管道121、封隔器122以及配水器123。在一个注水井管柱1中,包括至少一段管柱段12。在开采过程中,每段管柱段12对应岩层中的一个层段,负责向该层段进行注水。
在每个管柱段12中,均包括一个管道121,一组封隔器122以及一组配水器123。在本申请实施例中,管道121即为连接注水井管柱1中其他装置。可选地,管道121为适配开采条件的管道。本申请对于管道121的具体形式以及要求不作赘述。
在本申请实施例中,封隔器122具有弹性密封元件,并通过弹性密封元件将不同层段对应的管柱段12隔开。可选地,封隔器122的坐封方式包括提放管柱、转动管柱、自封、液压、下工具以及热力坐封中的至少一种。对应的,封隔器122的解封方式也包括提放管柱、转动管柱、钻铣、液压、下工具、热力中的至少一种。
配水器123为对应不同层级设置的注水装置。在本申请实施例中,对应桥式同心分注工艺,本申请实施例中的配水器123为桥式同心配水器。配水器123中设置有与管道121方向一致的通道。可选地,管道121与配水器123的内径相同,或,管道121与配水器123在连接面上的内径相同。此时,配水器123的入水口即与管道121的入水口连接。在一个示例中,管道121与配水器123之间通过在管道121内壁以及配水器123外壁上设置的螺纹进行螺纹连接。本申请实施例对于管道121与配水器123之间的连接方式不作限制。
在本申请实施例中,配水器123上具有泄压孔1231与水嘴1232。其中,泄压孔1231为位于配水器123表面,且贯通配水器123壳体的通孔,泄压孔1231用于对于配水器123内存在的介质进行排放,以减小配水器123内存在的压力。
可选地,泄压孔1231的数量为至少一个。泄压孔1231的类型包括主动泄压孔和被动泄压孔。其中,主动泄压孔为可以根据配水器123内压力主动开启和闭合的泄压孔;被动泄压孔为需要对应的开孔装置,在工作过程中通过开孔装置进行自身的启闭状态的改变的泄压孔。本申请对于泄压孔1231的实际类型不作限定。在后续实施例中,将以泄压孔1231为被动泄压孔为例进行说明。
水嘴1232位于配水器的表面,是将液体注入岩层当中的工具,故在配水器123完成安装后,水嘴1232的液体输出端方向对应注水方向。可选地,水嘴1232的注水方向与配水器123的出水方向不一致。
请参考图1,在本申请实施例中,注水井管柱1中包括3个管柱段12。在本申请实施例中,对于封隔器122与管道121之间的相对位置不作限制,只需保证除首段管柱段12和末端管柱段12之外,每两个封隔器122之间均包括一个配水器123即可。
在最后一个管柱段12后,注水井管柱1还包括一段过渡管柱段13。该过渡管柱段13实现为管道,用于使工作过程中,在其上方的管柱段12处于合适的位置。可选地,过渡管柱段13的顶部与末端管柱段12的底部连接。
丝堵14为设置于注水井管柱1的末端的部件,其用于防止管道内的液体外渗。在本申请实施例中,在工作状态下,整个注水井管柱1内均会充满液体。此时,需要丝堵14以将注水井管柱1当中的液体与外界的液体进行隔离。
综上所述,本申请实施例提供的注水井管柱,在设置单向阀以及丝堵保证管内液体不返排的基础上,结合中间管柱段中管道、封隔器和配水器的设计,保证了注水井管柱的基本注水功能,同时,在工作时受压最大的配水器上设置了泄压孔,以根据注水井管柱内的压力进行及时泄压。通过泄压孔的设置,使对应任一层级的过度管柱段在内压过大时,通过打开泄压孔排压的方式满足工作状态下注水井管柱的泄压需求,以提高注水井管柱使用的安全性。
在本申请实施例中,为保证向注水井管柱中注入液体时的,注水井管柱内的密封性,需要对于配水器进行密封设计。图3示出了本申请一个示例性实施例提供的一种配水器123的结构示意图。请参考图3,配水器123还具有运动芯轴1233、孔密封结构1234以及单向传压阀1235。
可选地,运动芯轴1233位于配水器123内部,且运动芯轴1233与水嘴1232连接。水嘴1232的液体输出端具有孔密封结构1234。
在本申请实施例中,配水器123内部包括了运动芯轴1233,该运动芯轴1233可以在配水器123内部进行活动。可选地,运动芯轴1233的运动方向与配水器123的注水方向一致。
在配水器123内部,运动芯轴1233与水嘴1232连接,运动芯轴1233的运动范围是由配水器123的内部结构决定的。可选地,在一个示例中,请参考图4,水嘴1232具有活动部12321与静止部12322,其中,活动部12321与运动芯轴1233连接,静止部12322处于静止状态,活动部12321与静止部12322之间形成的空间即为水嘴1232的液体输出端。在一个示例中,当向配水器123施加的压强为20MPa时,因水嘴1232的静止部12322与活动部12321之间产生距离,所进而产生的最大扭矩小于10N·m,且在0~30MPa的范围内,压力上升与打开水嘴1232的扭矩变化的对应关系均为压强每增大5MPa,扭矩增加至小于2N·m。
