CN211115941U - 注采连通器及注下采上工艺管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石油开采设备技术领域，具体涉及一种注采连通器及注下采上工艺管柱。注下采上工艺管柱包括具有内外中心管的封隔器、上端头、下端头、中心通道、注水通道、采油通道。进行注、采工作时，将注水连通器密封连接在封隔器下端，内中心管通过中心通道、采油通道与采油层连通，注水环空通过注水通道绕过采油层与下层注水层连通，而后可以通过油管、内中心管、中心通道、采油通道从上层采油层抽油，通过油套环空、注水环空、注水通道向下层注水层注水，注下和采上工作可以同时进行。这样，通过增加注采连通器与封隔器配合使用，在不对封隔器进行改造的前提下，实现注下采上工作的同时进行，且结构简单，使用方便。

Description

注采连通器及注下采上工艺管柱

技术领域

本实用新型涉及石油开采设备技术领域，具体涉及一种注采连通器及注下采上工艺管柱。

背景技术

在传统的石油开采中，注水和采油分别通过注水井和采油井实现，注水井只能用来注水，采油井只能用来采油，用途较为单一，各单井的利用率较低。随着石油工业的发展，对单井功能的要求逐步提升，要求不仅能够注水，还要能够采油，单井注采工艺技术应运而生，该技术实现了在一口井内进行采油和注水。

为了进一步提高注采效率，要求在单井中的注、采工作同时进行。一般而言，如果注水层在上，采油层在下，即可通过封隔器封隔采油层和注水层，而后利用油套环空（油管与井下套管之间环形空间）注水，利用油管对下层采油层抽油，实现同时注上采下；而当采油层靠上，注水层靠下时，需要将油套环空的水绕过采油层注入到下面的注水层，同时还要利用油管对采油层抽油，实现起来较为麻烦。针对此，申请公布号为CN107780904A的中国发明专利申请文件公开了一种注水采油管柱，该注水采油管柱利用第一封隔器封隔采油层上方的油套环空，利用第二封隔器封隔采油层和采油层下方的注水层，其中第一封隔器的中心管中设置了两个左右并行的管道，分别为采油管和注水管，采油管的上开口连通上部油管，下开口位于封隔器的下端侧面与采油层连通；注水管的上开口位于封隔器的上端侧面与油套环空连通，下开口设置在第一封隔器的下端，通向下层注水段。该注水采油管柱利用注水管将油套环空的水引入至靠下的注水层，利用采油管将上层采油层的油液经油管抽出，实现了注下采上。

可以看出，虽然上述注水采油管柱实现了单井注下采上工作的同时进行，但由于是在封隔器中增加了左右并列的采油管和注水管，且需要在封隔器的上下两端的侧面分别开设注水管的上开口和采油管的下开口，这就需要对原有封隔器的内、外部结构分别进行改造，结构较为复杂，改造难度较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种注采连通器，在不对封隔器进行改造的前提下，实现注下采上工作的同时进行，且结构简单，使用方便；本实用新型的目的还在于提供一种使用该注采连通器的注下采上工艺管柱，用以方便地实现注下采上工作。

为了实现上述目的，本实用新型注采连通器采用如下的技术方案：

注采连通器，包括：

上端头，用于密封连接在具有内、外中心管的封隔器的下端；

下端头，具有下端开口，用于排出注入水；

中心通道，中心通道上下延伸，上端具有敞口、下端封闭，中心通道的上端敞口用于与所述封隔器的内中心管下端开口密封配合，以连通内中心管；

注水通道，注水通道上下延伸且位于中心通道的***，注水通道与中心通道相互独立，注水通道上端用于与所述封隔器的内、外中心管之间形成的注水环空下端的环空开口密封连接，注水通道下端与所述下端开口相通；

采油通道，采油通道径向延伸，具有内口与外口，采油通道与注水通道相互独立，采油通道的内口侧向连通中心通道，采油通道的外口开设于注采连通器的外周面上，用于连通采油层。

