專利名稱：分層注水井的洗井方法及其井下管柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油工業(yè)的采油工藝及設(shè)備，特別是分層注水井的洗井方法及其井下管柱，適用于分層注水井。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期以來，在油田井下分層注水過程中，由于水質(zhì)、結(jié)垢等原因造成井下注水層和管柱的堵塞，要通過經(jīng)常性的洗井作業(yè)來解除堵塞。所用的分層注水管柱上安裝有可洗井封隔器，見《采油工程手冊(cè)》2000年8月第一版，北京石油工業(yè)出版社，第55頁(yè)-68頁(yè)的“分層注水工具及管柱”，初期采用的擴(kuò)脹式封隔器由于其膠筒壽命較短，現(xiàn)已較少使用，現(xiàn)在大量使用的是帶有洗井閥和洗井通道的所謂可洗井封隔器。在注水時(shí)，依靠油管內(nèi)的壓力大于油管外的壓力，洗井閥被壓住而處于關(guān)閉狀態(tài)，在洗井時(shí)，油管外壓力大于油管內(nèi)壓力，洗井閥打開，洗井通道開通。洗井步驟是洗井水流自油套管環(huán)空下行，經(jīng)過可洗井封隔器的洗井閥和洗井通道繼續(xù)下行到注水管柱的底部折返上行，自注水管柱內(nèi)部上行返出。這種可洗井封隔器在使用中存在以下問題1、注水時(shí)，當(dāng)層間注入壓差較大，管內(nèi)壓力不足以壓住洗井閥時(shí)，就會(huì)發(fā)生注入水層間串通情況，達(dá)不到分層注水目的。
2、停注時(shí)，由于管內(nèi)外壓力平衡，而層間存在壓差，洗井閥被打開，導(dǎo)致層間串流。如果是出砂井，就會(huì)引起油層出砂，砂埋注水管柱而造成注不進(jìn)水。
3、為保證安全生產(chǎn)，海上油田的作業(yè)法規(guī)規(guī)定，油水井必須安裝環(huán)空封隔器。在注水管柱上安裝的最上一級(jí)封隔器是可洗井的，當(dāng)一旦發(fā)生事故停注時(shí)，內(nèi)外壓力平衡，洗井閥開通，封隔器就失去了安全作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供分層注水井的洗井方法及其井下管柱，克服上述技術(shù)的不足，解決可洗井封隔器洗井閥所存在的以上問題，既能反洗井，又達(dá)到了分層注水和停注時(shí)層間不串流的目的，用于海上油田注水時(shí)，也能滿足安全要求。
本技術(shù)解決方案可達(dá)上述目的分層注水井的洗井方法，將注水管柱下入分層管柱內(nèi)，洗井水流自油套環(huán)空下行，流經(jīng)打開的密封通道，從注水管柱底端管內(nèi)上行返出。本發(fā)明的洗井方法是在洗井前后，通過提放注水管柱，使注水管柱與分層管柱之間的密封通道打開或關(guān)閉。
分層注水井的井下管柱，由外層的分層管柱和內(nèi)層的注水管柱組成，分層管柱由安裝在油層以上或油層之間的封隔器、對(duì)應(yīng)油層的防砂管或帶孔管組成；注水管柱由對(duì)應(yīng)每個(gè)油層的配水器用管子連接而成；密封通道由密封裝置和密封管組成，密封裝置和密封管成對(duì)安裝并分別安裝在注水管柱上和分層管柱上。在分層管柱頂端的以上部位于注水管柱上或者于油管掛以上的位置連接安裝提升器。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn)和效果1、本發(fā)明克服了原有分層注水管柱所用可洗井封隔器洗井閥的串流問題，提高了注水效果，減少了砂埋管柱的機(jī)會(huì)。2、對(duì)于海上油田的注水井，當(dāng)一旦發(fā)生事故停注時(shí)，本發(fā)明能夠保證密封油套環(huán)空，達(dá)到海上作業(yè)安全要求。3、由于上述特點(diǎn)，提高了井下生產(chǎn)設(shè)備的可靠性，減少了井下作業(yè)的次數(shù)，降低了生產(chǎn)成本，在用于海上油田時(shí)還可大大提高安全性，有利于環(huán)保。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、安裝示意圖。
