CN102606118A - 油田注水井细分注水投球调剖一体化管柱及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明为一种油田注水井细分注水投球调剖一体化管柱，该一体化管柱由多个注水井分注投球调剖专用配水器串接构成，各专用配水器之间设有封隔器，该一体化管柱最底端设有球阀；注水井分注投球调剖专用配水器，包括有配水器，在配水器的外侧且对应于配水器的出水口的位置，沿着配水器的轴向密封套设一盛球篮；盛球篮呈环桶状，其上端密封地连接于配水器的外壁，下端的环形开口由一环形挡板密封封闭，环形挡板与盛球篮下端由剪钉连接；盛球篮的内腔与配水器的出水口导通；盛球篮内设有分注投球调剖选堵球。可实现在细分注水层段内投调剖球封堵炮眼，来调整层间吸水不均的问题，以提高注水效果，从而提高原油开采产量及采油效率。

Description

油田注水井细分注水投球调剖一体化管柱及其工艺

技术领域

本发明是关于一种油田注水井细分注水工艺，尤其涉及一种油田注水井细分注水投球调剖一体化管柱及其工艺。

背景技术

油田稀油油藏大多采用注水开发，在注水开发后期，由于油藏的非均质性以及油藏的层间矛盾的存在，笼统注水易造成层间吸水不均衡，因此达不到水驱效果，常规解决方法是采用细分注水或化学调剖，来调整注水井的吸水剖面，提高注入水的波及系数，减少注入水沿高渗透层突入油井，充分发挥中、低渗透层的作用，从而改善注水开发效果，提高油井产量。

现有的细分注水技术是采用封隔器将井筒层段隔开，通过配水器中水嘴来向各层分配水量，达到分层注水的要求。

化学调剖技术主要是用于解决笼统注水井中的层间矛盾，它是将化学剂从注水井注入高渗透层段内，通过化学剂的吸附、动力捕集、物理堵塞等作用，大大降低高渗层的水相渗透率，来调整注水井的吸水剖面，提高注入水的波及系数，从而起到改善注水开发效果，提高原油产量的作用。

投球调剖工艺主要应用稠油藏热采井中，以解决因套变无法分层注汽造成层间吸汽不均的问题，提高蒸汽吞吐效果，使用直径大于炮眼直径的金属球。注汽时，金属球随汽流直接封堵高渗层炮眼，阻止蒸汽进入，完成井筒内调剖。近年来，该技术也有用于注水井封堵高渗层炮眼，从而封堵注水通道，但只限于统注井，且为井筒内封堵。详见《投球调剖工艺技术研究》孙同文等(油田化学2003年1期P2022)，它是在注水井吸水量大的层段，与注入水同步流动的、直径略大于炮眼直接的均质刚性塑料球，在注水压差作用下靠贴压实在炮眼上，将炮眼堵住，使注入水流向并进入其他层段；

近年来，由于有的注水区块存在小层多、隔层薄等问题，致使注水管柱无法分的更细，这就造成已经分注的小层段内依然存在层间吸水不均匀的问题，而已经分注的层段又由于注水水嘴节流等原因，不容易采取化学调剖工艺；如图4所示，现有常规的偏心配水器9是由上接头91、上连接管92、扶正器93、工作筒主体94、下连接管95、支架96、导向体97构成，工作筒主体94内形成有注水道99，工作筒主体94外形成有堵塞器偏孔98，配水器外壁设有一与堵塞器偏孔98导通的出水口A。但常规偏心配水器功能单一，只是能够将需要的配注量按设计要求分配到各个层段，由于没有外部盛球装置，无法把分注投球调剖选堵球带到注水层位，实现投放分注投球调剖选堵球，更无法实施分层井段内的投球调剖。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种油田注水井细分注水投球调剖一体化管柱及其工艺，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油田注水井细分注水投球调剖一体化管柱及其工艺，可实现在细分注水层段内投调剖球封堵炮眼，来调整层间吸水不均的问题，以提高注水效果，从而提高原油开采产量及采油效率。

本发明的目的是这样实现的，一种油田注水井细分注水投球调剖一体化管柱，所述一体化管柱是由油管将多个注水井分注投球调剖专用配水器串接构成，所述各注水井分注投球调剖专用配水器之间设有封隔器，每两个封隔器之间的距离与对应的细分层段的高度相同，所述最下部油管的底端设有球阀；所述注水井分注投球调剖专用配水器，包括有配水器，在配水器的外侧且对应于配水器的出水口的位置，沿着配水器的轴向密封套设一盛球篮；所述盛球篮呈环桶状，其上端密封地连接于配水器的外壁，下端的环形开口由一环形挡板密封封闭，所述环形挡板与盛球篮下端由剪钉连接；所述盛球篮的内腔与配水器的出水口导通；所述盛球篮内设有分注投球调剖选堵球。

