CN205714137U - 补偿式分注管柱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种补偿式分注管柱。本实用新型提供的补偿式分注管柱，包括：从油井井口向下依次间隔设置的油管、伸缩补偿器、水力锚、第一封隔器，第一配水器、扶正器、第二封隔器、第二配水器和水力循环凡尔，各部件之间通过丝扣连接。该补偿式分注管柱通过从井口向下依次间隔设置油管、伸缩补偿器、水力锚、第一封隔器，第一配水器、扶正器、第二封隔器、第二配水器和水力循环凡尔的补偿式分注管柱，可适应埋藏较深的油井，该伸缩补偿管柱能够有效补偿由于油藏内温度高、注水压力高而产生的注水管柱弯曲、膨胀而发生的变形，减小了注水过程中管柱的蠕动变形量，从而延长了管柱的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田领域，尤其涉及一种补偿式分注管柱。
背景技术
随着油田开发时间的不断延长，注水开发已逐渐成为油田增产稳产的重要方式。注水开发作为油田开采的高效手段，随着油藏开发水平的提高，斜井、深井逐年增多，对分层注水工艺也提出了更高的要求。
当前，大部分低渗透油藏仍采用常规分层注水工艺技术，但是对于埋藏较深的油藏，尤其是倾斜油井，在注水井正常注水过程中，随着注水工况的变化，倾斜深井管柱会发生蠕动、扭曲等情况，从而导致封隔器失效。尤其是在埋藏较深的油藏内，经常会出现油藏温度高、注水压力高的情况，高温高压会加剧注水管柱的弯曲、臌胀和活塞效应，缩短了管柱的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型提供一种补偿式分注管柱，用于解决现有深井分层注水管柱在注水过程中，容易出现管柱弯曲和蠕动等现象，导致封隔器失效，缩短了管柱使用寿命的问题。
本实用新型提供的补偿式分注管柱，包括油管、伸缩补偿器、水力锚、第一封隔器，第一配水器、扶正器、第二封隔器、第二配水器和水力循环凡尔，伸缩补偿器的上端通过第一油管与注水井井口连接，伸缩补偿器的下端通过第二油管与水力锚上端连接；水力锚下端与第一封隔器的上端连接；第一封隔器的下端通过第三油管与第一配水器的上端连接；第一配水器的下端通过第四油管与扶正器的上端连接；扶正器的下端与第二封隔器的上端连接；第二封隔器的下端通过第五油管与第二配水器的上端连接，第二配水器的下端通过第六油管与水力循环凡尔的上端连接；并且水力循环凡尔位于第六油管的底端。
进一步的，如上述的补偿式分注管柱，其中，伸缩补偿器包括内套管和外套管，内套管密封套设在外套管内，内套管与外套管之间设置有剪切销钉，当伸缩补偿器内注水压力大于第一压力时，剪断剪切销钉，内套管在外套管内滑动。
进一步的，如上述的补偿式分注管柱，其中，第一配水器和/或第二配水器为同心配水器。
进一步的，如上述的补偿式分注管柱，其中，扶正器为滑块扶正器。
进一步的，如上述的补偿式分注管柱，其中，水力锚的最大锚定力为60吨。
进一步的，如上述的补偿式分注管柱，其中，第一封隔器为Y241封隔器，第二封隔器为Y341封隔器。
进一步的，如上述的补偿式分注管柱，其中，伸缩补偿器的补偿量小于等于1.8m。
本实用新型提供的补偿式分注管柱，包括：油管、伸缩补偿器、水力锚、第一封隔器，第一配水器、扶正器、第二封隔器、第二配水器、水力循环凡尔，伸缩补偿器的上端通过第一油管与注水井井口连接，伸缩补偿器的下端通过第二油管与水力锚上端连接；水力锚下端与第一封隔器的上端连接；第一封隔器的下端通过第三油管与第一配水器的上端连接；第一配水器的下端通过第四油管与扶正器的上端连接；扶正器的下端与第二封隔器的上端连接；第二封隔器的下端通过第五油管与第二配水器的上端连接，第二配水器的下端通过第六油管与水力循环凡尔的上端连接；并且水力循环凡尔位于第六油管的底端。通过从井口向下依次间隔设置油管、伸缩补偿器、水力锚、第一封隔器，第一配水器、扶正器、第二封隔器、第二配水器和水力循环凡尔的补偿式分注管柱，可适应埋藏较深的油井，该伸缩补偿管柱能够有效补偿由于油藏内温度高、注水压力高而产生的注水管柱弯曲、膨胀而发生的变形，减小了注水过程中管柱的蠕动变形量，从而延长了管柱的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例一提供的补偿式分注管柱的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