上述技术方案的有益效果是：进行注、采工作时，将注水连通器密封连接在封隔器下端，内中心管通过中心通道、采油通道与采油层连通，注水环空通过注水通道绕过采油层与下层注水层连通，而后可以通过油管、内中心管、中心通道、采油通道从上层采油层抽油，通过油套环空、注水环空、注水通道向下层注水层注水，注下和采上工作可以同时进行。这样，通过增加注采连通器与封隔器配合使用，在不对封隔器进行改造的前提下，实现注下采上工作的同时进行，且结构简单，使用方便。

进一步地，注采连通器包括套体、过渡管体，所述上端头为过渡管体的上端，所述下端头为套体的下端；

所述过渡管体包括：外管体、内管体，内管体的上端用于与所述封隔器的内中心管下端开口密封配合，外管体的上端用于与所述封隔器下端的环空开口密封连接，内管体和外管体之间具有上下延伸的过液环空，过液环空用于与所述封隔器的注水环空连通；

所述套体包括：

中心孔，上端敞口，与内管体的下端密封连接，中心孔的下端封闭，所述内管体的内部通道和中心孔构成所述中心通道；

注水孔，处于中心孔的***，注水孔的上下两端分别连通所述过液环空与处于套体下端的下端开口，注水孔与过液环空构成所述注水通道；

所述采油通道设于套体上，采油通道的外口设于套体的外周面，采油通道的内口设于套体的中心孔的孔壁上。

有益效果：将注采连通器分体设置为过渡管体和套体，方便了注采连通器的设置。

进一步地，所述注水孔的数量为多个，多个注水孔沿中心孔的***周向间隔布置，所述采油通道位于相邻的注水孔之间。多个注水孔方便了保证了注水工作的快速进行，且采油通道位于相邻的注水孔之间，保证了采油通达和注水通道的相互独立。

进一步地，所述内管体与外管体之间设有多个扶正块，多个扶正块沿内管体外周面的周向间隔布置，扶正块之间的间隙连通扶正块上下两侧的过液环空。扶正块避免了内管体在外管体内发生偏摆，保证了注、采工作的稳定进行。

进一步地，所述采油通道由上至下、由内向外倾斜布置，其轴线与中心通道的轴线夹角为45°。采油通道由上至下、由内向外倾斜布置，避免了采油时地层出砂在采油通道内累积以致造成堵塞。

为了实现上述目的，本实用新型注下采上工艺管柱采用如下的技术方案：

注下采上工艺管柱，包括：

封隔器，用于封隔采油层上方的油套环空，封隔器具有内中心管和外中心管，内中心管的上端用于连接油管，外中心管的外侧设置有坐封组件；

内中心管和外中心管之间具有上下延伸的注水环空，外中心管的侧壁上具有进水口，进水口用于连通封隔器上方油套环空和所述注水环空，封隔器分别具有位于内中心管下端的中心管开口和位于注水环空下端的环空开口；

注采连通器，包括：

上端头，密封连接在所述封隔器的下端；

下端头，具有下端开口，用于排出注入水；

中心通道，中心通道上下延伸，上端具有敞口、下端封闭，中心通道的上端敞口与所述封隔器的中心管开口密封配合，以连通内中心管；

注水通道，注水通道上下延伸且位于中心通道的***，注水通道与中心通道相互独立，注水通道上端与所述环空开口密封连接，注水通道下端与所述下端开口相通；

采油通道，采油通道径向延伸，具有内口与外口，采油通道与注水通道相互独立，采油通道的内口侧向连通中心通道，采油通道的外口开设于注采连通器的外周面上，用于连通采油层。

上述技术方案的有益效果是：进行注、采工作时，将注水连通器密封连接在封隔器下端，内中心管通过中心通道、采油通道与采油层连通，注水环空通过注水通道绕过采油层与下层注水层连通，而后可以通过油管、内中心管、中心通道、采油通道从上层采油层抽油，通过油套环空、注水环空、注水通道向下层注水层注水，注下和采上工作可以同时进行。这样，通过增加注采连通器与封隔器配合使用，在不对封隔器进行改造的前提下，实现注下采上工作的同时进行，且结构简单，使用方便。

