CN210919029U

CN210919029U - 三层采油用找堵水管柱

Info

Publication number: CN210919029U
Application number: CN201921254562.3U
Authority: CN
Inventors: 宋保建; 秦世群; 马宏伟; 王东; 林波; 吴娜娜; 代吉建; 陈旭波
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Henan Petroleum Exploration Bureau No 1 Oil Production Plant
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Henan Petroleum Exploration Bureau No 1 Oil Production Plant
Priority date: 2019-08-05
Filing date: 2019-08-05
Publication date: 2020-07-03
Anticipated expiration: 2029-08-05

Abstract

本实用新型涉及油田机械开采找堵水技术领域，具体涉及一种三层采油用找堵水管柱。找堵水管柱包括外管组件和完井管柱；外管组件在使用时固定于油井内，完井管柱插套于外管组件中，外管组件包括通过联接管串接在一起的两封隔器，两封隔器将油层三级分层，外管组件包括分设在其中一个封隔器上下两侧的两外管密封段，两外管密封段将外管组件分割为三段，各段上分别设有与三个采油层对应连通的进油通道；完井管柱中具有抽油通道，完井管柱的下端封闭，侧部设有可与进油通道连通以进行抽油的抽油口，抽油口的上方和下方均设有抽油口密封段，抽油口密封段在随完井管柱上提和下放时可与外管密封段配合而将相应外管密封段两侧所对应的采油层封堵分隔。

Description

三层采油用找堵水管柱

技术领域

本实用新型涉及油田机械开采找堵水技术领域，具体涉及一种三层采油用找堵水管柱。

背景技术

在油田开发过程中，特别是注水开发后期，综合含水逐步上升，层间矛盾越来越突出，为了认识油层，稳油控水，经常进行找堵水作业。

目前的找堵水作业所用的管柱多如申请公布号为CN102817597A的中国发明专利申请所示，该管柱用来对三个油层进行找堵水开采，管柱包括上下间隔布置并坐封于油井中的两个封隔器，在每个封隔器处均设置有中心管，管柱还包括插入封隔器中的完井管柱，完井管柱由上至下依次设置有抽油泵、一号密封插管、二号密封插管、筛管、三号密封插管和四号密封插管，使用时，上提和下放完井管柱，通过各密封插管与中心管的配合可以实现对设定油层进行开采并封堵其他的油层。

但是该管柱在使用时两个封隔器分开下入，需要下两趟管柱完成封隔器置入，操作较为麻烦，施工周期长、作业费用较高。通常情况下，油层的高度较大，导致两个封隔器之间的间距较大，导致两个中心管之间的间距较大，在更换采油层时，完井管柱需要上提或下放的距离较大，导致施工周期较长、作业费用较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种三层采油用找堵水管柱，以解决现有技术中找堵水作业时施工周期长、作业费用高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型三层采油用找堵水管柱的技术方案是：三层采油用找堵水管柱，包括

外管组件；

完井管柱；

外管组件在使用时固定于油井中，完井管柱插套于外管组件中，外管组件包括通过联接管串接在一起的两封隔器，两封隔器将油层三级分层，外管组件包括分设在其中一个封隔器上下两侧的两外管密封段，两外管密封段将外管组件分割为三段，各段上分别设有与三个采油层对应连通的进油通道；完井管柱中具有抽油通道，完井管柱的下端封闭，侧部设有可与进油通道连通以进行抽油的抽油口，抽油口的上方和下方均设有抽油口密封段，抽油口密封段在随完井管柱上提和下放时可与外管密封段配合而将相应外管密封段两侧所对应的采油层封堵分隔，当抽油口密封段和外管密封段上下错开布置时，液体可由相应抽油口密封段和外管密封段所在位置的环空中通过。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中的两个封隔器串接在一起，通过一趟管柱即可实现两封隔器的坐封，与现有技术相比，无需下两趟管柱坐封封隔器，减小施工次数和施工时间，减小作业费用。两外管密封段分设在其中一个封隔器的上下两侧，能够使得外管组件的三段与相应的采油层一一对应连通，实现对设定油层的开采。而且，由于两个封隔器串接在一起，在布置外管密封段时，可以在保证使用要求的前提下尽可能地减小两个外管密封段的间距，在完井管柱上提和下放时能够减小移动距离，进一步减小施工时间和作业费用。

进一步地，两外管密封段的间距小于两封隔器的间距。

本方案的效果在于，两外管密封段的间距小于两封隔器的间距，与现有技术相比，完井管柱上提和下放的距离变小，减小施工时间和作业费用。

进一步地，所述外管组件为以丢手的方式固定于油井中的丢手管柱，两封隔器中的至少一个为液压坐封于油井内的液压封隔器，丢手管柱中用于与中油层和下油层对应的两个所述进油通道上分别设置有单向阀，单向阀用于控制油液由相应油层至丢手管柱单向流通。