图1为本实用新型实施例一提供的补偿式分注管柱的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的补偿式分注管柱，包括：油管、伸缩补偿器、水力锚、第一封隔器，第一配水器、扶正器、第二封隔器、第二配水器和水力循环凡尔。
具体的，其中，伸缩补偿器2的上端通过第一油管11与注水井井口连接，伸缩补偿器2的下端通过第二油管12与水力锚3上端连接；水力锚3下端与第一封隔器4的上端连接；第一封隔器4的下端通过第三油管14与第一配水器5的上端连接；第一配水器5的下端通过第四油管14与扶正器6的上端连接；扶正器6的下端与第二封隔器7的上端连接；第二封隔器7的下端通过第五油管15与第二配水器8的上端连接，第二配水器8的下端通过第六油管16与水力循环凡尔9的上端连接；并且水力循环凡尔9位于第六油管16的底端。
进一步的，该伸缩补偿器2包括内套管和外套管(图中未示出)，内套管密封套设在外套管内，内套管与外套管之间设置有剪切销钉。当伸缩补偿器内的注水压力大于第一压力值时，剪切销钉会被剪断，从而使得内套管在弹簧的推动下在外套管内滑动，实现伸缩补偿。伸缩补偿器2的作用在于调节管柱内由于温度或压力变化而引起的油管长度的变化，从而避免因轴向载荷变化过大而出现的危险，延长封隔器寿命。
优选的，该伸缩补偿器2的补偿量设计为小于等于1.8m。
进一步的，本实施例中的第一配水器5和/或第二配水器8为同心配水器。使用时，可利用同心测调仪打开第一配水器5和/或第二配水器8的水嘴，通过扭矩调节水嘴的大小。由于同心配水器的水嘴开启仪器与对接机构同心同轴设计，无投捞水嘴作业，可以避免大斜井井偏心配水器投捞困难的问题。
优选的，该扶正器6为滑块扶正器，滑块扶正器可保证补偿式分注管柱在入井出井时，处于居中位置，以避免补偿式分注管柱偏斜造成的封隔器胶筒应力集中，从而有利于提高封隔器的坐封效果，延长封隔器使用寿命。
优选的，上述第一封隔器4选用Y241封隔器，其采用单向卡瓦支撑，为液压坐封、上提管柱解封的机械式封隔器，能承受较高的上压差。在高压注水中还可以先预压缩，使得管柱在后续温度、压力效应下长度发生变化时，进行补偿，从而进一步改善管柱的受力状况。
第二封隔器7选用Y341封隔器，Y341封隔器为液压坐封，上提管柱解封，Y341封隔器的胶筒为经过氢化处理的丁晴橡胶胶筒，具有较高的承压能力，可达到50MPa，耐温140℃。
进一步的，本实施例中的水力锚3主要用于对补偿式分注管柱的锚定，防止补偿式分注管柱在注水过程中发生蠕动，尤其是可避免注水过程中因补偿式分注管柱上顶力过大造成封隔器密封失效，从而保护封隔器，提高井下工具及补偿式分注管柱的稳定性，延长补偿式分注管柱的寿命，优选的，该水力锚3的最大锚定力为60吨。
进一步的，水力循环凡尔9具有单向开启功能，在补偿式分注管柱的底部提供循环洗井通道，当封隔器坐封、注水时其处于关闭状态，在反洗井时开启，具有开启压力低，关闭可靠的优点。
优选的，第一油管11、第二油管12、第三油管13、第四油管14、第五油管15、第六油管16、第七油管17和第八油管18与相应的伸缩补偿器2、水力锚3、第一封隔器4，第一配水器5、扶正器6、第二封隔器7、第二配水器8和水力循环凡尔9之间的连接均采用丝扣连接，实现气密封牢固连接。
补偿式分注管柱的具体使用过程可主要描述为：
