調驅工藝管柱的製作方法

2023-10-24 13:07:42

本實用新型涉及油井開採技術領域，特別涉及一種調驅工藝管柱。

背景技術：

目前，遼河油田稀油、高凝油和普通稠油油藏普遍採用注水開發方式，水驅控制儲量達10.19億噸，均已進入開發中後期高含水階段。目前遼河油田中15個深部調驅主力區塊平均綜合含水達86％，油藏中的高含水會導致注入水的水竄或底水錐，受上述因素影響，深部調驅技術基本以籠統調驅為主，分層調驅現場應用較少。

分層調驅應用較少是因為分層調驅工藝管柱還不夠成熟，無法精細的劃分二層或多層調驅，而且現有的分層調驅工藝管柱中用於調驅的常規油套分注或三管分注結構在長期調驅過程中，會因為使用的調驅劑中的凝膠在封隔器周圍成膠造成油管和套管粘連，導致調驅壓力上升而無法注入等問題。特別是因各種原因停注後，沒有進行有效的洗井，這使凝膠在管柱內成膠，導致管柱被卡，此時需要進行檢管作業，但是當進行檢管作業時由於管柱被卡後上提管柱困難而又需要進行大修作業，如此，嚴重影響調驅施工的成功率和有效率。

技術實現要素：

為了克服現有技術的上述缺陷，本實用新型實施例所要解決的技術問題是提供了一種調驅工藝管柱，其能夠避免調驅井分層調驅過程中，封隔器上或管柱內因調驅暫停或施工結束後堆積形成的凝膠造成管柱被卡而影響調驅作業。

本實用新型實施例的具體技術方案是：

一種調驅工藝管柱，它包括：

油管；

連接在所述油管之間的N個封隔器，所述封隔器能夠進行反洗，第一封隔器用於對第一油層上方進行分隔，第M封隔器用於對第M-1油層和第M油層之間進行分隔，所述第一油層至第N油層自上向下分布，其中，M＝2、3、…、N；

自上而下依次連接在所述油管上N-1個滑套開關，第L滑套開關設置於第L封隔器與所述第L+1封隔器之間，所述滑套開關能夠在封堵球的作用下實現封堵，其中，L＝1、2、…、N-1；

設置在所述油管尾部的球座。

優選地，所述調驅工藝管柱還包括連接在所述油管上的水力錨，所述水力錨位於所述第一封隔器的上方。

優選地，所述水力錨的坐封壓力範圍為0.5MPa-1MPa。

優選地，能夠對油管上設置的N-1個所述滑套開關實現封堵的封堵球的直逕自上而下依次減小。

優選地，所述球座能夠在封堵球的作用下實現封堵，能夠對所述球座實現封堵的封堵球直徑小於能夠對第N-1滑套開關實現封堵的封堵球直徑。

優選地，在調驅時，所述封隔器與套管的壁面之間相密封。

優選地，所述封隔器的坐封壓力範圍為8MPa～10MPa。

優選地，自上而下依次連接在所述油管上的所述封隔器為三個，第一封隔器用於對第一油層上方進行分隔，第二封隔器用於對所述第一油層和第二油層之間進行分隔，第三封隔器用於對所述第二油層和第三油層之間進行分隔；

自上而下依次連接在所述油管上的所述滑套開關為兩個，第一滑套開關設置於第一封隔器與所述第二封隔器之間，第二滑套開關設置於所述第二封隔器與所述第三封隔器之間；

所述球座位於所述第三封隔器的下方。

優選地，能夠對第一滑套開關實現封堵的封堵球的直徑大於能夠對第二滑套開關實現封堵的封堵球的直徑。

優選地，所述球座能夠在封堵球的作用下實現封堵，能夠對所述球座實現封堵的封堵球的直徑小於能夠對所述第二滑套開關實現封堵的封堵球的直徑。

優選地，能夠對所述第一滑套開關實現封堵的封堵球的直徑為44.5mm，能夠對所述第二滑套開關實現封堵的封堵球的直徑為38mm，能夠對所述球座實現封堵的封堵球的直徑為32mm。