进一步地，注采连通器包括套体、过渡管体，所述上端头为过渡管体的上端，所述下端头为套体的下端；

所述过渡管体包括：外管体、内管体，内管体的上端与所述封隔器的中心管开口密封配合，外管体的上端用于与所述环空开口密封连接，内管体和外管体之间具有上下延伸的过液环空，过液环空与所述注水环空连通；

所述套体包括：

中心孔，上端敞口，与内管体的下端密封连接，中心孔的下端封闭，所述内管体的内部通道和中心孔构成所述中心通道；

注水孔，处于中心孔的***，注水孔的上下两端分别连通所述过液环空与处于套体下端的下端开口，注水孔与过液环空构成所述注水通道；

所述采油通道设于套体上，采油通道的外口设于套体的外周面，采油通道的内口设于套体的中心孔的孔壁上。

有益效果是：将注采连通器分体设置为过渡管体和套体，方便了注采连通器的设置。

进一步地，所述注水孔的数量为多个，多个注水孔沿中心孔的***周向间隔布置，所述采油通道位于相邻的注水孔之间。多个注水孔方便了保证了注水工作的快速进行，且采油通道位于相邻的注水孔之间，保证了采油通达和注水通道的相互独立。

进一步地，所述内管体与外管体之间设有多个扶正块，多个扶正块沿内管体外周面的周向间隔布置，扶正块之间的间隙连通扶正块上下两侧的过液环空。扶正块避免了内管体在外管体内发生偏摆，保证了注、采工作的稳定进行。

进一步地，所述采油通道由上至下、由内向外倾斜布置，其轴线与中心通道的轴线夹角为45°。采油通道由上至下、由内向外倾斜布置，避免了采油时地层出砂在采油通道内累积以致造成堵塞。

附图说明

图1为本实用新型注下采上工艺管柱实施例的结构示意图；

图2为本实用新型注下采上工艺管柱实施例的封隔器与过渡管体的连接示意图（不含密封插管）；

图3为本实用新型注下采上工艺管柱实施例的套体的结构示意图一；

图4为本实用新型注下采上工艺管柱实施例的套体的结构示意图二；

图5为图4的俯视图；

附图标记说明：1-封隔器，11-中心管，12-丢手拉环，13-安装销钉，14-坐封压环，151-上卡瓦，152-下卡瓦，161-上锥体，162-下锥体，181-上肩保胶筒，182-下肩保胶筒，19-中胶筒，20-下连接套，201-进水口，2-过渡管体，21-外管体，22-内管体，23-过液环空，24-扶正块，3-套体，31-中心孔，32-注水孔，33-采油通道，34-内口，35-外口，4-下端开口，5-斜面，6-上接头，7-套体主体，8-密封插管。

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：

本实用新型注下采上工艺管柱的具体实施例：

如图1和图2所示，注下采上工艺管柱包括上下连接的封隔器1、过渡管体2、套体3，在本实施例中过渡管体2和套体3共同构成了注采连通器，过渡管体2密封连接在封隔器1的下端，注采连通器的套体3密封连接在过渡管体2下端。

需要说明的是，本实用新型注下采上工艺管柱的主要构思是利用带有内、外中心管的封隔器的内、外中心管之间形成的注水环空与注采连通器配合以实现对下层注水层注水，利用封隔器的内中心管与注采连通器配合以实现对上层采油层采油。在本实施例中，封隔器1采用的是桥塞封隔器，利用桥塞封隔器自身所带中心管11作为外中心管，同时利用连接在油管下端的密封插管8作为封隔器1的内中心管。

如图1和图2所示，封隔器1的内侧、中心管11的上端具有斜面5，方便了密封插管8的***，且斜面5与密封插管8密封配合。密封插管8与中心管11之间形成上下延伸的注水环空。密封插管8的下侧开口形成了封隔器1的内中心管的中心管开口，注水环空的下端具有环空开口。