在本申请实施例中,运动芯轴1233上不设置密封件,以防止液体中的杂质随着密封件运动,影响运动芯轴1233的正常使用。对应的,请参考图5,水嘴1232的液体输出端上具有孔密封结构1234,通过水嘴1232的液体输出端上的孔密封结构1234,以实现配水器123内部的密封功能。在一个示例中,孔密封结构1234为设置在配水器123内部的密封件,且孔密封结构1234内还包括防尘圈,该防尘圈采用聚四氟乙烯材料。
可选地,配水器123还具有单向传压阀1235,单向传压阀1235位于配水器123内部。
在本申请实施例中,单向传压阀1235实现为通过电缆与地面上的设备之间建立通信连接的传感器。可选地,单向传压阀1235位于配水器123内部。在注水过程中,单向传压阀1235关闭;在对于封隔器122进行密封性测试时,单向传感阀1235开启。此时,单向传压阀1235检测管壁上的压力,并将该压力值发送至位于地面的电子设备中。在本申请的一个实施例中,通过改变每个配水器123的开闭状况,对于封隔器122的密封性进行确定。在一个示例中,配水器123包括第一配水器、第二配水器以及第三配水器,将第一配水器设置为开启状态,第二配水器设置为关闭状态,第三配水器设置为开启状态,并测量单向传压阀得到的第一压力,随后,将第一配水器设置为关闭状态,第二配水器设置为开启状态,第三配水器设置为关闭状态,并测量单向传压阀得到的第二压力,最终,根据第一压力与第二压力,对于封隔器122的密封性进行验证。
综上所述,本申请实施例提供的配水器,通过设置与水嘴连接的运动芯轴的方式,在配水器的使用过程中,适应不同情况改变水嘴的注水量,进一步提高了配水器的使用效率。
通过在水嘴上设置孔密封结构,而不在运动芯轴上设置密封器的方法,使配水器在使用过程中不易堆积杂质,提高了配水器的使用寿命。
通过单向传压阀的设置,使各个配水器中的压力检测更加便捷,进一步提高了配水器的使用寿命。
图6示出了本申请一个示例性实施例提供的一种注水井管柱的结构示意图。请参考图6,该注水井管柱1中包括单向阀11、三段管柱段12、过渡管柱段13和丝堵14。
如前述实施例中所述:
单向阀11位于首段管柱段12的顶部,单向阀11与首段管柱段12套接连接;管柱段12中包括管道121、封隔器122和配水器123;封隔器122位于管道121上,封隔器122与管道121套接连接;配水器123位于管道121底部,配水器123的入水口与管道121的出水口连接,配水器123上具有泄压孔1231和水嘴1232,水嘴1232位于配水器123的表面,泄压孔1231位于配水器123的底部,泄压孔1231在注水井管柱1工作时闭合;过渡管柱段13与末段管柱段12连接;丝堵14位于过渡管柱段13的底部,丝堵14覆盖过渡管柱段13的底面。同时,每个配水器123中均具有运动芯轴1233、孔密封结构1234以及单向传压阀1235,且其水嘴1232包括活动部12321和静止部12322。
基于上述特征,可选地,配水器123的入水口具有阀球1236和弹簧1237;
阀球1236和弹簧1237在配水器123未被注入液体时分离,在配水器123被注入液体时互相接触并产生作用力。
请参考图7,在本申请实施例中,配水器123的入水口具有阀球1236与弹簧1237的组合。当液体注入注水井管柱1,并通过配水器123时,注入的液体将推动阀球1236,阀球1236下方的孔洞露出,液体可以注入配水器123。在阀球1236被推动后,阀球1236与弹簧1237接触,阀球1236使弹簧1237产生形变,也即,阀球1236与弹簧1237之间产生弹力,但该弹力小于液体流动对阀球1236产生的作用力,故阀球1236与弹簧1237在液体注入注水井管柱1时始终接触。在液体停注时,阀球1236受到弹簧1237的弹力作用,复位至孔洞上,实现对于配水器123的密封。
可选地,单向阀11与注水井管柱1的顶端之间还包括双向锚15。
请参考图8,在单向阀11与注水井管柱1的顶端之间,包括以压力作用对于注水井管柱1的位置进行固定的双向锚15。双向锚15用于对封隔器122的位置进行轴向定位,并且对于注水井管柱1整体进行锚定,以使注水井管柱1在工作过程中,位置不发生变化。在本申请实施例中,双向锚15的主体采用304不锈钢进行表面耐腐蚀处理。