優選地，所述封隔器處於坐封狀態時，在壓力的作用下能夠使得該封隔器上方的油套環空與該封隔器下方的油套環空連通。

優選地，所述封隔器為Y341封隔器。

本實用新型的技術方案具有以下顯著有益效果：

1、本實用新型通過多個封隔器將各個油層之間進行分隔，在相鄰兩個封隔器之間的油管上連接有滑套開關，在油管的尾部設置球座，當管柱調驅停工需要對其進行反洗井時，從油管和套管之間的油套環空注入洗井液，在壓差的作用下，封隔器中的洗井閥會被打開，洗井液從封隔器穿過繼續下入，經油管尾部的球座從油管返回至井口，通過上述方式形成洗井通道便實現了洗井的目的，減少了調驅劑中凝膠在管柱內成膠的可能性。

2、由於能夠對油管上設置的N-1個所述滑套開關實現封堵的封堵球的直逕自上而下依次減小，能夠對所述球座實現封堵的封堵球直徑小於第N-1滑套開關相對應的封堵球直徑。當需要對最底層的油層進行調驅時，只需要直接向油管內通入調驅劑。當對最底層調驅後，進行反洗井，投入能夠對所述球座實現封堵的封堵球以使得球座封堵，再向油管內通入調驅劑時，最下方的滑套開關打開，調驅劑從最下方的滑套開關流出至油套環空進而流入最底層油層上一層的油層中，進而完成最底層油層上一層的油層的調驅。如此循環，直至所有油層均調驅完成並完成反洗井。通過上述調驅和反洗井的方式，在整個過程中可以對油層進行多層調驅和反洗井，並且無需起下管柱。這樣以後，即使調驅劑可能產生的凝膠造成了管柱被卡也不會影響整個多層調驅和反洗井過程，有效的提高了調驅施工的成功率和有效率。

附圖說明

在此描述的附圖僅用於解釋目的，而不意圖以任何方式來限制本實用新型公開的範圍。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用於幫助對本實用新型的理解，並不是具體限定本實用新型各部件的形狀和比例尺寸。本領域的技術人員在本實用新型的教導下，可以根據具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實施本實用新型。

圖1為本實用新型調驅工藝管柱具有三個封隔器時的結構示意圖。

圖2為圖1中調驅工藝管柱對第三油層進行調驅的示意圖。

圖3為圖1中調驅工藝管柱進行反洗井的示意圖。

圖4為圖1中調驅工藝管柱對第二油層進行調驅的示意圖。

圖5為圖1中調驅工藝管柱對第一油層進行調驅的示意圖。

以上附圖的附圖標記：

1、油管；2、套管；3、水力錨；4、第一封隔器；5、第一滑套開關；6、第一油層；7、第二封隔器；8、第二滑套開關；9、第二油層；10、第三封隔器；11、第三油層；12、球座；13、油套環空；14、封堵球。

具體實施方式

結合附圖和本實用新型具體實施方式的描述，能夠更加清楚地了解本實用新型的細節。但是，在此描述的本實用新型的具體實施方式，僅用於解釋本實用新型的目的，而不能以任何方式理解成是對本實用新型的限制。在本實用新型的教導下，技術人員可以構想基於本實用新型的任意可能的變形，這些都應被視為屬於本實用新型的範圍。

圖1為本實用新型調驅工藝管柱具有三個封隔器時的結構示意圖，如圖1所示，本實用新型提出了一種調驅工藝管柱，它包括：油管1；連接在油管1之間的N個封隔器，封隔器能夠進行反洗，第一封隔器4用於對第一油層6上 方進行分隔，第M封隔器用於對第M-1油層和第M油層之間進行分隔，第一油層至第N油層自上向下分布，其中，M＝2、3、…、N；自上而下依次連接在油管1上N-1個滑套開關，第L滑套開關設置於第L封隔器與第L+1封隔器之間，滑套開關能夠在封堵球14的作用下實現封堵，其中，L＝1、2、…、N-1；設置在油管1尾部的球座12，其中N為大於等於2的整數。