封隔器1的外侧具有坐封组件，坐封组件包括连接在中心管11外侧的丢手拉环12、坐封压环14、上卡瓦151、上锥体161、上肩保胶筒181、中胶筒19、下肩保胶筒182、下锥体162、下卡瓦152、下连接套20。丢手拉环12通过安装销钉13固定在中心管11的外周面上，丢手拉环12的上端设置有用于与桥塞坐封器相连的外螺纹，封隔器1坐封时通过丢手拉环12与桥塞坐封器的连接实现坐封。在本实施例中，封隔器1具体为常规的桥塞封隔器，上述坐封组件为桥塞封隔器的常规部件，具体连接布置方式也为本领域的公知常识，在此不再详细赘述。

封隔器1的中心管11的上端还设置有进水口201，未坐封前，进水口201被丢手拉环12遮住，坐封后，丢手拉环12在桥塞坐封器的上行拉力下破坏安装销钉13，并随着桥塞坐封器上行，离开封隔器1，同时解除对进水口201的遮挡，进水口201连通封隔器1上方的油套环空和注水环空。

如图1和图2所示，过渡管体2密封连接在封隔器1的下端。具体的，过渡管体2包括外管体21和内管体22，外管体21和内管体22的上端构成注采连通器的上端头，以与封隔器1的下端连接。外管体21的上端具有内螺纹，封隔器1下端环空开口处具有下连接套20，下连接套20具有内螺纹，外管体21和下连接套20通过螺纹连接。

内管体22的上端敞口，且上端内侧同样具有方便密封插管8穿过的斜面5，内管体22的上端与密封插管8密封配合，以使内管体22的内部通道连通密封插管8。内管体22与外管体21之间具有上下延伸的过液环空23，过液环空23通过环空开口与注水环空连通。

如图1所示，套体3密封连接在过渡管体2的下端。为方便套体3的加工，在本实施例中，套体3分体设置为上接头6和套体主体7。上接头6的上下两端均设有内螺纹，用于分别和外管体21和套体主体7螺纹连接。且上接头6与套体主体7螺纹连接处的下侧设置有密封槽，密封槽内设置有密封盘根，以保证二者的密封连接。套体主体7的中部具有中心孔31，中心孔31的上端敞口且设有内螺纹，中心孔31与内管体22通过螺纹连接，二者螺纹连接处的下侧同样设置有密封槽，密封槽内设置有密封盘根，以保证二者的密封连接。中心孔31的下端封闭，中心孔31与内管体22的内部通道形成了注采连通器的中心通道，中心通道上下延伸，注采连通器通过中心通道与密封插管8连通。在其实施例中，套体也可以一体成型设置，不再分体设置为上接头和套体主体。

由于内管体22通过下端与中心孔31固定，内管体22的上端为悬置状态，为避免其在外管体21内发生偏摆，内管体22上端的外周面上焊接有多处扶正块24，多处扶正块24沿内管体22外周面的周向间隔布置，各扶正块24之间的间隙连通扶正块24上下两侧的过液环空23。在其他实施例中，扶正块也可以焊接在外管体的内周面，当然也可以不设置扶正块。

如图4和图5所示，套体主体7上设置有两个采油通道33，两个采油通道33沿套体主体7的周向对称分布。采油通道33包括内口34和外口35，内口34设于套体主体7的中心孔31的孔壁上，以侧向连通中心通道，外口35设于套体主体7的外周面，以连通采油层。进行采油时，油管通过密封插管8、中心通道、采油通道33对采油层的油液进行抽吸。

而为了避免采油时地层出砂在采油通道33内累积以致造成堵塞，在本实施例中，采油通道33均为由上至下、由内向外倾斜布置，其轴线与中心通道的轴线夹角为45°。在其他实施例中，夹角也可以更改为其他值，或者，采油通道也可以水平或向上倾斜布置。

如图1、图3以及图5所示，套体主体7上还设置有多个注水孔32，各注水孔32上下延伸，位于中心孔31的***，且沿中心孔31的***周向间隔布置。如图1所示，注水孔32的上端与过液环空23连通。套体主体7的下端作为下端头，具有下端开口4，注水孔32的下端与下端开口4连通，用于通过下端开口4排出注入水。此外，为了避免注水孔32与采油通道33之间发生串流，采油通道33设置在相邻注水孔32之间。

