多层系分质分压注水方法及注水管柱技术

本发明专利技术公开了多层系分质分压注水方法及注水管柱，管柱包括自上而下依次连接在油管上的恒流量配水器、封隔器、桥式配水器或者自上而下依次连接在油管上的桥式配水器、封隔器、恒流量配水器，所述恒流量配水器、封隔器、桥式配水器或者所述桥式配水器、封隔器、恒流量配水器作为一个组合单元，在油管上至少串接两套上述组合单元，组合单元两两之间也要设置一个封隔器，所述油管中心设置内管，油管和内管之间形成油内环空，所述内管直接穿过恒流量配水器、封隔器，所述内管与桥式配水器的内中心管连接。本发明专利技术实现了三层及以上的分质分压注入，在大压差井、分质分压注入领域具有较强的优势，能够提高层段合格率，提高注水开发效果。

Water injection method and water injection pipe string of multi-layer system with different quality and partial pressure

The invention discloses a multi-layer water injection method and a water injection pipe string, which comprises a constant flow water distributor, a packer, a bridge water distributor or a bridge water distributor connected to the oil pipe in turn from top to bottom, a constant flow water distributor, a constant flow water distributor, a constant flow water distributor, a bridge water distributor, or a bridge water distributor. As a combination unit, packer and constant flow water distributor are connected in series with at least two sets of the above-mentioned combination units on the tubing, and a packer is also arranged between the two sets of combination units. The inner pipe is set at the center of the tubing, and an inner annulus is formed between the tubing and the inner pipe. The inner pipe directly passes through the constant flow water distributor and the packer, and the inner pipe is connected with the inner central pipe of the bridge water distributor. The invention realizes the injection of three layers or more of sub-quality and sub-pressure, has strong advantages in the field of large differential pressure wells and sub-quality and sub-pressure injection, can improve the qualified rate of high section and improve the development effect of water injection.