(1)下管柱、洗井：按设计要求下入补偿式分注管柱，若井深较大，且第一封隔器4或第二封隔器7的坐封位置与套管接箍或者层边界距离小于3m，应进行磁定位较深，保证第一封隔器4和/或第二封隔器7坐封位置与实际位置相符。补偿式分注管柱下至设计位置后，以排量400-500L/min进行反洗井操作，直至进出口水质一致。反洗时，水从油套环空经底部水力循环凡尔9进入到油管内，再反出至井口。
(2)坐封封隔器：在井口先将第一油管11上提30cm-40cm(井深3000-4000m)，从井口向第一油管11内缓慢打压，使第一封隔器4和第二封隔器7的胶筒逐步扩张，水力锚3的锚牙伸开，打压时依次按5-10-15-20MPa进行，各点观察3-5min，以保证第一封隔器4和第二封隔器7坐封平稳，当压力达到20MPa时，将下管柱过程中在井口预留的第一油管11的预留量下入到井内，管柱负荷加载在水力锚锚牙上面，补偿后续压力、温度变化时引起的管柱效应。最后将压力调至补偿式分注管柱的注水压力(小于等于35MPa)，观察30min，根据套管溢流和油管压力判断第一封隔器4是否坐封完好，若坐封完好，缓慢泄压，防止补偿式分注管柱突然上顶造成封隔器解封。
(3)验封、调配、注水：坐封完成后，下入同心测调仪打开配水器上的水嘴，然后进行第二封隔器7验封，验封合格后，试注，调配水量，调配合格后，开始正常注水，当注水压力超过第一压力值时，伸缩补偿器2的剪切销钉被剪断，伸缩补偿器2的上端伸长，实现补偿式分注管柱的有效补偿。
(4)后期洗井作业：定期对补偿式分注管柱进行洗井，水从油套环空经第一封隔器4和第二封隔器7上部阀套进入到内部反洗通道，然后推动反洗阀下行，露出液缸上孔眼，水从孔眼进入到封隔器下端油套环空，然后再经过底部水力循环凡尔9进入到第六油管16。
本实用新型提供的补偿式分注管柱，通过从井口向下依次间隔连接油管、伸缩补偿器、水力锚、第一封隔器，第一配水器、扶正器、第二封隔器、第二配水器和水力循环凡尔的结构，使得补偿式分注管柱可适应埋藏较深的油井，该伸缩补偿管柱能够有效补偿由于油藏内温度高、注水压力高而产生的注水管柱弯曲、膨胀而发生的变形，减小了注水过程中管柱的蠕动变形量，从而延长了管柱的使用寿命。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种补偿式分注管柱，包括：油管、伸缩补偿器、水力锚、第一封隔器，第一配水器、扶正器、第二封隔器、第二配水器和水力循环凡尔，其特征在于，所述伸缩补偿器的上端通过第一油管与注水井井口连接，所述伸缩补偿器的下端通过第二油管与所述水力锚上端连接；所述水力锚下端与所述第一封隔器的上端连接；所述第一封隔器的下端通过第三油管与所述第一配水器的上端连接；所述第一配水器的下端通过第四油管与所述扶正器的上端连接；所述扶正器的下端与所述第二封隔器的上端连接；所述第二封隔器的下端通过第五油管与所述第二配水器的上端连接，所述第二配水器的下端通过第六油管与所述水力循环凡尔的上端连接；并且所述水力循环凡尔位于所述第六油管的底端。
2.根据权利要求1所述的补偿式分注管柱，其特征在于，所述伸缩补偿器包括内套管和外套管，所述内套管密封套设在所述外套管内，所述内套管与所述外套管之间设置有剪切销钉，当所述伸缩补偿器内注水压力大于第一压力时，剪断所述剪切销钉，所述内套管在所述外套管内滑动。
3.根据权利要求2所述的补偿式分注管柱，其特征在于，所述第一配水器和/或所述第二配水器为同心配水器。
4.根据权利要求2所述的补偿式分注管柱，其特征在于，所述扶正器为滑块扶正器。
5.根据权利要求4所述的补偿式分注管柱，其特征在于，所述水力锚的最大锚定力为60吨。
6.根据权利要求1-4任一所述的补偿式分注管柱，其特征在于，所述第一封隔器为Y241封隔器，所述第二封隔器为Y341封隔器。
7.根据权利要求1-4任一所述的补偿式分注管柱，其特征在于，所述伸缩补偿器的补偿量小于等于1.8m。
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