CN204920922U - 用于开发石油的自验封式分层注水管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于开发石油的自验封式分层注水管柱，涉及石油开发领域，注水管的下部包括一段伸缩管，注水管的下部连接有一个水井双向锚，水井双向锚位于伸缩管的下方，注水管的底端设置有一个丝堵，水井双向锚与丝堵之间从上至下设置有2～5级封隔注水单元，每级封隔注水单元包括一个Y341自验封封隔器和一个偏心配水器，该偏心配水器位于Y341自验封封隔器的下方；最下方的封隔注水单元中的Y341自验封封隔器与偏心配水器之间还设置有一个水井双向锚。本实用新型去除反洗功能，密封效果好；无需另外进行密封检测，可直接判断管柱的密封情况；有效防止中途坐封。

Description

用于开发石油的自验封式分层注水管柱

技术领域

本实用新型涉及石油开发领域，具体涉及一种用于开发石油的自验封式分层注水管柱。

背景技术

目前，开发油田所使用的井下分层注水管柱主要由封隔器、水井锚、偏心配水器配套组成。其中，封隔器的作用是封隔管柱与油井之间形成的环形空间，使其与地层不连通，不会发生相互干扰；水井锚的作用是将下方的管柱锚定在油井内，消除管柱因压力和温度变化所产生的变形和蠕动；偏心配水器的作用是对所对应的注水层配置注入水量。目前的分层注水管柱主要存在以下缺陷：

1、封隔器都设有反洗通道，目的是将井内因腐蚀等原因产生的脏物洗出，但是在实际使用中，很多油井由于注水层压力低，反循环洗井时，洗井液不能出来，洗井液在液柱压力作用下进入了注水层，达不到洗井效果。

2、封隔器为液压坐封封隔器，这种液压坐封封隔器没有自验封功能，检验这种液压坐封封隔器与管柱的密封效果的方法是：管柱下井前，偏心配水器内投入存储式电子压力，管柱下井后，测得封隔器坐封后，不同注水层进行注水时，环形空间的压力数据，再将压力计捞出地面，通过压力数据分析压力的变化情况，从而判断封隔器与管柱的密封状态。但是由于封隔器的反洗通道在井内颗粒物的影响下关闭不严，或者压力计测量不准确，导致这种密封检验方法可能出现判断失误。

3、封隔器为液压坐封封隔器，偏心配水器内放置堵塞器，用于保证封隔器正常坐封，但当这种封隔器在注水层压力很低的油井内，管柱内外的压差过大，封隔器容易中途坐封。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于开发石油的自验封式分层注水管柱，去除反洗功能，密封效果好；无需另外进行密封检测，可直接判断管柱的密封情况；有效防止中途坐封。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：一种用于开发石油的自验封式分层注水管柱，包括注水管，所述注水管竖直布置于油井内，注水管的下部包括一段伸缩管，所述注水管的下部连接有一个水井双向锚，所述水井双向锚位于伸缩管的下方，所述注水管的底端设置有一个丝堵，所述水井双向锚与丝堵之间从上至下设置有2～5级封隔注水单元，每级封隔注水单元包括一个Y341自验封封隔器和一个偏心配水器，该偏心配水器位于Y341自验封封隔器的下方；最下方的封隔注水单元中的Y341自验封封隔器与偏心配水器之间还设置有一个水井双向锚。

在上述技术方案的基础上，所述水井双向锚与丝堵之间从上至下设置有2级封隔注水单元。

在上述技术方案的基础上，所述水井双向锚与丝堵之间从上至下设置有3级封隔注水单元。

在上述技术方案的基础上，所述2～5级封隔注水单元中的偏心配水器与油井的注水层一一对应。

在上述技术方案的基础上，所述Y341自验封封隔器包括由上至下依次固定连接的上接头、中心管和下接头，所述中心管开有传压孔，

所述中心管的上部外表面由上至下依次套有上压环、上胶筒组和坐封验封机构，所述坐封验封机构包括上柱塞和下柱塞，所述上柱塞和下柱塞分别由坐封剪钉固定于中心管，所述上柱塞和下柱塞的轴向之间留有间隙，该间隙与中心管上的传压孔贯通；

所述中心管的中部外表面套有支撑套，所述下支撑套和下柱塞之间安装有内锁环和隔套，上柱塞、下柱塞和下支撑套的外表面共同套有外筒，所述外筒开有传压孔，外筒的内表面设置有锁齿；外筒上的传压孔位于内锁环的下方；

所述中心管的下部外表面由上至下依次套有下压环、下胶筒组和解封机构，所述解封机构包括下压帽和解封剪钉，解封剪钉位于下压帽的下方，解封机构的外表面套有螺帽，所述螺帽与下接头的轴向之间留有距离。

在上述技术方案的基础上，所述上胶筒组和下胶筒组均包括端胶筒、隔环、中胶筒。

在上述技术方案的基础上，所述上柱塞的内表面、下柱塞的内表面分别与中心管的外表面之间安装有密封圈。

在上述技术方案的基础上，所述上柱塞的外表面、下柱塞的外表面分别与外筒的内表面之间安装有密封圈。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型自验封式分层注水管柱中，Y341自验封封隔器去除反洗功能，密封性能更好，适用于注水层压力低，不能进行正常洗井的油井中使用。

