CN206830063U - 一种同井注采生产管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种同井注采生产管柱，包括由上至下设置的第一油管、转换接头和第二油管；所述转换接头包括第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第一端口与所述第二端口同轴；所述第一油管的底端与所述转换接头的第一端口连通；所述第二油管的顶端与所述转换接头的第二端口连通；所述转换接头的第三端口与抽油泵连通，所述抽油泵位于所述第二油管的底端上方；所述第二油管顶端还设有用于堵塞所述第二油管的堵塞阀；所述转换接头的第三端口与所述抽油泵之间设置有单流阀。可以实现不修井作业同一井筒中既能注水补充地层压力，又能机械采油，只需下一次管柱，可以节约成本，提升经济效益和油藏采收率。

Description

一种同井注采生产管柱

技术领域

本实用新型涉及油气田开发技术，尤其涉及一种同井注采生产管柱，属于油田开采工程领域。

背景技术

在油气田开发过程中，受渗透率等因素制约，老油田绝大部分区块为注水开发。随着进入老油田多层系注水开发中后期，受储层非均质和注水方向限制等问题制约，大部分开发区块都直接面临部分油井剩余油难以得到有效动用的问题。

针对这一问题展开攻关，提出油水井同井注采一体化技术：采取有效手段，分隔注水层与采油层，实现下层注水、上层采油功能。形成独立的采油与注水通道，相当于把原来的一口井变成两口井使用，提高了单井利用率，实现了一定范围的井网优化，提高了油藏采收率。

目前的同井注采作业施工工序为：首先，必须起出生产管柱，下注水管柱，注水之后再起出注水管柱。当注水作业完成后，然后再下入生产管柱，采用普通管式泵进行采油生产。

然而，上述施工过程中需要分别下入注水管柱和生产管柱。这种常规的生产作业方式造成老油田开采成本高、作业工作量大、对储层造成伤害及井场污染频繁等诸多不足之处。为了改变当前这种状况，我们迫切需要设计一套符合同井同井注采生产管柱工艺和配套的井下工具，实现注采只需下一次管柱。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种同井注采生产管柱，目的在于解决不重复修井作业实现油水井同井注采，设计开发了一套符合同井同井注采生产管柱工艺和配套的井下工具，从而实现油水井同井注采，只需下一次管柱，解决了油水井同井注采的难题。

本实用新型实施例提供的同井注采生产管柱，包括由上至下设置的第一油管、转换接头和第二油管，所述转换接头包括第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第一端口与所述第二端口同轴；

所述第一油管的底端与所述转换接头的第一端口连通；

所述第二油管的顶端与所述转换接头的第二端口连通；

所述转换接头的第三端口与抽油泵连通，所述抽油泵位于所述第二油管的底端上方；

所述第二油管顶端还设有用于堵塞所述第二油管的堵塞阀；

所述转换接头的第三端口与所述抽油泵之间设置有单流阀。

在本实用新型的一实施例中，上述第二油管上设置有位于所述抽油泵下方的封隔器。

在本实用新型的一实施例中，上述封隔器连接有丢手接头。

在本实用新型的一实施例中，上述第一油管上设置有安全阀。

在本实用新型的一实施例中，上述管柱还包括液控管线，所述液控管线与所述安全阀连接，以控制所述安全阀。

在本实用新型的一实施例中，上述第一油管上还设置有过电缆封隔器。

在本实用新型的一实施例中，上述第一油管的顶端和底端之间还连接有伸缩管，所述伸缩管可在外力作用下沿轴向伸缩，用于补偿所述第一油管的伸缩量。

在本实用新型的一实施例中，上述第一油管的顶端还设有油管挂，所述油管挂用于悬挂所述第一油管。

在本实用新型的一实施例中，上述管柱还包括双公短节，所述双公短节用于连接所述第一油管与所述油管挂。

管柱第二油管的底端还设有枪尾，所述枪尾用于引导所述同井注采生产管柱下井。

本实用新型实施例提供的同井注采生产管柱，当该同井注采生产管柱用于采油时：用投捞工具下投堵塞阀至工作筒的预定位置，堵塞第二油管到第一油管的通道，实现转换接头直下段封闭，启动抽油泵，原油通过抽油泵及转换接头至井口，实现采油的目的。当该同井注采生产管柱用于注水时：用投捞工具起工作筒的预定位置的堵塞阀，确保第二油管到第一油管的通道畅通，水从井口由第一油管顶端口注入，经第一油管和第二油管，从第二油管底端口流入储层。同时抽油泵和转换接头之间设有单流阀门，防止注水过程中上部流体经单流阀流入电泵中，造成电泵反转，烧毁电泵。