本方案的效果在于，外管组件为丢手管柱，通过双向锚定的液压封隔器可以保证丢手管柱能够牢固地固定在油井中，丢手管柱在下入油井后，不需要地面上再提供相应的保持作用力，同时也减小了外管组件所用管柱的长度，减小作业费用，另外，也方便完井管柱的下放。由于两封隔器中的至少一个为液压封隔器，为了保证封隔器能够被打压涨开，设置两个单向阀进行保压，不需要为了坐封封隔器而额外进行投球来保证打压，更加简单方便。

进一步地，所述完井管柱由丢手管柱的顶端穿入，丢手管柱的顶部与完井管柱之间形成环形通道，环形通道形成上部油层的所述进油通道。

本方案的效果在于，通过丢手管柱顶端与完井管柱之间形成的环形通道来进行抽油，方便操作而且不需要在丢手管柱上额外再开设进油通道。

进一步地，所述完井管柱包括位于丢手管柱上方的定位接头，所述定位接头具有用于与丢手管柱的顶端上下顶压配合的顶压面，通过顶压面与丢手管柱的配合以校核完井管柱和丢手管柱的相对位置。

本方案的效果在于，通过设置定位接头，在初始下放完井管柱时，可以校核完井管柱和丢手管柱的相对位置，便于后续控制完井管柱的上提和下放距离。

进一步地，外管组件包括上下间隔布置的两个外密封筒，外密封筒具有朝内凸出布置的光滑内壁面，所述抽油口密封段为密封插管，密封插管的外部具有密封圈，光滑内壁面用于与密封插管上的密封圈配合以封堵完井管柱和外管组件的环空，外密封筒中设有光滑内壁面的部分形成所述外管密封段。

本方案的效果在于，通过密封圈和光滑内壁面的配合可以实现完井管柱与外管组件之间的密封，结构上更加简单易操作。

进一步地，两外管密封段分设在上部的封隔器的上下两侧。

本方案的效果在于，两个外管密封段相对于上部的封隔器上下布置，能够减小完井管柱的初始下放深度，减小作业时间和作业费用。

附图说明

图1为本实用新型提供的三层采油用找堵水管柱实施例中仅采中油层时的使用状态图；

图2为本实用新型提供的三层采油用找堵水管柱实施例中仅采下油层时的使用状态图；

图3为本实用新型提供的三层采油用找堵水管柱实施例中仅采上油层时的使用状态图；

图4为本实用新型提供的三层采油用找堵水管柱实施例中合采上、中油层时的使用状态图；

图5为本实用新型提供的三层采油用找堵水管柱实施例中合采中、下油层时的使用状态图；

附图标记说明：1-抽油泵；2-定位接头；3-第一密封插管；4-丢手接头；5-第二密封插管；6-上外密封筒；7-上封隔器；8-筛管；9-单向阀；10-下外密封筒；11-第三密封插管；12-第四密封插管；13-导锥；14-下封隔器；15-底部球座；16-抽油杆；17-套管；18-油管；100-上油层；200-中油层；300-下油层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的三层采油用找堵水管柱的具体实施例，如图1至图5所示，找堵水管柱用于三层采油。找堵水管柱包括外管组件和完井管柱，外管组件中的两个封隔器将三个采油层分开，外管组件包括外密封筒，完井管柱可上提和下放，完井管柱包括密封插管，通过密封插管和外密封筒的配合，能够实现对设定油层进行抽油而将其余的油层进行封堵，实现分层开采。

如图1所示，完井管柱由依次连接的抽油泵1、定位接头2、第一密封插管3、第二密封插管5、筛管8、第三密封插管11、第四密封插管12和导锥13构成，各零部件通过油管18进行螺纹相连，其中，除导锥13外，各部件均为中空结构，能够供液体通过，而在完井管柱中形成了抽油通道。其中，抽油泵1为市场外购的抽油泵，抽油泵1连接有抽油杆16。定位接头2为上大下小的结构，使用时，定位接头2能够在外压作用下顶压在外管的丢手接头4上，以此来校核完井管柱与外管组件的初始相对位置。定位接头2上的锥面构成了能够顶压丢手接头4的顶压面。

密封插管的结构为现有技术，各密封插管均包括插管本体，插管本体上端设有上接头，下端设有下接头，在插管本体的外周面上沿插管本体的轴向布置有上密封区域和下密封区域，各密封区域内均包括沿插管本体的轴向布置的密封圈，每个密封圈由金属压环压紧固定在插管本体上。密封插管的结构与背景技术中的密封插管结构一致，具体不再阐述。密封圈用来与外密封筒的光滑内壁面进行配合以实现密封。