在本发明的一较佳实施方式中，所述配水器为常规偏心配水器。

在本发明的一较佳实施方式中，所述盛球篮上端设有与配水器连接的结合部，所述结合部与配水器外壁螺纹连接。

在本发明的一较佳实施方式中，所述环形挡板的内圈与配水器外壁密封接触；环形挡板的外圈与盛球篮下端内侧密封接触，并由沿着盛球篮下端周向分布的多个剪钉固定连接。

在本发明的一较佳实施方式中，各注水井分注投球调剖专用配水器的盛球篮内根据对应的细分层段的炮眼数量和炮眼大小装入相当量的分注投球调剖选堵球。

本发明的目的还可以这样实现的，一种利用权利要求1所述的调剖一体化管柱实施的油田注水井细分注水投球调剖一体化工艺，该工艺包括如下步骤：

(1)将权利要求1所述的油田注水井细分注水投球调剖一体化管柱连接好；

(2)各注水井分注投球调剖专用配水器的盛球篮内按对应的细分层段的炮眼数量和炮眼大小装入相当量的分注投球调剖选堵球；

(3)通过油管将该一体化管柱下到设定位置后完井并实施注水。

在本发明的一较佳实施方式中，在步骤(1)之前，根据地质要求，将注水井按照地层条件分成几个层段，再根据每个层段内的小层的地层条件来选择需要分注投球调剖选堵球调剖的层段。

由上所述，本发明的油田注水井细分注水投球调剖一体化工艺，用于分层配水以及盛装和投放分注投球调剖选堵球，可把分注投球调剖选堵球带到细分层段，可实现在细分注水层段内投调剖球封堵炮眼，来调整层间吸水不均的问题，以提高注水效果，从而提高原油开采产量及采油效率。此外，该油田注水井细分注水投球调剖一体化管柱结构简单，成本低廉，可重复使用。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1：为本发明油田注水井细分注水投球调剖一体化管柱的结构示意图。

图2：为本发明中注水井分注投球调剖专用配水器的结构示意图。

图3：为本发明中油田注水井细分注水投球调剖一体化管柱投球封堵的结构示意图。

图4：为现有常规偏心配水器的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明提出一种油田注水井细分注水投球调剖一体化管柱200，所述一体化管柱200是由油管将多个注水井分注投球调剖专用配水器100串接构成，所述各注水井分注投球调剖专用配水器100之间设有封隔器6，每两个封隔器6之间的距离与对应的细分层段的高度相同，所述最下部油管的底端设有球阀8，所述球阀8由阀座81和球形阀芯82构成；如图2所示，所述注水井分注投球调剖专用配水器100，包括有配水器1，所述配水器1为常规偏心配水器；在配水器1的外侧且对应于配水器的出水口11的位置，沿着配水器1的轴向密封套设一盛球篮2；所述盛球篮2呈环桶状，其上端密封地连接于配水器1的外壁，下端的环形开口22由一环形挡板3密封封闭，所述环形挡板3与盛球篮2下端由剪钉4连接；所述盛球篮2的内腔设有分注投球调剖选堵球5，且所述盛球篮的内腔与配水器的出水口11导通；如图2所示，在本实施方式中，所述盛球篮2上端设有与配水器1连接的结合部21，该结合部21与配水器1外壁螺纹连接；所述环形挡板3的内圈与配水器1外壁密封接触；环形挡板3的外圈与盛球篮2下端内侧密封接触，并由沿着盛球篮下端周向分布的多个剪钉4固定连接。各注水井分注投球调剖专用配水器100的盛球篮2内根据对应的细分层段7的炮眼71数量和炮眼71大小装入相当量的分注投球调剖选堵球5。

针对已经采取分注的水井，在分注层段内由于隔层薄或其他原因无法再细分注水层段，而该层段内又出现吸水不均，这时可以采用本发明提出的油田注水井细分注水投球调剖一体化工艺。

本发明提出的油田注水井细分注水投球调剖一体化工艺包括如下步骤：

(1)根据地质要求，将注水井按照地层条件分成几个层段，再根据每个层段内的小层的地层条件来选择需要分注投球调剖选堵球调剖的层段；

(2)将上述的油田注水井细分注水投球调剖一体化管柱200连接好；其中包括将多个注水井分注投球调剖专用配水器100连接构成调剖一体化管柱200的步骤A，和每个专用配水器100的装配步骤B；

在步骤A中，将多个注水井分注投球调剖专用配水器100串接，在各注水井分注投球调剖专用配水器100之间设置封隔器6；在最上端专用配水器100的上部也设置一封隔器6；

在步骤B中，如图1所示，将盛球篮2与常规配水器1连接好后，按照设计要求，将一定量的分注投球调剖选堵球5装在盛球篮2内；将挡板3向上推到预定位置并将分注投球调剖选堵球5全部挡在盛球篮的内腔里；将剪钉4装入，把挡板3与盛球篮2连接固定；