基于上述，本实用新型实施例提供的同井注采生产管柱，可以实现不修井作业同一井筒中既能注水补充地层压力，又能机械采油，提高了单井利用率，实现了一定范围的井网优化。同时实现油水井同井注采，只需下一次管柱，可以节约成本，减少作业工作量，降低对储层的伤害及井场污染，提升经济效益和油藏采收率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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提供的一同井注采生产管柱的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的同井注采生产管柱的应用示意图；

图3为本实用新型实施例提供的又一同井注采生产管柱的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的再一同井注采生产管柱的结构示意图。

附图标记说明：

1：第一油管；

2：第二油管；

3：转换接头；

31：第一端口；

32：第二端口；

33：第三端口；

4：抽油泵；

41：电缆；

5：堵塞阀；

6：单流阀；

7：封隔器；

71：丢手接头；

8：安全阀；

9：液控管线；

10：过电缆封隔器；

11：伸缩管；

12：油管挂；

13：双公短节；

14：枪尾；

15：工作筒；

16：储层；

17：产油层。

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付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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

图1为本实用新型实施例提供的一同井注采生产管柱的结构示意图，该同井注采生产管柱可用于同一井筒中下入一次管柱进行注水补充地层压力作业和机械采油作业。

请参照附图1所示，本实施例提供的同井注采生产管柱包括由上至下设置的第一油管1、转换接头3和第二油管2，所述转换接头3包括第一端口31、第二端口32和第三端口33，其中所述第一端口31与所述第二端口32同轴；所述第一油管1的底端与所述转换接头的第一端口31连通；所述第二油管2的顶端与所述转换接头的第二端口32连通；所述转换接头的第三端口33与抽油泵4连通，所述抽油泵4位于所述第二油管2的底端上方；所述第二油管2顶端还设有用于堵塞所述第二油管的堵塞阀5；所述转换接头的第三端口33与所述抽油泵4之间设置有单流阀6。

为让上述同井注采生产管柱的特征和优点能更明显易懂，下文特举利用该同井注采生产管柱进行同井注采施工实施例，并配合附图1作详细说明。

图2为本实用新型实施例提供的同井注采生产管柱的应用示意图，可以理解，图2仅用来进行示意性的描述说明。在实际同井注采施工中，第一油管和第二油管长短设置等，均应根据井筒地质状况、储层深度、产油层深度等因素在方案制定中反复推算和预测，保证整个同井注采施工安全、连续施工要求和最大的经济技术效益。

本实施例提供的同井注采生产管柱，当该同井注采生产管柱用于注水补充地层压力时：用投捞工具起工作筒15的预定位置的堵塞阀5，确保第二油管2到第一油管1的通道畅通，水从井口由第一油管顶端口注入，经第一油管和第二油管，从第二油管底端口流入储层16。同时抽油泵4和转换接头的第三端口33之间设有单流阀门6，防止注水过程中上部流体经单流阀流入抽油泵中，造成电泵反转，烧毁电泵。

当该同井注采生产管柱用于采油时：用投捞工具下投堵塞阀5至工作筒15的预定位置(即第二油管顶端)，堵塞第二油管2到第一油管1之间的通道，实现转换接头直下段封闭，启动抽油泵4，产油层17的原油通过抽油泵及转换接头至井口，实现采油的目的。

在实际应用中，抽油泵选用电泵，即抽油泵还连接有电缆41。

作为本实施例一种较佳的实施方式，所述第一油管1上可以设置安全阀8。

井下安全阀(SubSurface Safety Valve，SSSV)是一种装在油气井内，在生产设施发生火警、管线破裂、发生不可抗拒的自然灾害(如地震、冰情、强台风等)非正常情况时，能紧急关闭，防止井喷、保证油气井措施、生产安全的井下工具。井下安全阀按控制方式分为地面控制和井下控制两种。地面控制井下安全阀一般原理为：从地面加液压，高压液体经控制管线进入活塞腔，推动活塞下行，压缩弹簧，并顶开阀板，实现打开；保持地面控制压力，即保持开启状态，泄掉地面控制压力，阀板在弹簧作用下复位，实现关闭。

