CO制造技术

本发明专利技术涉及CO

【技术实现步骤摘要】
CO2水交替注入井完井管柱及其完井方法和服务管柱
本专利技术涉及石油工业油田开发注气
，特别是CO2水交替注入井完井管柱及其完井方法和服务管柱。
技术介绍
在油田开发过程中，随着油田勘探开发的技术进步，越来越多的低渗透油藏、特低渗透油藏被探明和开发。在大多油藏中，注水开发是最主要的开发方式，但对于部分低渗透油藏和全部特低渗透油藏，注水困难，甚至注不进水，严重影响了油田的原油采收率和经济效益。为了补充上述油藏能量，提高原油采收率，国内外普遍采用了气驱，特别是CO2驱的开发方式。和水驱开发相比，如果技术管理不当，CO2驱井下可能会产生严重的腐蚀、结垢问题。尤其是采用CO2水交替注入的方式，在注入井中，这个问题更是特别突出。为了保护套管和生产安全，目前所有的CO2注入井井下都会安装环空封隔器。如中国技术专利“一种井下注气管柱”，专利申请日：2012年01月31日，专利申请号：201220030238.5，就公开了这样一种带有井下封隔器的管柱。当发生腐蚀和结垢时，封隔器可能难以解封起出井筒，不但增加了作业费用，甚至可能造成油井报废。在注入井中，井下封隔器是安装在油层以上部位，从射孔炮眼到封隔器位置这一段环空是一段永久的CO2湿气，具有较强的腐蚀性。水CO2交替注入时，即使在注入水中添加缓蚀剂，射孔炮眼以上环空中湿气的腐蚀性也不会减弱，目前技术对这一段套管的防护还无能为力。开发一种技术，既能保护油层以上套管不受腐蚀，又能方便实现油套环空的密封与解除，对完善CO2驱技术，降低生产成本具有重要意义。<br>
技术实现思路
为解决上述技术问题，专利技术了CO2水交替注入井完井管柱及其完井方法和服务管柱，综合解决了现有技术中封隔器解封困难和封隔器以下套管防腐的难题，提供了一种既能保证油套环空可靠密封，又能容易解除密封，还能保证密封段以下套管不腐蚀的综合技术方案。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：CO2水交替注入井完井管柱,包括油管、套管、锚定机构和密封机构，所述的锚定机构由连接在油管上的油管锚定机构和连接在套管上的套管锚定机构共同构成，所述的密封机构由连接在油管上的密封插入机构和连接在套管上的密封短节共同构成，所述的套管是新井套管或内衬套管。优选实施例，所述的油管锚定机构是一个外凸台肩，所述的套管锚定机构是一个内台肩，外凸台肩的外径大于内台肩的内径。优选实施例，所述的油管锚定机构是一个外螺纹，所述的套管锚定机构是一个套管内螺纹，外螺纹与套管内螺纹共同形成螺纹付。所述的螺纹付是圆锥螺纹付。优选实施例，所述的圆锥螺纹付包括外圆锥螺纹，所述的外圆锥螺纹设置在螺纹弹性爪的下端，螺纹弹性爪套在锚定内管上，螺纹弹性爪下端的内孔面是内圆锥面，相应地，在插入短节的外表面设置外圆锥面与所述的内圆锥面相配合，在螺纹弹性爪的上部设置解锚机构。所述的解锚机构是传扭机构，包括所述的螺纹弹性爪上部设置的传扭孔，相应地，在锚定内管上设置的传扭凸起与传扭孔相配合。优选实施例，所述的解锚机构还可以是锁环机构，包括在螺纹弹性爪上部内环槽中设置的下锁环、在解锁套下端内环槽中设置的上锁环、在锚定内管外周设置的解锁螺纹和解锁剪钉，下锁环套在解锁螺纹以下，上锁环套在解锁螺纹上，解锁剪钉固定锚定内管和解锁套的轴向相对位置。优选实施例，所述的油管锚定机构是锁块锚定机构，所述的锁块锚定机构包括锁块弹性爪、支撑凸起以及锁止机构，支撑凸起设置在密封插管上，支撑凸起的外径与锁块弹性爪的内径相配合；所述的套管锚定机构是在套管的内壁设置的锁紧内环槽。