[發明專利]同心配水器及小井眼地面可調分層注水管柱

有效

• 申請號: 201310544583.X
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103615223A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 張曉文;王麗莉;寇微;張靜波;麻德玉;裴紅;史策;李楠;安巖;肖麗宇
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/20
• 分類號: E21B43/20;E21B17/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 董惠石

技術領域

本發明涉及石油開采技術領域，特別是一種同心配水器，還是一種小井眼地面可調分層注水管柱。

背景技術

4″套管內徑較小，井下工具特別是封隔器、水力錨的徑向尺寸排列矛盾突出，研制困難。中原油田有4″套管井200多口，由于受空間的限制，井下工具特別是封隔器、水力錨的設計、加工十分困難。遼河油田有小套管井4″近100口，受套管尺寸等限制，采用常規或橋式偏心注水封隔器和配水器簡單縮小尺寸的方式無法實現其測調，只能采取籠統注水或油套分注方式，隨著注水時間延長，層間矛盾日益突出，嚴重影響該類油藏水驅開發效果。

在國外，貝克和OTIS（奧的斯）公司研制了4″套管張力封隔器、卡瓦支撐式封隔器和永久式封隔器；其他公司，如哈里伯頓、斯倫貝謝等公司的4″封隔器其共同特點是單級使用，并沒有洗井流道。在國內，新疆克拉瑪油田由于早期4″套管井多，在20世紀60年代曾研究試驗相應的分層工藝，管柱沒有洗井功能，也無配套的分層測試、調配工藝。中原油田經過攻關研究，克服了配套工具設計徑向尺寸矛盾突出，不能采用普通51/2″管柱工具設計的技術難題，研制了以配水器與封隔器一體化為主的4″套管井分層注水工具，并在此基礎上形成了可洗井、可投撈調配的一級二層、二級二層等工藝分注管柱，滿足了現場4″套管井分注的需要，解決了4″套管井分層注水的技術難題。但是中原油田該設計的工藝中使用的Y341配水封隔器是集封隔器與配水器為一體的井下工具，它將上、下兩級配水器集中設計在封隔器內中心管上段，解決配水與投撈問題，從而實現4″套管井的分層注水。測試時，將一體化井下流量計坐入配水芯子內，一次測試出P1、P2的水量。另外，將配水器打撈出后，利用小直徑三參數測試儀(自然伽瑪、磁定位、井溫)配合井下同位素配套儀器的使用，可完成分層吸水剖面測試，所以中原油田研制的4″套管井只能實現一級二層或者二級二層的分層注水。

發明內容

為了解決現有的小井眼不能三層以上分層注水的技術難題。本發明提供了一種同心配水器及小井眼地面可調分層注水管柱。采用了該同心配水器后，該小井眼地面可調分層注水管柱能夠實現4″套管三層以上分注及測試，該管柱還具備洗井功能，另外，測試采用地面控制，可邊調邊測且測試數據地面直讀。

本發明為解決其技術問題采用的技術方案是：一種同心配水器，包括外筒，外筒的側壁設有噴嘴，外筒內沿軸向依次設有導向筒、套筒和筒狀的水嘴，導向筒與外筒固定連接，套筒和水嘴固定連接，套筒和水嘴能夠沿外筒的軸向往復移動，水嘴能夠封堵噴嘴。

套筒的內壁沿軸向設有凹槽，套筒的上端與導向筒的下端螺紋連接，導向筒的外壁與外筒的內壁密封連接。

套筒的上端外設有環形突扣，環形突扣設有外螺紋，導向筒的下端設有內螺紋，環形突扣與導向筒的下端對應連接。

環形突扣包括從上向下依次設置的第一凸環和第二凸環。

套筒外套設有能夠為套筒提供回復力的彈簧。

套筒的下端依次通過半環和扶正套與水嘴固定連接，半環和扶正套之間通過防轉銷釘固定，套筒和水嘴之間固定連接有環形的球座。

導向筒的軸線、套筒的軸線和水嘴的軸線均與外筒的軸線重合。

外筒內還設有環形的陶瓷墊片，陶瓷墊片的外壁與外筒的內壁密封連接，水嘴能夠與陶瓷墊片密封連接。

導向筒的上端的內徑小于導向筒的下端的內徑，導向筒的上端的內徑小于等于套筒的內徑，外筒的上端設有上接頭，外筒的下端設有下接頭。

一種小井眼地面可調分層注水管柱，包括從上向下通過油管依次連接的多個上述的同心配水器，相鄰的兩個該同心配水器之間設有封隔器，設置在最下部的該同心配水器的下方還連接有篩管。

本發明的有益效果是：

1、能夠實現4″套管井3層及以上分注及測試工藝；

2、該管柱具有洗井功能，且洗井壓力低；

3、采用同心對接調整水量，測試成功率高；

4、流量測量和調節注入量大小同步進行，并且地面直讀。

附圖說明

下面結合附圖對本發明所述的同心配水器及小井眼地面可調分層注水管柱作進一步詳細的描述。

圖1是同心配水器的裝配圖。

圖2是圖1中套筒部位的放大視圖。

圖3是圖1中水嘴部位的放大視圖。

圖4是套筒的剖視圖。

圖5是導向筒的結構示意圖。

圖6是圖5中沿A-A方向的剖視圖。

圖7是小井眼地面可調分層注水管柱的結構示意圖。