【技术实现步骤摘要】
多层系分质分压注水方法及注水管柱
本专利技术涉及油井注水技术，具体地说是多层系分质分压注水方法及注水管柱。
技术介绍
高含水油田开发后期，层间矛盾日益突出，注水井低渗层注不进水、高渗层指进现象严重，无法实现均衡驱替，降低了水驱开发效果。层间差异较大的水井，常规单管存在调配困难、分注有效期短、能耗过高等不足，无法满足现场应用需求。针对上述情况，目前一般采用双管分层注水工艺，对低渗层、高渗层分别采用不同的压力、水质等级，实现高、低渗层系的分质分压注入。但是，该工艺只能实现两层的有效注入，不能满足现场多层系细分注水需求。申请号：201310168326.0，公开日2016-08-03公开了一种分层注汽测量系统及流量记录仪，该流量记录仪固定于一分层测试管柱内，包括：流量测量系统、记录系统及磁耦合件，流量测量系统与记录系统通过磁耦合件耦接；流量测量系统包括：测量弹簧、隔板、拉杆、浮子及锥管；磁耦合件套设在拉杆外部；隔板固定在所述分层测试管柱的内壁上；测量弹簧套在拉杆外，拉杆穿过隔板，并且拉杆的下端固定连接浮子；锥管的外壁与分层测试管柱的内壁固定连接。以上公开文件，除了应用了和本申请同样的超声波多谱勒效应，但整体技术方案、各部件连接关系位置关系、要解决的细节技术问题、技术效果均不相同，除了超声波多谱勒效应外，其他特征不具有技术启示。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供多层系分质分压注水方法及注水管柱，实现了三层及以上的分质分压注入，在大压差井、分质分压注入领域具有较强的优势，能够提高层段合格率，提高注水开发效果，对于进一步提高老油田注水开发精细分注水平具有重要意义。为了达成上述目的，本专利技术采用了如下技术方案，多层系分质分压注水管柱，包括自上而下依次连接在油管上的恒流量配水器、封隔器、桥式配水器或者自上而下依次连接在油管上的桥式配水器、封隔器、恒流量配水器，所述恒流量配水器、封隔器、桥式配水器或者所述桥式配水器、封隔器、恒流量配水器作为一个组合单元，在油管上至少串接两套上述组合单元，组合单元两两之间也要设置一个封隔器，所述油管中心设置内管，油管和内管之间形成油内环空，所述内管直接穿过恒流量配水器、封隔器，所述内管与桥式配水器的内中心管连接，所述恒流量配水器同时连通油内环空和低渗层，所述桥式配水器同时连通内管和高渗层，所述封隔器封隔在低渗层和高渗层之间的位置。所述桥式配水器包括外中心管、内中心管，所述内中心管设置在外中心管内部，且两者之间形成内外环空，所述外中心管、内中心管同时开设对应径向孔，两个径向孔之间连接桥式短节，桥式端节内端连通内中心管内部，外端连通外中心管外侧，所述外中心管外壁丝扣式连接挡头，外中心管外壁还套装出水活塞，当出水活塞下端对接住挡头上端部时，出水活塞和挡头同时封堵住外中心管的径向孔，所述外中心管上端连接上接头，上接头下端面和出水活塞上端面之间安装弹簧，所述内中心管上下两端连接内管，所述上接头上端连接油管，外中心管下端连接油管。所述恒流量配水器包括上接头201、上缸套202、弹簧203、中心管204、芯子205、活塞206、下缸套207、下接头208及密封件。中心管204上、下两端分别连接上接头201和下接头208，其内部安装有芯子205，其外部自上而下顺次安装有弹簧203、活塞206；上接头上安装有上缸套202，弹簧203外位于上缸套内部；下接头上连接有下缸套207，活塞下半段伸入下缸套207内。上缸套202下端口内壁与活塞206上端口外壁均开设相对应的锥面，上缸套202与活塞206之间采用锥面研磨配合进行调压。上缸套202下部、弹簧203和活塞206上部构成差式平衡调节机构。所述芯子开设横向上内传压孔，中心管开设上外传压孔，活塞中部与中心管密封，活塞上半段与中心管形成上环空，上内传压孔、上外传压孔、上环空相互连通，所述中心管还开设下传压孔，下传压孔连通下缸套内腔。所述油管和内管最下端同时连接桥式单流阀，桥式单流阀下端连接丝堵。所述桥式单流阀包括主体、中心件、挡套、钢球，所述中心件固定在主体内壁上，中心件开设中心孔和偏心轴向流道，所述钢球封堵在中心件的中心孔内壁开设的变径台阶端口上，中心件的中心孔内壁还设置防止钢球向上脱出的挡套，所述主体上端连接油管，下端连接丝堵，所述中心件上端连接内管。为了达成上述目的，本专利技术采用了如下技术方案，多层系分质分压注水方法，包括以下步骤：先准备多层系分质分压注水管柱，分质分压注水管柱包括自上而下依次连接在油管上的恒流量配水器、封隔器、桥式配水器或者自上而下依次连接在油管上的桥式配水器、封隔器、恒流量配水器，所述恒流量配水器、封隔器、桥式配水器或者所述桥式配水器、封隔器、恒流量配水器作为一个组合单元，在油管上至少串接两套上述组合单元，组合单元两两之间也要设置一个封隔器，所述油管中心设置内管，油管和内管之间形成油内环空，所述内管直接穿过恒流量配水器、封隔器，所述内管与桥式配水器的内中心管连接，所述恒流量配水器同时连通油内环空和低渗层，所述桥式配水器同时连通内管和高渗层，所述封隔器封隔在低渗层和高渗层之间的位置；管柱下入前，管柱下入后，使恒流量配水器始终对应低渗层，桥式配水器始终对应高渗层；各恒流量配水器下井前应根据配注实际设置好；封隔器坐封，如需打压，可通过对油管与内管环空施加液压，保证封隔器坐封；注水时，部分流体从内管中心流经各桥式配水器上的桥式短节，推动相应的出水活塞，压缩弹簧，注入相应的各高渗层；部分流体从油管、内管环空经各恒流量配水器，推动相应配水器上的活塞，压缩弹簧，进入相应的各低渗层；对应高渗层层位的桥式配水器的测调方式与常规测调方式一致；对应低渗层层位的恒流量配水器，由于下井时，已设置后，可不用单独测调。洗内管，洗井液从油、套管环空经桥式单流阀，推动钢球，进入内管，经桥式配水器中心通道从井口返出；洗油管、内管环空，从井口油管、内管环空进入，经封隔器内部、桥式配水器的桥式通道至油、套管环空，然后返至地面。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：1、提供一种双管多层系分质分压注水工艺，内管及内油管环空两条注水通道分别对应低压层位和高压层位；2、内、油管环空配备多级恒流量配水器实现低渗透层高压、高水质标准水恒流注入；3、内管配备多级桥式测调配水器，实现内油管分流及高渗透层低压、低水质标准水注入，可无级测调。附图说明图1为本专利技术多层系分质分压注水管柱结构示意图；图2为桥式配水器结构剖视图；图3为恒流量配水器结构剖视图；图4为桥式单流阀结构剖视图。图中：油管1、内管2、第一恒流量配水器3、第一封隔器4、第一桥式配水器5、第二封隔器6、第二恒流量配水器7、第三封隔器8、第二桥式配水器9、桥式单流阀10。上接头101、外中心管102、弹簧103、内中心管104、出水活塞105、桥式短节106、挡头107。上接头201、上缸套202、弹簧203、中心管204、芯子205、活塞206、下缸套207、下接头208。主体301、中心件302、挡套303、钢球304。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多层系分质分压注水管柱，其特征在于，包括自上而下依次连接在油管上的恒流量配水器、封隔器、桥式配水器或者自上而下依次连接在油管上的桥式配水器、封隔器、恒流量配水器，所述恒流量配水器、封隔器、桥式配水器或者所述桥式配水器、封隔器、恒流量配水器作为一个组合单元，在油管上至少串接两套上述组合单元，组合单元两两之间也要设置一个封隔器，所述油管中心设置内管，油管和内管之间形成油内环空，所述内管直接穿过恒流量配水器、封隔器，所述内管与桥式配水器的内中心管连接，所述恒流量配水器同时连通油内环空和低渗层，所述桥式配水器同时连通内管和高渗层，所述封隔器封隔在低渗层和高渗层之间的位置。

