CN209129591U - 一种可实现小井眼注水井分层测调注水的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可实现小井眼注水井分层测调注水的装置，包括上接头管、外管体、调节轴套、水嘴固定座、下接头管；所述上接头管、外管体、水嘴固定座、下接头管通过螺纹依次连接；所述调节轴套同轴设置在外管体内部，调节轴套与外管体之间通过螺纹配合；外管体内部设置有桥式通道；所述水嘴固定座上设置有与外部联通的测调水嘴，以及在水嘴固定座内设置有桥式压力平衡通道；测调水嘴位于调节轴套的末端位置，通过调节轴套沿螺纹旋转可以调节测调水嘴的开度。本实用新型可在海上油田注水井中实现分层注入中，根据油藏地质需求在不同层位分层测调注水量，解决小井眼注水难题，满足小井眼大排量分层测调注水需求。

Description

一种可实现小井眼注水井分层测调注水的装置

技术领域

本实用新型主要涉及海上油田注水工艺中的一种井下注入装置,尤其是一种可实现小井眼注水井分层测调注水的装置。

背景技术

注水驱油技术是对油田的二次开次，可提高油田采油效率，挖掘地层深层、小缝隙储油，分层注水工艺更是能够解决地层非均质性，提高注水效率，增大油田产量的先进注水技术。近年来注水技术飞速发展，由原本的笼统注入逐渐发展为现今分层注入、精细注入，分层注水工艺也由机械化向半自动化、自动化转变，实现了层间精细注入，减小层间非均质性影响，提高配注效率。目前海上油田注水井大多采用空心集成注水工艺，边测边调注水工艺和智能注水工艺等均在逐步推广应用，但大部分工艺主要应用于防砂完井后4.75″密封筒注水井，3.88″、3.25″内通径小井眼注水井注水工艺正在逐步完善，但在分层段数、注水量、作业成本等方面存在不足，因此亟待研发设计一种新型分层测调注水装置。

公开号：CN 103628847 A,公开日：2014.03.12，公开了一种“桥式集成同心配水器”，该实用新型专利公开了同心测调注水工艺中的一种新型结构配水器，包含上接头、主体筒、活动筒、固定座及下接头；具有桥式通道结构、平面定位结构、开槽式调节结构和弹簧保护旋转结构及陶瓷水嘴结构，配合测调工艺可实现注水井多层段分层测调作业。

公开号：CN 103104231 A，公开日：2013.05.15，公开了一种“桥式同心连续可调配水器”，该实用新型专利公开了同心测调注水工艺中的一种新型结构注水配水器，配水器包含上接头、下接头、外管等，具有桥式通道结构、四笔尖定位导向结构和压缩弹簧的一种调节结构及陶瓷水嘴结构。该实用新型为满足桥式同心分层注水的单层测试提供必要条件，通过实现单层直接测试，提高测试精度，通过桥式同心连续可调配水器及配套测调仪的开发，解决大斜度井的分注测试难题。

公告号：CN 101270647 A，公开日：2008年09月24，公开了一种“海上油田注水井配注量自动调节方法”，该实用新型专利中公开了一种同心配水装置，该装置包括工作筒和配水器，工作筒与管柱通信连接，配水器在工作筒内部与工作筒螺纹连接，工作筒内部设置定位台阶，下入测调仪器后，仪器带动配水器转动，调节当成注水量。该实用新型专利可实现注水经多层段分层测调注水，但该装置未公布其外形尺寸及适用进行，应用于小井眼注水井存在未知性。

公告号：CN202745841 U，公开日：2013年02月20，公开了一种“注水井同心配水器”实用新型专利，该实用新型包括外壳、定位套、调节阀、滑块、轴承，且管状的外壳内上部安装有定位套，外壳中部关闭上开孔并安装有调节阀，利用外壳下部内部上的调节爪调节调整爪下部弹簧上部滑套，实现装置中水嘴开关的大小。该装置可实现注水井同心测调注水，采用滑套似开关水嘴，但由于该装置中不含有桥式通道，多层段分层注水受限，且该装置外形尺寸未进行公布，应用于小井眼注水井存在未知性。

公开号：CN107762459 A，公开日：2018年3月06，公布了一种“分层注水管柱”实用新型专利，该注水管柱包括：至少两个注水管柱段和底部封堵管柱段，两个注水管柱利用油管一次连接，底部封堵管柱段包括双作用阀，注水管柱连接两个偏心配注水器。该分层注水管柱在满足注水作业和反洗井作业的前提下，可以完成不压井完井作业和起管柱作业，从而避免了常规压井作业队地层造成污染。