各注水孔32与过液环空23共同构成了注采连通器的注水通道，注水通道上下延伸，且与中心通道相互独立，在进行注水时，水流自封隔器1上端的油套环空、进水口201、注水通道、下端开口4进入下侧注水层。

本实用新型注下采上工艺管柱的实施例在使用时，将封隔器1的上端与桥塞坐封器连接，桥塞坐封器与油管相连，封隔器1的下端与注采连通器连接，封隔器1与注采连通器随同油管和桥塞坐封器下放至井下套管内，待下放至井下采油层所在位置后，向油管内投入钢球至桥塞坐封器中的球座上，在井口向油管内打液压，液压经油管传递至钢球，桥塞坐封器下行以顶压封隔器1的坐封组件，逐渐增大液压直至封隔器1的坐封组件中的上卡瓦151和下卡瓦152张开，坐封于套管壁上，封隔器1的上肩保胶筒181、中胶筒19以及下肩保胶筒182压缩后膨胀，封隔采油层上方的油套环空，而后上提油管，油管通过桥塞坐封器向丢手拉环12施力至丢手拉环12与封隔器1之间的安装销钉13被剪断，继续上提油管，将桥塞坐封器与丢手拉环12一同上提取出，完成封隔器1的坐封动作，同时，丢手拉环12解除对进水口201的遮挡。

而后，在上提出井口的油管内依次设置抽油泵、抽油杆，在油管的下端连接密封插管8，再次下放油管至封隔器1所在位置，密封插管8与封隔器1的中心管11以及内管体22之间完成密封配合，密封插管8与中心管11之间形成注水环空，密封插管8的内部与中心通道相通，此时，通过向油套环空注水，水流经进水口201、注水环空、过液环空23、注水孔32、下端开口4流入下侧注水层，进行注水工作；通过油管、密封插管8、内管体22的内部通道、中心孔31以及采油通道33对上侧采油层中的油液进行抽吸，进行采油工作。且注水工作和采油工作可以同时进行。

在本实施例中，注采连通器包括套体、过渡管体，过渡管体方便了注采连通器与封隔器的连接。在其他实施例中，也可不设置过渡管体，仅设置套体，套体通过中心孔与密封插管连通，通过注水孔注水环空连通，此时，中心孔即注采连通器的中心通道，注水孔即注采连通器的注水通道。

在本实施例中，封隔器采用仅具有一个中心管的桥塞封隔器，利用密封插管形成封隔器的内中心管。在其他实施例中，封隔器也可以采用自带内、外中心管的封隔器，例如注水封隔器，此时，不需再设置密封插管，内、外中心管之间直接形成注水环空。

本实用新型注采连通器的具体实施例：

注采连通器的结构与上述注下采上工艺管柱各实施例中的注采连通器相同，此处不再赘述。

Claims (10)

1.注采连通器，其特征在于，包括：

上端头，用于密封连接在具有内、外中心管的封隔器的下端；

下端头，具有下端开口，用于排出注入水；

中心通道，中心通道上下延伸，上端具有敞口、下端封闭，中心通道的上端敞口用于与所述封隔器的内中心管下端开口密封配合，以连通内中心管；

注水通道，注水通道上下延伸且位于中心通道的***，注水通道与中心通道相互独立，注水通道上端用于与所述封隔器的内、外中心管之间形成的注水环空下端的环空开口密封连接，注水通道下端与所述下端开口相通；

采油通道，采油通道径向延伸，具有内口与外口，采油通道与注水通道相互独立，采油通道的内口侧向连通中心通道，采油通道的外口开设于注采连通器的外周面上，用于连通采油层。

2.根据权利要求1所述的注采连通器，其特征在于：注采连通器包括套体、过渡管体，所述上端头为过渡管体的上端，所述下端头为套体的下端；

所述过渡管体包括：外管体、内管体，内管体的上端用于与所述封隔器的内中心管下端开口密封配合，外管体的上端用于与所述封隔器下端的环空开口密封连接，内管体和外管体之间具有上下延伸的过液环空，过液环空用于与所述封隔器的注水环空连通；