所述的锁止机构是棘爪机构，包括棘爪、芯轴、复位片簧和释放面；棘爪机构偏心设置在锁块弹性爪的以上部位，其芯轴垂直于井筒轴线，芯轴把棘爪固定在锁块弹性爪的侧壁孔内；复位片簧一端固定在锁块弹性爪的外壁上，另一端自由压紧棘爪的上端。优选实施例，所述的锁止机构还可以是锁球机构，包括复位柱簧、锁球、锁球外环槽、锁球内环槽、锁球释放套、释放定位台阶和释放面；在锁块弹性爪的上部于其侧壁上设置径向锁球孔，锁球置于锁球孔中，在密封插管的外壁设置锁球外环槽；在锁球孔的外部套装锁球释放套，在锁球释放套的内壁设置锁球内环槽；锁球的直径大于锁球孔的厚度，其高出的部分置于所述的锁球外环槽中或锁球内环槽中；在锁块弹性爪的外部设置释放定位台阶,复位柱簧轴向上设置在锁球释放套和释放定位台阶之间。优选实施例，所述的密封插入机构由连接在油管上的插入短节和套在插入短节外的密封圈构成；所述的密封短节有一段光滑的内密封面与密封插入机构的外表面相配合。优选实施例，所述的密封插入机构还可以由连接在油管上的密封插管和套在密封插管外的滑动密封环以及设置在滑动密封环内外的外密封环、内密封环构成，所述的密封插管与内密封环相配合的部分是一段光滑的管子；所述的密封短节有一段光滑的内密封面与密封插入机构的外表面相配合。优选实施例，所述的新井套管或内衬套管于套管锚定机构以下部分是耐腐蚀金属材料，所述的密封短节是耐腐蚀金属材料。优选实施例，所述的内衬套管与其上部连接的套管锚定机构和密封短节共同构成内衬套管柱，所述的内衬套管柱是安装在老井套管内，内衬套管柱与老井套管之间环空中有水泥石。所述的内衬套管（12）是无接箍套管（132）。所述的内衬套管（12）的下端设有浮鞋（10）。所述的浮鞋（10）的浮球（153）被浮球爪（152）固定在返浆孔（154）以下位置，释放杆（150）穿过挡板（151）顶在浮球（153）下面。CO2水交替注入井完井管柱的完井方法，其步骤包括：（a）在老井套管内用送入服务管柱下入内衬套管柱；（b）从送入服务管柱内注入水泥浆使之充满内衬套管柱之外的环空；（c）把送入服务管柱与内衬套管柱脱开；（d）反循环洗出多余水泥浆；（e）上提送入服务管柱到内衬套管柱以上；（f）候凝；（g）起出送入服务管柱；（h）射孔；（i）下入注入管柱，使密封插入机构插入密封短节中，激活锚定机构，下压管柱。所述的CO2水交替注入井完井管柱的完井方法的服务管柱，所述的服务管柱包括套在中心管外的锁爪丢手机构、中心管和碰压机构；所述的锁爪丢手机构包括与中心管连接的丢手锁爪、支撑在丢手锁爪内的丢手活塞和丢手剪钉；丢手锁爪是分瓣弹性爪，其一端设公螺纹与套管内螺纹相啮合或其一端设置锁块与锁紧内环槽相配合；丢手活塞套在中心管外，丢手剪钉固定丢手活塞与中心管的轴向相对位置。优选实施例，所述的丢手锁爪槽口向下，丢手活塞安装在丢手锁爪以下，在中心管与丢手活塞之间于传压孔的上下形成压差密封面，碰压机构连接在中心管或延长管下端，碰压座是死连接。优选实施例，所述的丢手锁爪还可以槽口向上，丢手活塞安装在丢手锁爪以上并密封中心管和密封筒之间的环空，碰压机构的碰压座与中心管或其延长管通过定压剪钉相连接。所述的碰压机构是双复合胶塞机构。本专利技术的技术优点在于：1、结构简单。本专利技术的密封机构是在完井套管上连接一段密封短节，油管上连接一段密封插本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.CO