优选的，本实施例中的井下安全阀采用地面控制方式，进一步的，安全阀8与液控管线9连接，以控制所述安全阀。

另外，作为本实施例一种较佳的实施方式，第一油管1上还设置有过电缆封隔器10。

过电缆封隔器用于电泵生产管柱，可穿越动力电缆，其随油管下入，封隔油管与套管环空，与井下安全阀配合使用。主通道连接生产管串，其他通道连接电缆密封装置和环空放气阀，根据需要可配置化学药剂或压力计电缆通道等。

值得一提的是，在一些优选实施方式中，还可以在第一油管1的顶端连接油管挂12，油管挂12即油管悬挂器，用于悬挂第一油管1，第一油管1可以依靠油管挂12固定在井内。

进一步的，本示例提供的同井注采生产管柱还可以包括双公短节13，所述双公短节13用于连接所述第一油管1与所述油管挂12。

双公短节，是指带螺纹的管道连接件，是工业和生活中最常见的一种管件，螺纹接头使管道的连接变得更简单，拆卸更换也更容易，大大节省了管道连接的成本。常规石油作业，为保证下入管柱安全，管柱上端一般为母扣；而对于一般的工具，为保证造扣方便，同时避免运输过程磕碰丝扣，往往工具扣为母扣。因此，当管柱需要连接工具时，就会出现母扣对母扣的现象，需要通过双公短节进行连接，常见用双公短节的地方：油管挂与油管连接处、常用工具(安全阀、过电缆封隔器)、套管头与套管连接处等等。

另外，还可以在第二油管的底端设置枪尾14，向井内下入管柱时，枪尾14可起到较好的引导作用。

本实施例提供的同井注采生产管柱，当该同井注采生产管柱用于采油时：用投捞工具下投堵塞阀至工作筒的预定位置，堵塞第二油管到第一油管的通道，实现转换接头直下段封闭，启动抽油泵，原油通过抽油泵及转换接头至井口，实现采油的目的。当该同井注采生产管柱用于注水时：用投捞工具起工作筒的预定位置的堵塞阀，确保第二油管到第一油管的通道畅通，水从井口由第一油管顶端口注入，经第一油管和第二油管，从第二油管底端口流入储层。同时抽油泵和转换接头之间设有单流阀门，防止注水过程中上部流体经单流阀流入电泵中，造成电泵反转，烧毁电泵。基于上述，本实用新型实施例提供的同井注采生产管柱，可以实现不修井作业同一井筒中既能注水补充地层压力，又能机械采油，提高了单井利用率，实现了一定范围的井网优化。同时实现油水井同井注采，只需下一次管柱，可以节约成本，减少作业工作量，降低对储层的伤害及井场污染，提升经济效益和油藏采收率。

图3为本实用新型实施例提供的又一同井注采生产管柱的结构示意图，请参照附图3所示，本实施例提供的同井注采生产管柱在图1所示实施例的基础上，第二油管2上设置有位于所述抽油泵4下方的封隔器7。

可以理解的是，在采油工程中封隔器通常用来分层，是用于井下套管或裸眼里封隔油、气、水层的专用井下工具。它的封隔件是胶皮筒，封隔原理是通过外力作用使胶皮筒长度缩短和直径变大密封油、套管环形空间，把封隔件上、下油(气、水)层隔开，从而实现油、水井的分层测试、分层采油、分层注水、分层改造和封堵水层的目的。同时，在本实施例中，封隔器还可以起到防止储层中的砂粒进入产油层，起到防砂、堵水卡封的作用。

封隔器上设计有采油通道，坐封时，活塞套上行，采油通道被打开；坐封后，上层压力作用在平衡活塞上，向上推胶筒，使解封销钉免受剪切力；解封时，靠胶筒与套管的摩擦力剪断解封销钉，活塞套下行，关闭采油通道。减少了油井封隔器堵水施工工序，能方便地实现不压井不放喷作业，并且能双向承受高压，使用寿命长。

进一步的，作为本实施例一种优选的实施方式，所述封隔器7还连接有丢手接头71。

可选的，封隔器的类型还可以为压缩式封隔器，固定方式为单向卡瓦固定，坐封方式为转动管柱坐封，解封方式为上提管柱解封。示例性的，在实际应用中，可以选用型号为RTTS的封隔器，由于RTTS封隔器属于机械式坐封，与常见的Y211和Y221封隔器相比，能够承受较大的下压差。