筛管8为市场外购件，其具有径向开孔，径向开孔用来抽吸采油层中的液体而形成了抽油口。

导锥13为上大下小的锥形，能够对完井管柱的下放进行导向，保证完井管柱顺利下放，导锥13将完井管柱的下端进行封闭。

外管组件的结构如图1所示，本实施例中，外管组件为以丢手的方式放入油井中的丢手管柱，丢手管柱由依次连接的丢手接头4、上外密封筒6、上封隔器7、单向阀9、下外密封筒10和下封隔器14构成，各部件由上至下通过油管螺纹相连。油管构成了联接管。在丢手管柱的底端开设有进液通道，并在进液通道处设置有底部球座15，实现单向导通。

其中，丢手接头4用来连接上部油管，实现将丢手管柱的各部件下入井中。上外密封筒6和下外密封筒10的内径小于其余部件的内径，其内壁光滑，形成光滑内壁面，能够与密封插管上的密封圈配合实现密封。本实施例中，上封隔器7为Y441封隔器，下封隔器14为Y341封隔器，两封隔器均为液压封隔器，能够实现液压双向锚定，保证丢手管柱能够牢固地固定在油井中。单向阀9能够防止外管内的液体流向采油层，而底部球座15中的阀球也是为了防止外管内的液体流向采油层。底部球座15也构成了单向阀。

本实施例中，上外密封筒6和下外密封筒10分设在上封隔器7的上下两侧，而且，两个外密封筒的间距小于上封隔器7和下封隔器14的间距。本实施例中，设置单向阀9和底部球座15的目的在于，通过上部油管将丢手管柱放入油井中时，向丢手管柱中打压能够实现封隔器的坐封，此时，单向阀9和底部球座15能够避免液体流出而造成无法打压。当然，在其他实施例中，可以使其中一个封隔器为具有液压双向锚定功能的液压封隔器，而另一个可以为机械坐封封隔器。

本实施例中，当密封插管与外密封筒处于同一高度位置时，两者配合实现密封，防止油液通过，而当密封插管和外密封筒在上下方向上错开时，油液可以通过。当密封插管与丢手接头4的内壁处于同一高度位置时，上采油层的油液可以进入丢手管柱中。

本实用新型在使用时，首先将丢手管柱下入油井中，通过上部油管将外管组件吊入油井中。从上部油管中缓慢打液压8MPa、12MPa、15MPa，每个压力点稳压5分钟，坐封两个封隔器，坐封封隔器后缓慢继续升压至20MPa左右，压力突降打掉丢手接头中的滑套完成丢手。其中丢手管柱的位置如图1所示，两封隔器密封外管组件和套管17的油套环空，上封隔器7将上油层100和中油层200分隔开，下封隔器14将中油层200和下油层300分隔开。底部球座15对应下油层300，下油层300中的油液可经底部球座15进入丢手管柱中。单向阀9对应中油层200，中油层200中的油液可经单向阀9进入丢手管柱中。丢手接头4的上端开口对应上油层100，上油层100中的油液可经丢手接头4的上端开口进入丢手管柱中。然后将完井管柱下入丢手管柱中，下放完井管柱到位后加压2吨于丢手接头4上，此时定位接头2顶压在丢手接头4上，可以校核完井管柱与丢手管柱的相对位置。

在实际使用时，根据实际情况对三个采油层中的至少一个进行开采，具体使用如下：

当仅对中油层200进行开采时，完井管柱下放至图1所示的位置，此时，第二密封插管5与上外密封筒6密封配合，防止上油层100中的油液进入到筛管8处；第三密封插管11与下外密封筒10密封配合，防止下油层300中的油液进入到筛管8处。其余的密封插管与外密封筒均上下错开。此时，筛管8与中油层200对应的单向阀9相连通，抽油泵1启动工作，开采中油层200，而封堵上油层100和下油层300。

当仅对下油层300进行开采时，下放完井管柱至图2所示的位置，此时，第二密封插管5与下外密封筒10密封配合，防止上油层100和中油层200中的油液进入到筛管8处。此时，筛管8与下油层300对应的底部球座15相连通，抽油泵1启动工作，开采下油层300，而封堵上油层100和中油层200。

当仅对上油层100进行开采时，上提完井管柱至图3所示的位置，此时，第三密封插管11与上外密封筒6密封配合，防止中油层200和下油层300中的油液进入到筛管8处。其余的密封插管与外密封筒均上下错开。此时，筛管8与上油层100对应的丢手接头4相连通，抽油泵1启动工作，开采上油层100，而封堵中油层200和下油层300。