本申请实施例对于以上所述的各个部件的选型以及具体形态均不进行限定。在本申请的一个示例中,单向阀11为偏心单流阀,封隔器122实现为Y341型无洗井通道封隔器。此外,为进一步提升管柱的耐腐蚀结构性能,管道121进行了表面的耐腐蚀处理。在一个示例中,管道121使用镍磷镀层、钨合金符合镀层进行表面腐蚀处理。
综上所述,本申请实施例提供的注水井管柱,在设置单向阀以及丝堵保证管内液体不返排的基础上,结合中间管柱段中管道、封隔器和配水器的设计,保证了注水井管柱的基本注水功能,同时,在工作时受压最大的配水器上设置了泄压孔,以根据注水井管柱内的压力进行及时泄压。通过泄压孔的设置,使对应任一层级的过度管柱段在内压过大时,通过打开泄压孔排压的方式满足工作状态下注水井管柱的泄压需求,以提高注水井管柱使用的安全性。
通过阀球和弹簧的设计,使每个配水器均具有单向的注水结构,使每一个配水器都具有了防液体回流的结构,进一步保证了液体不返排。
通过双向锚的设置,在管柱稳定性的基础上,进一步加强了管柱设置的灵活性,进一步提高了注水井管柱的使用效率。
基于上述申请实施例中的注水井管柱,本申请提供了一种注水井管柱的控制方法,如下图9所示,该方法包括:
步骤901,基于设计数据,将注水井管柱下放入预设位置。
在本申请实施例中,对应油田的开采,有设计数据。可选地,该设计数据中包括了对应注水井管柱在油田开采过程中的具体位置的设计子数据。根据在数据子数据,将注水井管柱下放至预先开设好的井中。
步骤902,将注水井管柱上提预设距离,预设距离为基于设计数据得到的预设距离。
在本申请实施例中,封隔器为通过提放的方式进行坐封和解封的,此时,预设距离即为使注水井管柱坐封的距离。在一个示例中,上提注水井管柱的距离为0.5~1.5m。
步骤903,坐封封隔器,以固定注水井管柱的位置。
如步骤902中所述,当将注水井管柱上提预设距离之后,即可进行封隔器的坐封,以对注水井管柱的位置进行固定。
在本申请的其他实施例中,当封隔器的坐封方式为其他种类的方式时,步骤902与步骤903将被替换为与封隔器的类型相对应的坐封过程。
在本申请的其他实施例中,当注水井管柱中还包括双向锚时,该过程还包括坐锚双向锚,以固定注水井管柱的初始位置。
步骤904,调整注水井管柱的工作状态。
步骤905,基于注水管柱的工作状态控制配水器的泄压孔的启闭状态。
在本申请实施例中,注水井管柱的工作状态包括注水井管柱下完井坐封的状态、注水井管柱的配水器打开水嘴试注的状态、注水井管柱检验封隔器密封性的状态、注水井管柱测试调节配水的状态、注水井管柱停电、停泵、停注后控倒流返吐的状态、注水井管柱洗井的状态以及注水井管柱检查作业的状态中的至少一种。在对应不同工作状态时,通过投入泄压工具的方式,调整泄压孔的启闭。
综上所述,本申请实施例提供的方法,在设置单向阀以及丝堵保证管内液体不返排的基础上,结合中间管柱段中管道、封隔器和配水器的设计,保证了注水井管柱的基本注水功能,同时,在工作时受压最大的配水器上设置了泄压孔,以根据注水井管柱内的压力进行及时泄压。通过泄压孔的设置,使对应任一层级的过度管柱段在内压过大时,通过打开泄压孔排压的方式满足工作状态下注水井管柱的泄压需求,以提高注水井管柱使用的安全性。
通过对于泄压孔的状态的调整,使注水井管柱可以适应更多的工作状态,进一步提升了注水井管柱的工作效率。
接下来,将对注水井管柱使用的典型过程以举例的形式进行介绍:
基于图9所示的实施例,图10示出了本申请一个示例性实施例提供的一种注水井管柱进行试注的过程示意图。请参考图10,该过程包括:
步骤1001,使用测调联动装备利用电缆下入测调仪。
在本申请实施例中,配水器的泄压孔处于闭合状态。
测调仪为与电缆连接的调整设备,在一个示例中,测调仪实现为管状测调仪。
在本申请实施例中,测调联动装备即为电缆和测调仪的组合。可选地,测调联动装备还包括对于电缆进行控制的电子设备。
步骤1002,由上至下一次放置三个配水器位置,分别打开三个配水器的水嘴。
在本申请实施例中,注水井管柱中配水器的数量为三个,也即,管柱段的数量为三个,故通过测调仪依次开启三个配水器的水嘴。
步骤1003,上提测调仪至井口,进行试注。
在试注过程中,测调仪将水嘴打开后,即被电缆牵引,重新回到井口,在测调仪回到井口后,液体即被注入注水井管柱当中,进行液体的试注。
综上所述,在试注的过程中,由于泄压孔闭合,当液体注入后,配水器中的注水不通过泄压孔外露,保持了良好的密封性。同时,通过测调器对于水嘴的张口进行调整后进行试注,保证了工作时注水井管柱的使用效率。
基于图9所示的实施例,图11示出了本申请一个示例性实施例提供的一种对注水井管柱进行验封的过程示意图。请参考图11,该过程包括:
步骤1111,使用测调联动装备利用电缆下入验封工具,配置配水器位置。