(3)各注水井分注投球调剖专用配水器的盛球篮内按对应的细分层段的炮眼数量和炮眼大小装入相当量的分注投球调剖选堵球；

在此步骤中，工程设计人员根据已经分完的注水层段选择依然存在吸水不均的层位来采取层段内投球调剖；然后设计人员根据该层段内炮眼的直径大小来选择相应直径的分注投球调剖选堵球，要保证该直径大小的选堵球能够进入到炮眼内并可罗列后堵住炮眼；同时，设计人员还要根据该层段内炮眼的多少选择选堵球用量，投球量应以能够堵死已经分注的层段内高吸水层设计量的炮眼数为准，并且高吸水层的炮眼堵死率也应该以地质要求为准，已保证注水要求；

(4)通过油管将该一体化管柱下到设定位置(设计的注水层段)并由封隔器6座封完井并实施注水；注水时，如图3所示，注入水通过水嘴进入到装有分注投球调剖选堵球的盛球篮2中，由于水压的作用，将盛球篮2下部的挡板剪钉4剪断，挡板3下移，则分注投球调剖选堵球5即可从盛球篮2内出来并随水流进入细分层段7中需要封堵的炮眼71。分注投球调剖选堵球5会随着水流率先进入到高渗层段的炮眼并逐渐累积在炮眼内，将炮眼部分或全部堵住，减少注入水量，低渗层由于水流进入延后，分注投球调剖选堵球已经全部进入高渗层，不会出现低渗层被堵的现象，从而达到封堵高渗层，动用低渗层的目的，有效调整吸水剖面，改善水驱效果。

所用分注投球调剖选堵球5为均质刚性塑料球，所述调剖选堵球略小于炮眼孔径，可进入炮眼内进行调剖。另外，如果实际封堵强度较高，造成注水压力太高，不符合现场要求，可采用加热的方法将分注投球调剖选堵球熔化解堵。

由上所述，本发明的油田注水井细分注水投球调剖一体化工艺，用于分层配水以及盛装和投放分注投球调剖选堵球，可把分注投球调剖选堵球带到细分层段，可实现在细分注水层段内投调剖球封堵炮眼，来调整层间吸水不均的问题，以提高注水效果，从而提高原油开采产量及采油效率。此外，该油田注水井细分注水投球调剖一体化管柱结构简单，成本低廉，可重复使用。

本发明具有以下优点：

1、工艺简单，该分注投球调剖工艺仅仅使用管柱连接既可以完成，操作简单、方便。

2、成本低廉、投入费用低，与现有的细分注水工艺相比，只是增加了分注投球调剖球的费用，较化学调剖技术减少大量成本。

3、使用安全、环保，该工艺较化学调剖工艺相比，更加环保、安全。

4、所用调剖球可略小于炮眼，可进入炮眼内进行调剖。

5、所用调剖球可堵可解；如果封堵强度高，不符合实际要求，可采用加热的方法将调剖球熔化解堵。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种油田注水井细分注水投球调剖一体化管柱，其特征在于：所述一体化管柱是由油管将多个注水井分注投球调剖专用配水器串接构成，所述各注水井分注投球调剖专用配水器之间设有封隔器，每两个封隔器之间的距离与对应的细分层段的高度相同，所述最下部油管的底端设有球阀；所述注水井分注投球调剖专用配水器，包括有配水器，在配水器的外侧且对应于配水器的出水口的位置，沿着配水器的轴向密封套设一盛球篮；所述盛球篮呈环桶状，其上端密封地连接于配水器的外壁，下端的环形开口由一环形挡板密封封闭，所述环形挡板与盛球篮下端由剪钉连接；所述盛球篮的内腔与配水器的出水口导通；所述盛球篮内设有分注投球调剖选堵球。

2.如权利要求1所述的油田注水井细分注水投球调剖一体化管柱，其特征在于：所述配水器为常规偏心配水器。

3.如权利要求1所述的油田注水井细分注水投球调剖一体化管柱，其特征在于：所述盛球篮上端设有与配水器连接的结合部，所述结合部与配水器外壁螺纹连接。

4.如权利要求1所述的油田注水井细分注水投球调剖一体化管柱，其特征在于：所述环形挡板的内圈与配水器外壁密封接触；环形挡板的外圈与盛球篮下端内侧密封接触，并由沿着盛球篮下端周向分布的多个剪钉固定连接。

5.如权利要求1所述的油田注水井细分注水投球调剖一体化管柱，其特征在于：各注水井分注投球调剖专用配水器的盛球篮内根据对应的细分层段的炮眼数量和炮眼大小装入相当量的分注投球调剖选堵球。

6.一种利用权利要求1所述的调剖一体化管柱实施的油田注水井细分注水投球调剖一体化工艺，该工艺包括如下步骤：

(1)将权利要求1所述的油田注水井细分注水投球调剖一体化管柱连接好；

(2)各注水井分注投球调剖专用配水器的盛球篮内按对应的细分层段的炮眼数量和炮眼大小装入相当量的分注投球调剖选堵球；

(3)通过油管将该一体化管柱下到设定位置后完井并实施注水。

7.如权利要求6所述的油田注水井细分注水投球调剖一体化工艺，其特征在于：在步骤(1)之前，根据地质要求，将注水井按照地层条件分成几个层段，再根据每个层段内的小层的地层条件来选择需要分注投球调剖选堵球调剖的层段。

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