本实施例的其他技术特征与图1所示实施例相同，在此不再一一赘述。

本实施例提供的同井注采生产管柱，可以实现不修井作业同一井筒中既能注水补充地层压力，又能机械采油，提高了单井利用率，实现了一定范围的井网优化。同时实现油水井同井注采，只需下一次管柱，可以节约成本，减少作业工作量，降低对储层的伤害及井场污染，提升经济效益和油藏采收率。

进一步的，由于在第二油管上设置有位于所述抽油泵下方的封隔器，可以实现油、水井的分层测试、分层采油、分层注水和封堵水层的目的。同时，封隔器还可以起到防止储层中的砂粒进入产油层，起到防砂、堵水卡封的作用。

由于在同井注采生产过程中，由于温度变化及油管鼓涨等影响，第一油管会受力而伸长或缩短，导致丝扣破坏或者油管损坏，影响后期生产作业。

为此，在上述图1或图3所示实施例的基础上，本实施例提供了图4所示的同井注采生产管柱。图4为本实用新型再一实施例提供的同井注采生产管柱的结构示意图。

参照附图4所示，本实施例与上述实施例的区别在于，本实施例中同井注采生产管柱的第一油管1的中间还加有伸缩管11。

换言之，在第一油管1的顶端和底端之间连接有伸缩管11，该伸缩管11又称补偿器，可在外力作用下沿轴向伸缩，用于补偿第一油管1的伸缩量。也就是说，伸缩管11可以用于补偿管柱受力后导致的管柱伸长或缩短。

在本实施例中，伸缩管11与第一油管1可通过丝扣方式连接。且优选的，伸缩管11的内径与第一油管1的内径相同。

本实施例通过在第一油管1上加设伸缩管11，伸缩管11在其轴向方向上能够伸缩，可以补偿在注采生产作业过程中油管轴向方向上的伸缩量，保证了施工过程顺利进行。

本实施例的其他技术特征与图1或图3所示实施例相同，在此不再一一赘述。

本实施例提供的同井注采生产管柱，可以实现不修井作业同一井筒中既能注水补充地层压力，又能机械采油，提高了单井利用率，实现了一定范围的井网优化。同时实现油水井同井注采，只需下一次管柱，可以节约成本，减少作业工作量，降低对储层的伤害及井场污染，提升经济效益和油藏采收率。

进一步的，通过在第一油管上加设伸缩管，伸缩管在其轴向方向上能够伸缩，可以补偿在注采生产作业过程中油管轴向方向上的伸缩量，保证了施工过程顺利进行。

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 (10)

1.一种同井注采生产管柱，其特征在于，包括由上至下设置的第一油管、转换接头和第二油管，所述转换接头包括第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第一端口与所述第二端口同轴；

所述第一油管的底端与所述转换接头的第一端口连通；

所述第二油管的顶端与所述转换接头的第二端口连通；

所述转换接头的第三端口与抽油泵连通，所述抽油泵位于所述第二油管的底端上方；

所述第二油管顶端还设有用于堵塞所述第二油管的堵塞阀；

所述转换接头的第三端口与所述抽油泵之间设置有单流阀。

2.根据权利要求1所述的同井注采生产管柱，其特征在于，所述第二油管上设置有位于所述抽油泵下方的封隔器。

3.根据权利要求2所述的同井注采生产管柱，其特征在于，所述封隔器连接有丢手接头。

4.根据权利要求1所述的同井注采生产管柱，其特征在于，所述第一油管上设置有安全阀。

5.根据权利要求4所述的同井注采生产管柱，其特征在于，还包括液控管线，所述液控管线与所述安全阀连接，以控制所述安全阀。

6.根据权利要求1～5任一项所述的同井注采生产管柱，其特征在于，所述第一油管上还设置有过电缆封隔器。

7.根据权利要求1～5任一项所述的同井注采生产管柱，其特征在于，所述第一油管的顶端和底端之间还连接有伸缩管，所述伸缩管可在外力作用下沿轴向伸缩，用于补偿所述第一油管的伸缩量。

8.根据权利要求1～5任一项所述的同井注采生产管柱，其特征在于，所述第一油管的顶端还设有油管挂，所述油管挂用于悬挂所述第一油管。

9.根据权利要求8所述的同井注采生产管柱，其特征在于，还包括双公短节，所述双公短节用于连接所述第一油管与所述油管挂。

10.根据权利要求1～5任一项所述的同井注采生产管柱，其特征在于，所述第二油管的底端还设有枪尾，所述枪尾用于引导所述同井注采生产管柱下井。