如图10对应的实施例中所述,测调联动装备实现为电缆和验封工具的组合。
在本申请实施例中,当配水器的位置固定后,即将测调联动装备下入注水井管道中。
步骤1112,将验封工具的密封胶筒张开,贴于配水器上。
在本申请实施例中,验封工具对应有胶筒,胶筒用于验封工具与配水器固定连接。
步骤1113,采用不同方式改变井口注水压力,判断封隔器密封情况。
在本申请实施例中,通过“关-开-关”以及“开-关-开”的配水器开启状态方式,测量注水井管柱内外的压力。在一个示例中,当注水井管柱内外的压力对应变化时,确定封隔器的密封效果不佳;当注水井管柱内外的压力不对应变化时,确定封隔器的效果优良。
步骤1114,收缩验封工具的密封胶筒。
步骤1115,上提验封工具至井口。
步骤1114至步骤1115即为验封后的验封工具手机过程。
在本申请实施例中,泄压孔处于闭合状态。
综上所述,本申请实施例提供的方法,在泄压孔闭合的状态下,各级管柱段内的气压不会互相影响在此基础上,对于封隔器的效果进行验证,提高了注水井管柱的使用安全性。
除了上述注水井管柱的试注过程以及验封过程之外,在本申请实施例涉及的其他实施例中,注水井管柱的工作过程还包括但不限于下述过程中的至少一种:
(1)、调节配水过程。该过程包括:从下至上对每个分注层段进行水量测试;将测试注水量与相应配水量进行对比;对实注水量大的层段的配水器水嘴关小,对实注水量小的层段的配水器水嘴开大,进行边注水边测试边调节;根据层段之间的干扰情况对配水器进行微调,并进行测试检查。
(2)、停电、停泵、停注后的控倒流返吐的过程。该过程包括:配水器在主体出水通道上设置的弹簧推动阀球关闭,地层液无法返吐至管柱内部;封隔器采用无洗井通道,因此分注层段保持密封状态,地层液无法层段之间进行交换;注水管柱下部使用丝堵,防止地层液从管柱下部进入。
(3)、洗井过程。该过程包括:通过套管环空泵入洗井液;洗井压力大于0.5MPa时,推动反洗井阀向上移动,洗井通道打开,洗井液进入油管内;洗井液通过油管,反洗出地面;停止洗井后,反洗井阀自动关闭;根据工艺技术要求开展后续作业。
以上所述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种注水井管柱(1),其特征在于,所述注水井管柱(1)包括单向阀(11)、至少一段管柱段(12)、过渡管柱段(13)和丝堵(14);
所述单向阀(11)位于首段管柱段(12)的顶部,所述单向阀与首段管柱段(12)套接连接;
管柱段(12)中包括管道(121)、封隔器(122)和配水器(123);
所述封隔器(122)位于所述管道(121)上,所述封隔器(122)与所述管道(121)套接连接;
所述配水器(123)与所述管道(121)连接,所述配水器(123)的入水口与所述管道(121)的出水口连接,所述配水器(123)上具有泄压孔(1231)和水嘴(1232),所述水嘴(1232)位于所述配水器(123)的表面,在所述配水器(123)安装完成后,所述水嘴(1232)的液体输出端方向对应注水方向;所述水嘴(1232)包括活动部(12321)和静止部(12322),所述水嘴(1232)的液体输出端为所述活动部(12321)和所述静止部(12322)之间产生距离时,在所述活动部(12321)和所述静止部(12322)之间形成的空间;
所述配水器(123)还具有运动芯轴(1233);
所述运动芯轴(1233)位于所述配水器(123)内部,且所述运动芯轴(1233)与所述活动部(12321)连接,所述运动芯轴(1233)能在所述配水器(123)的内部活动,并且所述运动芯轴(1233)的运动方向与所述配水器(123)的注水方向一致;所述水嘴(1232)的静止部(12322)处于静止状态,所述水嘴(1232)被配置为在向所述配水器(123)施加的压强为20MPa时,所述活动部(12321)在所述运动芯轴(1233)的运动带动下与所述静止部(12322)产生距离,其中所述水嘴(1232)的开度与所述向所述配水器(123)施加的压强有关;
所述水嘴(1232)的液体输出端具有孔密封结构(1234);
所述泄压孔(1231)位于所述配水器(123)表面,且贯穿所述配水器(123),所述泄压孔(1231)在所述注水井管柱(1)工作时闭合;
所述过渡管柱段(13)与末段管柱段(12)连接;
所述丝堵(14)位于所述过渡管柱段(13)的底部,所述丝堵(14)覆盖所述过渡管柱段(13)的底面。
2.根据权利要求1所述的注水井管柱(1),其特征在于,所述配水器(123)还具有单向传压阀(1235);
所述单向传压阀(1235)位于所述配水器(123)内部。
