[發明專利]高低壓井注水設備及方法

有效

• 申請號: 200910242457.2
• 申請日: 2009-12-14
• 公開（公告）號: CN102094607A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 郭耀林;崔自立
• 申請（專利權）人: 安東石油技術(集團)有限公司
• 主分類號: E21B43/20
• 分類號: E21B43/20
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;姚鐵

技術領域

本發明屬于石油開采設備技術領域，具體涉及用于油井注水的高低壓井注水設備及方法。

背景技術

油田采油過程中，為了將原油從地下巖層的縫隙間趨出，往往需要向油井內注水。而不同的油井內的壓力不同，有高有低，因此注水時所要求的注水壓力也不盡相同，高壓井需要更高的壓力才能實現注水，低壓井則不需要過高的壓力。對于油井注水的傳統做法是采用高壓泵對高壓井進行注水，為了使高壓泵能對低壓井同時進行注水，通常通過閥門節流，控制流量的方法來進行。為了使水壓提高，能實現對更高壓力的井注水，往往需要功率很大的水泵，因此能量消耗很大；同時，采用高壓泵向低壓井注水的做法，也會造成嚴重的能量浪費，而且注水效果也不好，對開采工作中造成諸多不便。

針以上技術問題，有技術利用進水自身的壓力，采用調壓缸、水油能量轉換器、電磁換向閥等來控制注水流，以期實現水力自動調壓注水的目的。但該技術通過水油能量轉換器實現利用水壓向油路加壓，再通過油路壓力變換控制橋式插入式閥件實現進出口水路的變換，這種做法雖然利用了水壓自動向油路加壓，但存在很大的缺陷：一是該專利技術方案中沒有公開完整的控制油路的技術方案，實踐中根據此專利的描述無法實現控制油路的連續循環工作，二是漏失的水和油動力液不但造成浪費，而且會對環境造成污染，三是不能提供穩連接定的控制油壓，導致注水工作的不穩定，四是水介質容易腐蝕管道，影響油路的工常工作；同時，該技術的調壓缸的換向設備和缸筒之間的連接都存在很大的缺陷。

發明內容

為了解決現有技術中的不足，本發明提供一種用于油田的能向高低壓井同時注水的方法。

本發明的另一個目的是提供一種循環油路控制設備來控制注水的水路，利用固定壓力的一級泵站實現對高壓井和低壓井同時進行穩定注水，且設備使用壽命長，換向穩定，精準度高的水力自動調壓的注水設備。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：高低壓井注水方法，利用壓力調節設備通過水自身的壓力，將泵入的恒定水壓的水調節成高壓水和低壓水，再將高壓水注入高壓井，低壓水注入低壓井，所述壓力調節設備是利用泵入的水壓大于低壓井的壓力所形成的壓力差，推動壓力調節設備的工作腔內的活塞運動，形成壓力大于高壓井壓力的高壓腔和壓力大于低壓井壓力的低壓腔，實現對高壓井和低壓井的注水；再通過換向設備和導向設備，使所述壓力差反向作用活塞，再形成壓力大于高壓井壓力的高壓腔；如此反復換向導向，實現對高壓井和低壓井的持續注水。

所述導向設備通過循環的油路控制設備控制，所述油路控制設備通過油泵泵入的具有恒定壓力的油，利用先導電子球閥接通或切斷油路，控制注水口開關的切換，所述壓力差的方向的切換。

高低壓井注水設備，包括注水設備、液力缸、油路控制設備和PCL控制器，所述液力缸包括由連接體連接的左缸筒和右缸筒，液力缸內設有兩端帶有活塞的連桿，活塞、連桿和連接體將左缸筒和右缸筒分隔為A腔、B腔、C腔、D腔四個工作腔，所述每個工作腔分別設有A口、B口、C口、D口四個進出水口；所述注水設備包括一級泵站、工作口控制設備、高壓井和低壓井，所述工作口控制設備包括進水口，B工作口，C工作口和出水口，所述進水口與一級泵站連接，所述B工作口與所述B腔連接，所述C工作口與所述C腔連接，所述出水口與所述低壓井連接，所述一級泵站通過A腔輸入單向閥和D腔輸入單向閥分別與所述A腔與D腔連接，所述A腔與D腔分別通過A腔輸出單向閥和D腔輸出單向閥與高壓井連接；所述油路控制設備包括工作口開關和先導設備，所述工作口開關包括四個液控單向閥A、B、C、D，所述先導設備包括與所述PCL控制器連接的先導電子球閥A和B，所述先導電子球閥A與所述液控單向閥A、D連接，先導電子球閥B與所述液控單向閥B、C連接，所述左缸筒和右缸筒的兩端分別設有與所述PCL控制器連接的左接近開關和右接近開關，所述油路控制設備還包括油泵和油箱，所述油泵和PCL控制器連接，所述油泵和油箱分別和所述先導設備連接，在油泵和先導設備之間設有輸油單向閥。

所述先導電子球閥A上設有排油通道A和進油通道A，所述先導電子球閥B上設有排油通道B和進油通道B。

所述輸油單向閥和先導設備之間設有蓄能器和壓力傳變送器，所述壓力傳變送器與PCL控制器連接。

所述輸油單向閥和油泵之間設有溢流閥，所述溢流閥與油箱連接。

所述蓄能器通過截油閥與油箱連接。

所述左缸筒、右缸筒和所述連接體之間的連接為法蘭連接。