【技术特征摘要】
1.多层系分质分压注水管柱，其特征在于，包括自上而下依次连接在油管上的恒流量配水器、封隔器、桥式配水器或者自上而下依次连接在油管上的桥式配水器、封隔器、恒流量配水器，所述恒流量配水器、封隔器、桥式配水器或者所述桥式配水器、封隔器、恒流量配水器作为一个组合单元，在油管上至少串接两套上述组合单元，组合单元两两之间也要设置一个封隔器，所述油管中心设置内管，油管和内管之间形成油内环空，所述内管直接穿过恒流量配水器、封隔器，所述内管与桥式配水器的内中心管连接，所述恒流量配水器同时连通油内环空和低渗层，所述桥式配水器同时连通内管和高渗层，所述封隔器封隔在低渗层和高渗层之间的位置。2.根据权利要求1所述的多层系分质分压注水管柱，其特征在于，所述桥式配水器包括外中心管、内中心管，所述内中心管设置在外中心管内部，且两者之间形成内外环空，所述外中心管、内中心管同时开设对应径向孔，两个径向孔之间连接桥式短节，桥式端节内端连通内中心管内部，外端连通外中心管外侧，所述外中心管外壁丝扣式连接挡头，外中心管外壁还套装出水活塞，当出水活塞下端对接住挡头上端部时，出水活塞和挡头同时封堵住外中心管的径向孔，所述外中心管上端连接上接头，上接头下端面和出水活塞上端面之间安装弹簧，所述内中心管上下两端连接内管，所述上接头上端连接油管，外中心管下端连接油管。3.根据权利要求1所述的多层系分质分压注水管柱，其特征在于，所述恒流量配水器包括上接头、上缸套、弹簧、中心管、芯子、活塞、下缸套、下接头，所述中心管上、下两端分别连接上接头和下接头，中心管内部安装有芯子，中心管外部自上而下顺次安装有弹簧、活塞；上接头上安装有上缸套，弹簧外位于上缸套内部；下接头上连接有下缸套，活塞下半段伸入下缸套内；上缸套下端口内壁与活塞上端口外壁均开设相对应的锥面，上缸套与活塞之间采用锥面研磨配合进行调压，上缸套、弹簧、活塞上半段共同构成差式平衡调节机构；所述芯子开设横向上内传压孔，中心管开设上外传压孔，活塞中部与中心管密封，活塞上半段与中心管形成上环空，上内传压孔、上外传压孔、上环空相互连通，所述中心管还开设下传压孔，下传压孔连通下缸套内腔。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：马珍福，李永康，崔玉海，张卫卫，刘晋伟，王宁，咸国旗，张凯，王鹏，王鹏飞，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37