3.根据权利要求1或2所述的注水井管柱,其特征在于,所述配水器(123)的入水口具有阀球(1236)和弹簧(1237);
所述阀球(1236)和所述弹簧(1237)在所述配水器(123)未被注入液体时分离,在所述配水器(123)被注入液体时互相接触并产生作用力。
4.根据权利要求1或2所述的注水井管柱(1),其特征在于,所述单向阀(11)为偏心单流阀。
5.根据权利要求4所述的注水井管柱(1),其特征在于,所述单向阀(11)与所述注水井管柱(1)的顶端之间还包括双向锚(15)。
6.一种注水井管柱(1)的控制方法,其特征在于,所述方法基于所述权利要求1至5任一所述的注水井管柱(1),所述方法包括:
基于设计数据,将所述注水井管柱(1)下放入油田地下的预设位置;
将所述注水井管柱(1)上提预设距离,所述预设距离为基于所述设计数据得到的距离;
坐封封隔器(122);
调整所述注水井管柱(1)的工作状态;
基于所述注水井管柱(1)的工作状态控制配水器(123)的泄压孔(1231)的启闭状态。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述注水井管柱(1)中包括双向锚(15);
所述方法,还包括:
坐锚双向锚(15),以固定所述注水井管柱(1)的初始位置。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述泄压孔(1231)的启闭状态为闭合状态时,向所述注水井管柱(1)中注入液体。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述泄压孔(1231)的启闭状态为闭合状态时,向所述注水井管柱(1)中投入泄压工具;
通过所述泄压工具开启所述泄压孔(1231)。
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Families Citing this family (1)
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203978348U (zh) * | 2014-07-30 | 2014-12-03 | 刘防修 | 谐振注水器 |
CN204186365U (zh) * | 2014-10-22 | 2015-03-04 | 金湖县支点石油科技有限责任公司 | 一种可调同心配水器的密封系统 |
CN205078234U (zh) * | 2015-11-03 | 2016-03-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种平衡油套压力的泄压安全阀 |
CN108798615A (zh) * | 2017-05-05 | 2018-11-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种注水井的分注完井管柱及不压井完井工艺 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20090071651A1 (en) * | 2007-09-17 | 2009-03-19 | Patel Dinesh R | system for completing water injector wells |
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-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203978348U (zh) * | 2014-07-30 | 2014-12-03 | 刘防修 | 谐振注水器 |
CN204186365U (zh) * | 2014-10-22 | 2015-03-04 | 金湖县支点石油科技有限责任公司 | 一种可调同心配水器的密封系统 |
CN205078234U (zh) * | 2015-11-03 | 2016-03-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种平衡油套压力的泄压安全阀 |
CN108798615A (zh) * | 2017-05-05 | 2018-11-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种注水井的分注完井管柱及不压井完井工艺 |
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