圖2是本發(fā)明反洗井時(shí)井下管柱的結(jié)構(gòu)狀態(tài)與水流方向示意圖。
圖中管子1；套管2；提升器3；密封裝置4；密封管5；封隔器6；配水器7；防砂管或帶孔管8；液壓管線9。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳述參見圖2，分層注水井的洗井方法，將注水管柱下入分層管柱內(nèi)，洗井水流自油套環(huán)空下行，流經(jīng)打開的密封通道，從注水管柱底端管內(nèi)上行返出，本發(fā)明的洗井方法是在洗井前后，通過提放注水管柱，使注水管柱與分層管柱之間的密封通道打開或關(guān)閉。
使用上述洗井方法的分層注水井的井下管柱，參見圖1，由外層的分層管柱和內(nèi)層的注水管柱組成，分層管柱由安裝在油層以上或油層之間的封隔器6、對(duì)應(yīng)油層的防砂管或帶孔管8組成；注水管柱由對(duì)應(yīng)每個(gè)油層的配水器7用管子1連接而成；密封通道由密封裝置4和密封管5組成，密封裝置4和密封管5成對(duì)安裝并分別安裝在注水管柱上和分層管柱上。在分層管柱頂端的以上部位，于注水管柱上連接安裝提升器3。提升器3還能安裝在油管掛以上的位置，通過提升器3來提放注水管柱。提升器3是液壓缸與活塞組成的液壓提升機(jī)構(gòu)，用一根液壓管線9連接提升器3和井口外的液壓泵，如附圖1所示。提升器3還能是螺旋付組成的機(jī)械旋轉(zhuǎn)提升機(jī)構(gòu)，由地面動(dòng)力設(shè)備控制或人工轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到提放注水管柱的目的。
洗井包括下列步驟一、用外力作用于提升器3，提起或下放提升器3以下的分層注水管柱，使密封裝置4與密封管5分開；二、水從油套環(huán)空注入下行，從分層注水管柱底部折返上行并從注水管柱內(nèi)返出；三、洗井完畢，外力再次作用于提升器3，下放或提起提升器3以下的分層注水管柱，使密封裝置4密封密封管5。
以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明
參見圖1，本示的是一口分兩層注水井的情況。本發(fā)明的裝置安裝在套管2內(nèi)，外邊一層是分層管柱，中心的是注水管柱，二者相互結(jié)合組成了本發(fā)明的井下管柱。第一個(gè)封隔器6安裝在油層1的以上部位，其中心管內(nèi)部安裝有密封管5，下端自上而下順序連接防砂管或帶孔管8、密封管5、封隔器6、防砂管或帶孔管8，密封管5。注水管柱自上而下安裝有提升器3、密封裝置4、配水器7、密封裝置4、配水器7、密封裝置4，它們用管子1相互連接，其中，每個(gè)密封裝置4與密封管5相配合，從而達(dá)到密封作用。提升器3是活塞與液缸組成的液壓機(jī)構(gòu)。液壓管線9的一端與提升器3相連接，另一端與井口外的液壓泵相連接。當(dāng)注水井是三層分注時(shí)，按照?qǐng)D1標(biāo)示的結(jié)構(gòu)安裝，再增加密封裝置4、密封管5、封隔器6、配水器7、防砂管或帶孔管8各一個(gè)，同理，每增加或減少一個(gè)注水層，上述工具相應(yīng)增加或減少。密封裝置4和密封管5成對(duì)安裝，并分別安裝在分層管柱和注水管柱上，它們的位置可以交換。密封裝置4或密封管5可以安裝在封隔器6的以上或以下部位，也可以安裝在封隔器6的中心管內(nèi)部或與中心管做成一體。提升器3還可以安裝在油管掛以上的位置，這種情況下，提升器3還可以是螺旋付組成的旋轉(zhuǎn)提升機(jī)構(gòu)。