該調驅工藝管柱通過N個封隔器將各個油層之間進行分隔，在相鄰兩個封隔器之間的油管1上連接有滑套開關，在油管1的尾部設置球座12。將調驅工藝管柱下入至油井套管2中，通過油管1進行打壓使得多個封隔器坐封。其中，第一封隔器4位於第一油層6上方，其用於對第一油層6上方進行分隔，第M封隔器位於第M-1油層和第M油層之間，其用於對第M-1油層和第M油層之間進行分隔，其中，M＝2、3、…、N。

通過封堵球14對球座12進行封堵，進而進行打壓以對封隔器坐封，在封隔器坐封坐封后通過打壓打掉球座12。打掉球座12以後，油管1尾部打開，開始對最底層的油層進行調驅，向油管1內通入調驅劑以完成對最底層的油層(第N油層)的調驅。當對最底層調驅以後，進行反洗井操作。反洗井操作過程如下：從油管1和套管2之間的油套環空13注入洗井液，在壓差的作用下，封隔器中的洗井閥會被打開，封隔器上方的油套環空13與該封隔器下方的油套環空13連通。洗井液從封隔器穿過繼續下入，經油管1尾部的球座12從油管1返回至井口。通過上述方式形成的洗井通道實現了洗井的目的，洗井的同時也減少了調驅劑中凝膠在管柱內成膠的可能性。

通過上述操作完成反洗井後，投入能夠對最下方滑套開關(第N-1滑套開關)實現封堵的封堵球14以使得最下方的滑套開關封堵，再向油管1內通入調驅劑時，最下方的滑套開關在壓力作用下被打開，調驅劑從最下方的滑套開關流出至油套環空13進而流入最底層油層上一層的油層(第N-1油層)中，進而完成最底層油層上一層的油層的調驅。然後再通過上述反洗井操作進行反洗井，如此循環，直至所有油層均調驅完成並完成反洗井。通過上述調驅和反洗井的 方式，在整個過程中可以對多個油層進行多層調驅和反洗井，並且無需起下管柱。這樣，即使調驅劑可能產生的凝膠造成了管柱被卡也不會影響整個多層調驅和反洗井過程，可以有效的提高調驅施工的成功率和有效率。

下面將對本調驅工藝管柱做進一步說明和解釋，能夠對油管1上設置的N-1個滑套開關實現封堵的封堵球14的直逕自上而下依次減小。並且，球座12能夠在封堵球14的作用下實現封堵，能夠對球座12實現封堵的封堵球14直徑小於第N-1滑套開關相對應的封堵球14直徑。當需要對球座12進行封堵時，由於對球座12進行封堵的封堵球14的直徑最小，其可以從油管1中穿過位於球座12上方的滑套開關。當需要對某一個滑套開關進行封堵時，該滑套開關相對應的封堵球14均能夠穿過位於該滑套開關上方的其它滑套開關。如此，可以保證封堵球14從油管1中進行投球後能夠順利對需要被封堵的滑套開關或球座12進行封堵。

封隔器套接在油管1上，當封隔器進行坐封以後，在調驅或反洗井時，封隔器的與套管2的壁面之間始終保持密封。在一個可選的實施方式中，調驅工藝管柱還包括在第一封隔器4上方的油管1上連接的水力錨3。水力錨3的坐封壓力為0.5MPa-1MPa。此時，封隔器的坐封壓力範圍可以為8MPa-10MPa。當通過封堵球14對球座12進行封堵後，然後進行打壓，打壓的壓力為0.5MPa-1MPa，此時，水力錨3錨爪在液體壓力的作用下向外伸出，卡緊套管2內壁，實現錨定動作。繼續打壓，當壓力達到8～10MPa時，封隔器實現坐封。封隔器實現坐封以後，再進行打壓以打掉球座12實現油管1尾部的打開。