(2)本实用新型自验封式分层注水管柱中，Y341自验封封隔器具有自验封功能，无需另外进行密封检测，可直接判断管柱的密封情况。不需要另外投入压力计进行验封，可节约投捞压力计的时间和费用。

(3)本实用新型自验封式分层注水管柱中，丝堵用于保证封隔器正常坐封，偏心配水器内不放堵塞器，本分层注水管柱为敞开下井，无论油井的注水层压力高低，管柱内外的压力始终保持平衡，有效防止封隔器中途坐封。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例中用于开发石油的自验封式分层注水管柱的结构示意图；

图2为本实用新型第二实施例中用于开发石油的自验封式分层注水管柱的结构示意图；

图3为Y341自验封封隔器的结构示意图。

图中：1-管柱，1a-伸缩管，2-油井，3-水井双向锚，4-封隔注水单元，4a-封隔器，4b-偏心配水器，5-丝堵；

6-上接头，7-上压环，8-上胶筒组，9-上柱塞，10-坐封剪钉，11-外筒，12-下柱塞，13-下支撑套，14-下压环，15-下胶筒组，16-下压帽，17-解封剪钉，18-螺帽，19-中心管，20-下接头。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

参见图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种用于开发石油的自验封式分层注水管柱，包括注水管1，注水管1竖直布置于油井2内，注水管1的下部包括一段伸缩管1a，伸缩管1a用于弥补注水压力波动造成的注水管1伸缩量；注水管1的下部连接有一个水井双向锚3，水井双向锚3位于伸缩管1a的下方，水井双向锚3用于将下方的注水管1锚定在油井2内；注水管1的底端设置有一个丝堵5，丝堵5用于保证封隔器正常坐封；水井双向锚3与丝堵5之间从上至下设置有2～5级封隔注水单元4，每级封隔注水单元4包括一个Y341自验封封隔器4a和一个偏心配水器4b，该偏心配水器4b位于Y341自验封封隔器4a的下方。根据中华人民共和国是由天然气行业标准，Y341自验封封隔器的型号为Y341，其中，“Y”代表该封隔器的分类为压缩式，“3”代表该封隔器的固定方式为无支撑，“4”代表该封隔器的坐封方式为液压，“1”代表该封隔器的解封方式为提放管柱。最下方的封隔注水单元4中的Y341自验封封隔器4a与偏心配水器4b之间还设置有一个水井双向锚3。每个偏心配水器4b对应油井2的一个注水层。

参见图1所示，第一实施例提供一种用于开发石油的自验封式分层注水管柱，水井双向锚3与丝堵5之间从上至下设置有2级封隔注水单元4。

参见图2所示，第二实施例提供一种用于开发石油的自验封式分层注水管柱，水井双向锚3与丝堵5之间从上至下设置有3级封隔注水单元4。

参见图3所示，Y341自验封封隔器4a包括由上至下依次固定连接的上接头6、中心管19和下接头20，中心管19开有传压孔。

中心管19的上部外表面由上至下依次套有上压环7、上胶筒组8和坐封验封机构，所述坐封验封机构包括上柱塞9和下柱塞12，所述上柱塞9和下柱塞12分别由坐封剪钉10固定于中心管19，上柱塞9和下柱塞12的轴向之间留有间隙，该间隙与中心管19上的传压孔贯通。

中心管19的中部外表面套有下支撑套13，下支撑套13和下柱塞12之间安装有内锁环和隔套，上柱塞9、下柱塞12和下支撑套13的外表面共同套有外筒11，外筒11开有传压孔，外筒11的内表面设置有锁齿；外筒11上的传压孔位于内锁环的下方。

中心管19的下部外表面由上至下依次套有下压环14、下胶筒组15和解封机构，解封机构包括下压帽16和解封剪钉17，解封剪钉17位于下压帽16的下方，解封机构的外表面套有螺帽18，螺帽18与下接头20的轴向之间留有距离。上胶筒组8和下胶筒组15均包括端胶筒、隔环、中胶筒。

为了保证上柱塞9和下柱塞12的密封性能，柱塞9的内表面、下柱塞12的内表面分别与中心管19的外表面之间安装有密封圈，上柱塞9的外表面、下柱塞12的外表面分别与外筒11的内表面之间安装有密封圈。

本用于开发石油的自验封式分层注水管柱的施工过程为：注水管1下到油井2指定深度后，然后对注水管1内加压，Y341自验封封隔器4a坐封并验封，水井双向锚3卡住油井2内并定位。对注水管1内继续加压，如果注水管1内能保持压力，则说明Y341自验封封隔器4a已坐封，本用于开发石油的自验封式分层注水管柱密封；如果注水管1内不能保持压力，则说明本用于开发石油的自验封式分层注水管柱不密封。