公开号：CN206707683 U，公开日：2017年12月05，公开了“小直径同心配水器”，包括测调工具定位、防转机构、活动水嘴和活动水嘴调节套、固定水嘴和水嘴固定套，活动水嘴调节套采用焊接的方式连接本体，采用双环柱型配合水嘴结构。应用在套损修复的注水井上，配水间距可达到1.2m，满足0.5米隔层厚度封隔，实现精细分层注水目的。

专利号：Zl201621031558.4，公开日：2017年7月14，公开了一种“新型缆控智能测调注入工具”，适用于3.25″、3.88″小井眼注水井，携带电缆下入井下，具有实时检测地层压力等参数，实现小井眼多层段智能测调注水。

综上所述，目前已针对小井眼注水井注水工艺进行了部分研究，但仍存在一些问题，如专利“小直径同心配水器”中，可以实现小井眼分层注水，但采用焊接、螺纹连接等结构，内部空间尺寸不足，注水量受限；又如一种“新型缆控智能测调注入工具”专利中，可实现分层智能测调注水，但需要携电缆下入地层，作业费用高，因此亟待开发一种新型分层测调注水装置，实现于小井眼注水井大排量、低成本分层测调注水。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，一种可实现小井眼注水井分层测调注水的装置，解决3.25″、3.88″小井眼大排量分层测调注水难题，提高注水井配注效率，降低作业成本，实现海上油田的增产增注。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种可实现小井眼注水井分层测调注水的装置，包括上接头管、外管体、调节轴套、水嘴固定座、下接头管；所述上接头管、外管体、水嘴固定座、下接头管通过螺纹依次连接；所述调节轴套同轴设置在外管体内部，调节轴套与外管体之间通过螺纹配合；

所述外管体内部设置有桥式通道；所述水嘴固定座上设置有与外部联通的测调水嘴，以及在水嘴固定座内设置有桥式压力平衡通道；

所述测调水嘴位于调节轴套的末端位置，通过调节轴套沿螺纹旋转能够调节测调水嘴的开度。

在上述技术方案中，所述外管体内部的桥式通道与外管体的中心通道联通，采用一体双通道结构，避免出现焊接、螺纹等连接结构，实现小直径大排量注水。

在上述技术方案中，所述桥式压力平衡通道的数量为两个，对称设置在水嘴固定座内部，其既具有过流功能，也具有压力平衡功能，使调节轴套可轻松打开。

在上述技术方案中，所述测调水嘴采用新型陶瓷结构设计，在确保水嘴可完全关闭的情况下，打开水嘴过程中最大化减轻调节轴套扭矩。

在上述技术方案中，所述测调水嘴处覆盖硬质合金或陶瓷材料，保证注水过程中射流不破坏工具本体，避免冲蚀。

在上述技术方案中，调节轴套与外管体之间通过梯形螺纹配合。

在上述技术方案中，调节轴套的顶端设置有用于与测调工具端部对接的对接结构。进一步的，对接结构例如可以是卡槽。

本实用新型的优点和有益效果为：

本实用新型可在海上油田注水井分层注入中，根据油藏地质需求在不同层位分层测调注水量，解决小井眼注水难题，满足小井眼大排量分层测调注水需求，弥补现有海上注水工艺在小井眼注水井应用的不足，提高海上油田注水工艺应用的范围，为海上注水工艺的推广提供有利的技术支持。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图。

图2是本实用新型装置的测调水嘴处的剖示图，即图1的A向剖视图。

图3是本实用新型装置的调节轴套顶端处的剖示图，即图1的B向剖视图。

图4是本实用新型装置的液体流向图。

其中：

1：上接头管，3：卡槽，4：外管体，5：桥式通道，6：梯形螺纹，7：调节轴套，8：测调水嘴，9：水嘴固定座，10：下接头管，11：桥式压力平衡通道。

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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

一种可实现小井眼注水井分层测调注水的装置，包括上接头管1、外管体4、调节轴套7、水嘴固定座9、下接头管10；所述上接头管1、外管体4、水嘴固定座9、下接头管10通过螺纹依次连接；所述调节轴套7同轴设置在外管体4内部，调节轴套7与外管体4之间通过梯形螺纹6配合。