圖2是本發(fā)明反洗井時(shí)裝置結(jié)構(gòu)狀態(tài)與水流方向示意圖。洗井時(shí)，用外力作用于提升器3，如果提升器3是液壓機(jī)構(gòu)就向液壓管線9內(nèi)打液壓，如果提升器3是旋轉(zhuǎn)提升機(jī)構(gòu)就旋轉(zhuǎn)螺母或螺桿，提起或下放提升器3以下的分層注水管柱，使密封裝置4與密封管5分開；打開套管閥門反洗井，如圖2中箭頭所示，水從油套環(huán)空注入下行，流經(jīng)已打開的密封通道，從分層注水管柱底部折返上行并從注水管柱內(nèi)返出；洗井完畢，外力再次作用于提升器3，下放或提起提升器3以下的分層注水管柱，關(guān)閉密封通道，使密封裝置4密封密封管5。
權(quán)利要求
1.分層注水井的洗井方法，將注水管柱下入分層管柱內(nèi)，洗井水流自油套環(huán)空下行，流經(jīng)打開的密封通道，從注水管柱底端管內(nèi)上行返出，其特征在于本發(fā)明的洗井方法是在洗井前后，通過提放注水管柱，使注水管柱與分層管柱之間的密封通道打開或關(guān)閉。
2.使用上述洗井方法的分層注水井的井下管柱，由外層的分層管柱和內(nèi)層的注水管柱組成，分層管柱由安裝在油層以上或油層之間的封隔器(6)、對(duì)應(yīng)油層的防砂管或帶孔管(8)組成；注水管柱由對(duì)應(yīng)每個(gè)油層的配水器(7)用管子(1)連接而成；密封通道由密封裝置(4)和密封管(5)組成，密封裝置(4)和密封管(5)成對(duì)安裝并分別安裝在注水管柱上和分層管柱上，其特征是在分層管柱頂端的以上部位，于注水管柱上連接安裝提升器(3)或者將提升器(3)安裝在油管掛以上的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分層注水井的井下管柱，其特征在于安裝在注水管柱上的提升器(3)是液壓缸與活塞組成的液壓提升機(jī)構(gòu)，用一根液壓管線(9)連接提升器(3)和井口外的液壓泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分層注水井的井下管柱，其特征在于所述的提升器(3)安裝在油管掛以上的位置時(shí)，還能是螺旋付組成的機(jī)械旋轉(zhuǎn)提升機(jī)構(gòu)，由地面動(dòng)力設(shè)備控制或人工轉(zhuǎn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了石油工業(yè)使用的分層注水井的洗井方法及其井下管柱，適用于分層注水井。其洗井方法是將注水管柱下入分層管柱內(nèi)，洗井水流自油套環(huán)空下行，流經(jīng)打開的密封通道，從注水管柱底端管內(nèi)上行返出，在洗井前后，通過提放注水管柱，使注水管柱與分層管柱之間的密封通道打開或關(guān)閉。其井下管柱，由分層管柱和注水管柱組成，分層管柱由安裝在油層以上或油層之間的封隔器、對(duì)應(yīng)油層的防砂管或帶孔管組成；注水管柱由對(duì)應(yīng)每個(gè)油層的配水器用管子連接而成；密封通道的密封裝置和密封管成對(duì)安裝并分別安裝在注水管柱上和分層管柱上。在分層管柱頂端的以上部位于注水管柱上或油管掛以上的位置連接安裝提升器。
文檔編號(hào)E21B17/00GK1538034SQ20031010535
公開日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2003年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月23日
發(fā)明者王世杰, 王世虎, 王民軒, 孫寶泉, 張雪梅, 申強(qiáng), 劉殷韜 申請(qǐng)人:中國(guó)石化勝利油田有限公司采油工藝研究院, 中國(guó)石化勝利油田有限公司采油工藝研