所述套体包括：

中心孔，上端敞口，与内管体的下端密封连接，中心孔的下端封闭，所述内管体的内部通道和中心孔构成所述中心通道；

注水孔，处于中心孔的***，注水孔的上下两端分别连通所述过液环空与处于套体下端的下端开口，注水孔与过液环空构成所述注水通道；

所述采油通道设于套体上，采油通道的外口设于套体的外周面，采油通道的内口设于套体的中心孔的孔壁上。

3.根据权利要求2所述的注采连通器，其特征在于：所述注水孔的数量为多个，多个注水孔沿中心孔的***周向间隔布置，所述采油通道位于相邻的注水孔之间。

4.根据权利要求2或3所述的注采连通器，其特征在于：所述内管体与外管体之间设有多个扶正块，多个扶正块沿内管体外周面的周向间隔布置，扶正块之间的间隙连通扶正块上下两侧的过液环空。

5.根据权利要求1至3任一项所述的注采连通器，其特征在于：所述采油通道由上至下、由内向外倾斜布置，其轴线与中心通道的轴线夹角为45°。

6.注下采上工艺管柱，其特征在于，包括：

封隔器，用于封隔采油层上方的油套环空，封隔器具有内中心管和外中心管，内中心管的上端用于连接油管，外中心管的外侧设置有坐封组件；

内中心管和外中心管之间具有上下延伸的注水环空，外中心管的侧壁上具有进水口，进水口用于连通封隔器上方油套环空和所述注水环空，封隔器分别具有位于内中心管下端的中心管开口和位于注水环空下端的环空开口；

注采连通器，包括：

上端头，密封连接在所述封隔器的下端；

下端头，具有下端开口，用于排出注入水；

中心通道，中心通道上下延伸，上端具有敞口、下端封闭，中心通道的上端敞口与所述封隔器的中心管开口密封配合，以连通内中心管；

注水通道，注水通道上下延伸且位于中心通道的***，注水通道与中心通道相互独立，注水通道上端与所述环空开口密封连接，注水通道下端与所述下端开口相通；

采油通道，采油通道径向延伸，具有内口与外口，采油通道与注水通道相互独立，采油通道的内口侧向连通中心通道，采油通道的外口开设于注采连通器的外周面上，用于连通采油层。

7.根据权利要求6所述的注下采上工艺管柱，其特征在于：注采连通器包括套体、过渡管体，所述上端头为过渡管体的上端，所述下端头为套体的下端；

所述过渡管体包括：外管体、内管体，内管体的上端与所述封隔器的中心管开口密封配合，外管体的上端用于与所述环空开口密封连接，内管体和外管体之间具有上下延伸的过液环空，过液环空与所述注水环空连通；

所述套体包括：

中心孔，上端敞口，与内管体的下端密封连接，中心孔的下端封闭，所述内管体的内部通道和中心孔构成所述中心通道；

注水孔，处于中心孔的***，注水孔的上下两端分别连通所述过液环空与处于套体下端的下端开口，注水孔与过液环空构成所述注水通道；

所述采油通道设于套体上，采油通道的外口设于套体的外周面，采油通道的内口设于套体的中心孔的孔壁上。

8.根据权利要求7所述的注下采上工艺管柱，其特征在于：所述注水孔的数量为多个，多个注水孔沿中心孔的***周向间隔布置，所述采油通道位于相邻的注水孔之间。

9.根据权利要求7或8所述的注下采上工艺管柱，其特征在于：所述内管体与外管体之间设有多个扶正块，多个扶正块沿内管体外周面的周向间隔布置，扶正块之间的间隙连通扶正块上下两侧的过液环空。

10.根据权利要求6至8任一项所述的注下采上工艺管柱，其特征在于：所述采油通道由上至下、由内向外倾斜布置，其轴线与中心通道的轴线夹角为45°。

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