下面為一帶有三個封隔器的調驅工藝管柱的實施例，即N＝3。

該調驅工藝管柱相對應的油層為三層。如圖1所示，該調驅工藝管柱包括：多段油管1；連接在多段油管1之間的三個封隔器，封隔器能夠進行反洗，第一封隔器4用於對第一油層6上方進行分隔，第二封隔器7用於對第一油層6和第二油層9之間進行分隔，第三封隔器10用於對第二油層9和第三油層11之間進行分隔；自上而下依次連接在油管1上的兩個滑套開關，第一滑套開關 5設置於第一封隔器4與第二封隔器7之間，第二滑套開關8設置於第二封隔器7與第三封隔器10之間；設置在油管1尾部的球座12，球座12位於第三封隔器10的下方；連接在油管1上的水力錨3，水力錨3位於第一封隔器4的上方。

在上述調驅工藝管柱中，分隔器可以是Y341封隔器，該封隔器具有反洗功能。球座12能夠在封堵球14的作用下實現封堵，能夠對球座12實現封堵的封堵球14的直徑小於能夠對第二滑套開關8實現封堵的封堵球14的直徑。能夠對第一滑套開關5實現封堵的封堵球14的直徑大於能夠對第二滑套開關8實現封堵的封堵球14的直徑。具體而言，能夠對第一滑套開關5實現封堵的封堵球14的直徑可以為44.5mm，能夠對第二滑套開關8實現封堵的封堵球14的直徑可以為38mm，能夠對球座12實現封堵的封堵球14的直徑可以為32mm。水力錨3的坐封壓力為0.5MPa-1MPa。封隔器的坐封壓力範圍可以為8MPa-10MPa。

將整個調驅工藝管柱下入到油井預定位置，在油管1中投入直徑為32mm的封堵球14對球座12進行封堵。然後進行打壓，當壓力達到0.5～1MPa時，水力錨3錨爪在液體壓力的作用下向外伸出，卡緊套管2內壁，實現錨定動作。繼續打壓，當壓力達到8～10MPa時，三個封隔器同時實現坐封，接著繼續打壓打掉球座12以使油管1尾部打開。圖2為圖1中調驅工藝管柱對第三油層11進行調驅的示意圖，如圖2所示，此時，下層調驅通道處於打開狀態，向油管1中通入調驅劑，調驅劑通過油管1注入至第三油層11。第三油層11調驅完後，進行反洗井操作。圖3為圖1中調驅工藝管柱進行反洗井的示意圖，如圖3所示，從油管1和套管2之間的油套環空13注入洗井液，在壓差的作用下，封隔器中的洗井閥會被打開，封隔器上方的油套環空13與該封隔器下方的油套環空13連通。洗井液從封隔器穿過繼續下入，經油管1尾部的球座12從油管1返回至井口。圖4為圖1中調驅工藝管柱對第二油層9進行調驅的示意圖，如圖4所示，通過反洗井清洗油套環空13完成以後，在油管1中投入38mm的封堵球對第二滑套開關8進行封堵，封堵後向油管1中通入調驅劑並進行打壓，第二滑套開關8在壓力的作用下打開，調驅 劑通過第二滑套開關8通入至第二油層9中，以此實現對第二油層9的調驅。第二油層9的調驅完成以後，停止注入調驅劑以及停止打壓。然後再進行上述反洗井操作以清洗油套環空13。圖5為圖1中調驅工藝管柱對第一油層6進行調驅的示意圖，如圖5所示，接著在油管1中投入44.5mm的封堵球14對第一滑套開關5進行封堵，封堵後向油管1中通入調驅劑並進行打壓，第一滑套開關5在壓力的作用下打開，調驅劑通過第一滑套開關5通入至第一油層6中，以此實現對第一油層6的調驅。第一油層6的調驅完成以後，停止注入調驅劑以及停止打壓，再進行上述反洗井操作以清洗油套環空13，最後即可上提管柱，整個調驅作業完成。

在本申請的描述中，需要說明的是，除非另有規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。

本說明書中的各個實施例均採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。

上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容並據以實施，並不能以此限制本實用新型的保護範圍。凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。