本用于开发石油的自验封式分层注水管柱在施工过程中，Y341自验封封隔器的坐封、验封、解封过程如下：

坐封过程：当Y341自验封封隔器4a随注水管1下到油井2指定深度后，从注水管1内加压，高压液体经中心管19的传压孔，以及上柱塞9、下柱塞12之间的间隙将压力传到上柱塞9、下柱塞12，在高压液体作用下剪断坐封剪钉10；下柱塞12带动下支撑套13下行，通过下压环14压缩下胶筒组15；上柱塞9上行压缩上胶筒组8，上胶筒组8和下胶筒组15封隔注水管1，形成环形空间。与此同时，Y341自验封封隔器4a的锁紧机构，即下柱塞12上的内锁环和外筒11上的三角牙形锁齿锁紧，防止上胶筒组8和下胶筒组15回弹，Y341自验封封隔器4a完成坐封。

验封过程：Y341自验封封隔器4a坐封完成后，继续提高注水管1内的压力，高压液体依次经过中心管19的传压孔，上柱塞9、下柱塞12之间的间隙，外筒11上的传压孔，到达压缩膨胀后的上胶筒组8和下胶筒组15之间的环形空间内，如果上胶筒组8和下胶筒组15中任意一组或两组不密封，注水管1压力便不能稳定，从而判断Y341自验封封隔器4a密封不合格，若上胶筒组8和下胶筒组15都能很好的密封，则注水管1压力稳定，以此检验Y341自验封封隔器4a的密封性能。

解封过程：上提注水管1，中心管19上移，解封剪钉17被剪断，上柱塞9、下柱塞12、外筒11、上胶筒组8、下胶筒组15、中心管19等套接的零部件下行，Y341自验封封隔器4a解封。

本实用新型不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于开发石油的自验封式分层注水管柱，包括注水管(1)，所述注水管(1)竖直布置于油井(2)内，注水管(1)的下部包括一段伸缩管(1a)，所述注水管(1)的下部连接有一个水井双向锚(3)，所述水井双向锚(3)位于伸缩管(1a)的下方，其特征在于：所述注水管(1)的底端设置有一个丝堵(5)，所述水井双向锚(3)与丝堵(5)之间从上至下设置有2～5级封隔注水单元(4)，每级封隔注水单元(4)包括一个Y341自验封封隔器(4a)和一个偏心配水器(4b)，该偏心配水器(4b)位于Y341自验封封隔器(4a)的下方；最下方的封隔注水单元(4)中的Y341自验封封隔器(4a)与偏心配水器(4b)之间还设置有一个水井双向锚(3)。

2.如权利要求1所述的用于开发石油的自验封式分层注水管柱，其特征在于：所述水井双向锚(3)与丝堵(5)之间从上至下设置有2级封隔注水单元(4)。

3.如权利要求1所述的用于开发石油的自验封式分层注水管柱，其特征在于：所述水井双向锚(3)与丝堵(5)之间从上至下设置有3级封隔注水单元(4)。

4.如权利要求1所述的用于开发石油的自验封式分层注水管柱，其特征在于：所述2～5级封隔注水单元(4)中的偏心配水器(4b)与油井(2)的注水层一一对应。

5.如权利要求1所述的用于开发石油的自验封式分层注水管柱，其特征在于：所述Y341自验封封隔器(4a)包括由上至下依次固定连接的上接头(6)、中心管(19)和下接头(20)，所述中心管(19)开有传压孔，

所述中心管(19)的上部外表面由上至下依次套有上压环(7)、上胶筒组(8)和坐封验封机构，所述坐封验封机构包括上柱塞(9)和下柱塞(12)，所述上柱塞(9)和下柱塞(12)分别由坐封剪钉(10)固定于中心管(19)，所述上柱塞(9)和下柱塞(12)的轴向之间留有间隙，该间隙与中心管(19)上的传压孔贯通；

所述中心管(19)的中部外表面套有下支撑套(13)，所述下支撑套(13)和下柱塞(12)之间安装有内锁环和隔套，上柱塞(9)、下柱塞(12)和下支撑套(13)的外表面共同套有外筒(11)，所述外筒(11)开有传压孔，外筒(11)的内表面设置有锁齿；外筒(11)上的传压孔位于内锁环的下方；

所述中心管(19)的下部外表面由上至下依次套有下压环(14)、下胶筒组(15)和解封机构，所述解封机构包括下压帽(16)和解封剪钉(17)，解封剪钉(17)位于下压帽(16)的下方，解封机构的外表面套有螺帽(18)，所述螺帽(18)与下接头(20)的轴向之间留有距离。

6.如权利要求5所述的用于开发石油的自验封式分层注水管柱，其特征在于：所述上胶筒组(8)和下胶筒组(15)均包括端胶筒、隔环、中胶筒。

7.如权利要求5所述的用于开发石油的自验封式分层注水管柱，其特征在于：所述上柱塞(9)的内表面、下柱塞(12)的内表面分别与中心管(19)的外表面之间安装有密封圈。

8.如权利要求5所述的用于开发石油的自验封式分层注水管柱，其特征在于：所述上柱塞(9)的外表面、下柱塞(12)的外表面分别与外筒(11)的内表面之间安装有密封圈。