同心双管分层注水工艺[发明专利]

〔19〕
中华人民共和国专利局
〔12〕发明专利申请公开说明书
〔11〕CN 87101671A 〔43〕公开日1988年9月14日
[21]申请号87101671
[22]申请日87.3.6
[71]申请人新疆石油管理局油田工艺研究所
地址新疆维吾尔自治区克拉玛依市
[72]发明人祝松荣 马集敏 张瑞生 孟新 黄璜 山
俊 [74]专利代理机构石油工业专利服务中心代理人杜伊芳
〔51〕Int.CI 4E21B 43/20
权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页
[54]发明名称
同心双管分层注水工艺
[57]摘要
一种同心双管分层注水工艺，其特征是同心的
双层油管管柱，采用两个静液压自锁式封隔器和一
个插管密封总成来封隔地层，形成三条相互独立的
注水通道。

地面配注管汇有三条注水管线，可以同
时分注三层，也可以选注其中任意一层或两层，需
要时还可以在指定的压力范围内对单层进行强化作
业。

注水量由地面配注管汇的高压计量仪表来调配.
本工艺管理方便、资料准确，配注合格率高达90％
以上。

87101671权 利 要 求 书第1/1页 1、一种同心双管分层注水工艺，其特征是井下油管是同心的双层油管管柱，并采用两个静液压自锁式封隔器和一个插管密封总成来封隔地层，形成三条相互独立的注水通道。

2、按照权利要求1所述的工艺，其特征是地面配注管汇有三条配注管线分注上、中、下三层。

3、按照权利要求1所述的工艺，其特征是注水量的调配是由地面配注管汇的高压计量仪表来控制。

87101671说 明 书第1/4页
同心双管分层注水工艺
本发明是关于在油田上为提高原油采收率，对油井注水以维持地层压力实现原油稳产高产的一种新工艺-同心双管分层注水工艺。

本工艺特别适用于深度在1500米～2500米的中深注水井。

为了增产原油，目前大多数油田都是采用单一油管柱完井的油田注水工艺。

这种注水工艺虽然也可以实现多级分层注水，但配注合格率很低。

这主要是因为，这种工艺注水量的大小是靠节流水嘴来控制，可是水嘴是否能够将注入水量控制到计划注入量，则需要受到注水压力的稳定程度、注入水量的大小、水质的好坏，以及注水时间的长短等多种外来因素的影响。

为了保持必要的配注合格率，这种工艺投捞测试工作量很大，而且容易出现卡、掉事故。

采用这种工艺注水平均每年要修一次井，设备的使用期仅有1～1.5年。

由于这种管柱投捞困难，所以不宜用于较深的注水井。

本发明的目的在于提供一种同心双管分层注水工艺，改单一油管柱为同心的双层油管柱，用高压计量仪表取代节流水嘴，以克服上述工艺的不足。

附图1是同心双管管柱结构示意图。

附图2是地面配注管汇的结构，流程以涡轮流量计计量方式示意图。

附图3是高压水表计量方式示意图。

从附图1可以看出同心双层油管柱（1）（2），采用两个静液压自锁式封隔器（3）（8）和一个插管密封总成（5）封堵密封，形成三条相互独立的注水通道。

这样既可以同时分注三层，也可以选注其中任意一层或两层，
还可以在指定的压力范围内（井口泵压小于250个大气压）对单层进行强化作业。

连接在同心管柱尾部的定压座封单流凡尔（10）在220个大气压时，可以正向阻流以达到座封封隔器之目的，当压力高于220个大气压时，定压座封单流凡尔（10）上的滑套（12）下行让出注水孔，以实现下层注水。

定压座封单流凡尔还可以反向循环洗井。

从附图2可以看出井口（22）、顶丝四通（21）、高压计量仪表（23）等组成地面配注管汇。

井口（22）与顶丝四通（21）叠放连接，构成三条注水管线（15）、（17）、（19），分注下、中、上三层。

用高压计量仪表（23）取代节流水嘴来调配注入水量的大小。

地面配注管汇连接简单、施工方便。

同心管柱最佳组合方式为1.66″×2 1/2 ″;若1.66″管材短缺时，也可采用1 1/2 ″×3″组合方式。

以上两种组合方式所适用的套管均为5 1/2 ″～5 3/4 ″。

高压计量仪表有高压水表和涡轮流量计两种，用户可根据具体情况选择使用。

在具体实施过程中，第一步是：冲砂洗井后下通井规通井，然后换顶丝四通。

再将连接有定压座封单流凡尔（10）755静液压自锁式封隔器（8）、插管密封总成（5）和751静液压自锁式封隔器（8）的外层油管柱（1）下到设计深度，再坐上井口。

第二步座封：井口接水泥车的高压管线，打压150～220个大气压，胀封封隔器。

当油管内压力高于20
0个大气压时封隔器座封，定压座封单流凡尔（10）上的控制销钉（11）被剪断，滑套（12）下行，让出注水孔套（13）上的注水孔。

这时座封动作完成。

第三步试压：进行正反笼统试压。

合格后卸下井口，准备下内层油管柱（2）。

第四步下内层油管柱：内层油管柱（2）尾部接密封插管（7），下至插管密封总成（5）位置。

然后配短节，留5～8cm压距，加压重。

打开插管密封总成（5）上的滑套（6），使中层注水通道畅通。

密封插管（7）将中、下层
环形通道封死。

这时内层油管柱（2）下完。

第五步试压：重新坐好井口，从内层油管柱（2）内试压。

观察密封插管（7）是否漏失。

再从外层油管（1）与内层油管（2）的环形空间试压。

通过观察井口上、下层有无压力变化与外溢水，来验证上、下两级封隔器是否密封。

第六步投注：试压合格后，按照附图2或附图3连接好地面注水管线，开始正常注水。

地面上排注水管线（15）通过内层油管（2）注下层;中排注水管线（17）通过内、外层油管之间的环形通道注中层;下排注水管线（19）通过外层油管（1）与套管（14）之间的环形通道注上层。

有时为了改善吸水层的吸水性能，需对分层挤活性剂或高压水破堵等强化作业。

这时可卸下井口一侧的三个丝堵（16）（18）（20），连接强化作业管线，进行单层施工。

第七步解封：若试压不合格或使用过程中需要修整时，要进行解封作业。

其施工过程如下：首先卸下井口，提出内层油管柱。

在提出的内层油管柱上接解封工具后，再将其下至预定位置。

墩下755封隔器（8）上的解封滑套（9），向上提出751封隔器（3）上的解封滑套（4）。

然后提出解封工具后，再上提外层油管柱。

这时封隔器自锁装置脱锁。

静液压缸进水失效，封隔器解封。

本发明的优点如下：
1.井下有三条相互独立的注水通道，地面管汇有三条注水管线与其对应，既可同时分注三层，又可以选注其中任意一层或两层，并且还可以在规定的压力范围内对任意单层进行强化作业。

2.采用两个静液压自锁式封隔器密封，使整套工艺能够适用于深井注水，而且密封效果良好，解封容易。

3.注水量由地面管汇的高压计量仪表来调配，不受地层压力变化的影响。

资料准确可靠。

配注合率的高低取决于计量仪表的精度，
一般高达90%以上。

而且操作和维修都很方便。

4.取消了节流水嘴，注水量由地面高压计量仪表调配，这样还避免了大量的井下段捞测试作业，成倍的延长了管柱的使用寿命，一般可达4～5年。

87101671说 明 书 附 图第1/3页
图1
图2
图3。