当合采上油层100和中油层200时，下放完井管柱至图4所示的位置，此时，第四密封插管12与下外密封筒10密封配合，防止下油层300中的油液进入到筛管8处。其余的密封插管与外密封筒均上下错开。此时筛管8同时与丢手接头4以及单向阀9相连通，抽油泵1启动工作，合采上油层100和中油层200，而封堵下油层300。

当合采中油层200和下油层300时，下放完井管柱至图5所示的位置，此时第一密封插管3与上外密封筒6密封配合，防止上油层100中的油液进入到筛管8处。其余的密封插管与外密封筒均上下错开。此时筛管8同时与单向阀9和底部球座15相连通，抽油泵1启动工作，合采中油层200和下油层300，而封堵上油层100。

当合采上油层100、中油层200和下油层300时，下放完井管柱或上提完井管柱，使得密封插管与外密封筒全部上下错开。此时筛管8同时与单向阀9、丢手接头4和底部球座15相连通，抽油泵1启动工作，对三个油层同时进行开采。

本实施例中，利用两个外密封筒将丢手管柱分割成上、中、下三段，上段上的环空通道构成与上油层100对应的进油通道，中段上的单向阀9所在的通道构成与中油层200对应的进油通道，下段上的底部球座15所在的通道构成与下油层300对应的进油通道。

本实施例中，两个外密封筒中设置光滑内壁面的部分构成外管密封段。

本实施例中，两个封隔器均为液压封隔器，为此，中油层200和下油层300对应的进油通道上均设置有单向阀，在打压坐封液压封隔器时避免液体外流而无法保压。

本实施例中，外管组件为以丢手的形式放置在油井中的丢手管柱，其他实施例中，外管组件可以延伸至井口处，依靠井口的固定结构对其进行固定，此时，封隔器仅起到封隔两油层的作用，此时，不要求封隔器有双向锚定的作用，采用机械式的封隔器也可以实现封隔功能。

本实施例中，两外管密封段的间距小于两封隔器的间距，在其他实施例中，两外管密封段之间的间距可以根据实际情况进行改变，但必须布置在其中一个封隔器的上下两侧，优选地，布置在上部的封隔器的两侧，以此来减小完井管柱下放的距离。

其他实施例中，封隔器的型号可以根据实际情况进行重新选择。

本实施例中，为了实现两个油层的合采，必须设置四个密封插管，其他实施例中，若仅为了实现单个油层的开采，可以仅设置两个密封插管。

上述各实施例中，密封插管构成了抽油口密封段，密封插管外部具有密封圈，通过密封圈与外管密封段上的光滑内壁面进行配合实现密封，其他实施例中，光滑内壁面和密封圈的位置可以进行互换，即在完井管柱的外部设置朝外凸出的光滑内壁面，而在联接管的内壁面上开槽设置密封圈。再或者，在其他实施例中，可以在联接管上设置胶体，通过胶体与密封圈的配合实现密封，由于胶体与密封圈的配合摩擦力较大，容易损坏密封圈，因此，该方式一般不采用，使用时需保证胶体足够硬且表面较光滑。

Claims

1.三层采油用找堵水管柱，其特征在于：包括

外管组件；

完井管柱；

2.根据权利要求1所述的三层采油用找堵水管柱，其特征在于：两外管密封段的间距小于两封隔器的间距。

3.根据权利要求1所述的三层采油用找堵水管柱，其特征在于：所述外管组件为以丢手的方式固定于油井中的丢手管柱，两封隔器中的至少一个为液压坐封于油井内的液压封隔器，丢手管柱中用于与中油层和下油层对应的两个所述进油通道上分别设置有单向阀，单向阀用于控制油液由相应油层至丢手管柱单向流通。

4.根据权利要求3所述的三层采油用找堵水管柱，其特征在于：所述完井管柱由丢手管柱的顶端穿入，丢手管柱的顶部与完井管柱之间形成环形通道，环形通道形成上部油层的所述进油通道。

5.根据权利要求3或4所述的三层采油用找堵水管柱，其特征在于：所述完井管柱包括位于丢手管柱上方的定位接头，所述定位接头具有用于与丢手管柱的顶端上下顶压配合的顶压面，通过顶压面与丢手管柱的配合以校核完井管柱和丢手管柱的相对位置。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的三层采油用找堵水管柱，其特征在于：外管组件包括上下间隔布置的两个外密封筒，外密封筒具有朝内凸出布置的光滑内壁面，所述抽油口密封段为密封插管，密封插管的外部具有密封圈，光滑内壁面用于与密封圈配合以封堵完井管柱和外管组件的环空，外密封筒中设有光滑内壁面的部分形成所述外管密封段。

7.根据权利要求1-4中任意一项所述的三层采油用找堵水管柱，其特征在于：两外管密封段分设在上部的封隔器的上下两侧。