所述外管体4内部设置有桥式通道5；所述水嘴固定座9上设置有与外部联通的测调水嘴8，以及在水嘴固定座9内设置有桥式压力平衡通道11。

所述测调水嘴8位于调节轴套7的末端(出水端)位置，通过调节轴套7沿梯形螺纹6旋转可以调节测调水嘴8的开度(即调节轴套7末端能够封闭测调水嘴8)，实现分层注入量调节。

所述外管体4内部的桥式通道5与外管体4的中心通道联通，采用一体双通道结构，避免出现焊接、螺纹等连接结构，实现小直径大排量注水。

所述桥式压力平衡通道11的数量为两个，两个对称设置在水嘴固定座9内部，其既具有过流功能，也具有压力平衡功能，使调节轴套7可轻松打开。

所述测调水嘴8采用新型陶瓷结构设计，在确保水嘴可完全关闭的情况下，打开水嘴过程中最大化减轻调节轴套扭矩。

所述测调水嘴8处覆盖硬质合金或陶瓷材料，保证注水过程中射流不破坏工具本体，避免冲蚀。

现场施工作业时，将本装置随同心注水管柱下入至目的层位，注水管柱通过***密封实现层间分隔，通过调节本装置的测调水嘴8开度可实现地层分层注水量调节，实现地层的分层测调注水。

调节本装置的测调水嘴8时，需下入电缆和配套测调工具，测调工具与本装置在井下对接，地面控制测调工具旋转，实现对地层注水量的控制。具体来讲，调节地层注入量时，带电缆配套测调工具端部与本装置的调节轴套7顶端对接(调节轴套7的顶端设置有用于与测调工具端部对接的对接结构，参见附图3，调节轴套7的对接结构例如可以是卡槽3，测调工具端部可以是与卡槽配合的凸块)，然后地面控制测调工具转动，测调工具会带动调节轴套7沿梯形螺纹6旋转移动，实现调节轴套在轴向上的上下移动，进而实现了测调水嘴8处水嘴开度的调节，实现对地层注入量的调节。

根据地质油藏需求不同，在注水过程不同层段注水情况不同，本装置可根据地质油藏要求，调配地层注水量的同时，利用一体式桥式通道结构确保多层段分层注水。如图4所示，正常液体注入过程中，流体经本装置的上接头管1内部通道流入，然后一部分流体通过桥式通道5、桥式压力平衡通道11及下接头管10后直接流入下一地层；还有一部分流体在本装置中部测调水嘴8处注入地层。

具体现场测调作业工程中，测调水嘴8开度可根据测调工具旋转圈数判定，单向旋转测调工具至测调水嘴8全开或全关，然后根据测调水嘴8开度需求，反向旋转特定圈数。

以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种可实现小井眼注水井分层测调注水的装置，其特征在于：包括上接头管、外管体、调节轴套、水嘴固定座、下接头管；所述上接头管、外管体、水嘴固定座、下接头管通过螺纹依次连接；所述调节轴套同轴设置在外管体内部，调节轴套与外管体之间通过螺纹配合；

所述外管体内部设置有桥式通道；所述水嘴固定座上设置有与外部联通的测调水嘴，以及在水嘴固定座内设置有桥式压力平衡通道；

所述测调水嘴位于调节轴套的末端位置，通过调节轴套沿螺纹旋转能够调节测调水嘴的开度。

2.根据权利要求1所述的一种可实现小井眼注水井分层测调注水的装置，其特征在于：所述外管体内部的桥式通道与外管体的中心通道联通，采用一体双通道结构，避免出现焊接、螺纹等连接结构。

3.根据权利要求1所述的一种可实现小井眼注水井分层测调注水的装置，其特征在于：所述桥式压力平衡通道的数量为两个，两个对称设置在水嘴固定座内部。

4.根据权利要求1所述的一种可实现小井眼注水井分层测调注水的装置，其特征在于：所述测调水嘴采用新型陶瓷结构设计。

5.根据权利要求1所述的一种可实现小井眼注水井分层测调注水的装置，其特征在于：所述测调水嘴处覆盖硬质合金或陶瓷材料。

6.根据权利要求1所述的一种可实现小井眼注水井分层测调注水的装置，其特征在于：调节轴套与外管体之间通过梯形螺纹配合。

7.根据权利要求1所述的一种可实现小井眼注水井分层测调注水的装置，其特征在于：调节轴套的顶端设置有用于与测调工具端部对接的对接结构。

8.根据权利要求7所述的一种可实现小井眼注水井分层测调注水的装置，其特征在于：对接结构例如可以是卡槽。