【技术特征摘要】
1.CO2水交替注入井完井管柱,包括油管（1）、套管、锚定机构和密封机构，其特征在于，所述的锚定机构由连接在油管上的油管锚定机构（4）和连接在套管上的套管锚定机构（5）共同构成，所述的密封机构由连接在油管上的密封插入机构（7）和连接在套管上的密封短节（6）共同构成，所述的套管是新井套管（2）或内衬套管（12），所述的密封机构是1个以上。


2.根据权利要求1所述的CO2水交替注入井完井管柱，其特征在于，所述的油管锚定机构（4）是一个外凸台肩（31），所述的套管锚定机构（5）是一个内台肩（32），外凸台肩（31）的外径大于内台肩（32）的内径。


3.根据权利要求1所述的CO2水交替注入井完井管柱，其特征在于，所述的油管锚定机构（4）是一个外螺纹（41），所述的套管锚定机构（5）是一个套管内螺纹（42），外螺纹（41）与套管内螺纹（42）共同形成螺纹付。


4.根据权利要求3所述的CO2水交替注入井完井管柱，其特征在于，所述的螺纹付是圆锥螺纹付。


5.根据权利要求4所述的CO2水交替注入井完井管柱，其特征在于，所述的圆锥螺纹付包括外圆锥螺纹（52），所述的外圆锥螺纹（52）设置在螺纹弹性爪（53）的下端，螺纹弹性爪（53）套在锚定内管（54）上，螺纹弹性爪（53）下端的内孔面是内圆锥面（51），相应地，在插入短节（33）的外表面设置外圆锥面与所述的内圆锥面相配合，在螺纹弹性爪（53）的上部设置解锚机构。


6.根据权利要求5所述的CO2水交替注入井完井管柱，其特征在于，所述的解锚机构是传扭机构，包括所述的螺纹弹性爪（53）上部设置的传扭孔（55），相应地，在锚定内管（54）上设置的传扭凸起（56）与传扭孔（55）相配合。


7.根据权利要求5所述的CO2水交替注入井完井管柱，其特征在于，所述的解锚机构是锁环机构，包括在螺纹弹性爪（53）上部内环槽中设置的下锁环（61）、在解锁套（63）下端内环槽中设置的上锁环（62）、在锚定内管（54）外周设置的解锁螺纹（64）和解锁剪钉（65），下锁环（61）套在解锁螺纹（64）以下，上锁环（62）套在解锁螺纹（64）上，解锁剪钉（65）固定锚定内管（54）和解锁套（63）的轴向相对位置。


8.根据权利要求1所述的CO2水交替注入井完井管柱，其特征在于，所述的油管锚定机构（4）是锁块锚定机构，所述的锁块锚定机构包括锁块弹性爪（95）、支撑凸起（94）以及锁止机构，支撑凸起（94）设置在密封插管（97）上，支撑凸起（94）的外径与锁块弹性爪（95）的内径相配合；所述的套管锚定机构（5）是在套管的内壁设置的锁紧内环槽（96）。


9.根据权利要求8所述的CO2水交替注入井完井管柱，其特征在于，所述的锁止机构是棘爪机构（102），包括棘爪（98）、芯轴（99）、复位片簧（101）和释放面（100）；棘爪机构偏心设置在锁块弹性爪（95）的以上部位，其芯轴（99）垂直于井筒轴线，芯轴（99）把棘爪（98）固定在锁块弹性爪（95）的侧壁孔内；复位片簧（101）一端固定在锁块弹性爪（95）的外壁上，另一端自由压紧棘爪的上端。


10.根据权利要求8所述的CO2水交替注入井完井管柱，其特征在于，所述的锁止机构是锁球机构（110），包括复位柱簧（111）、锁球（112）、锁球外环槽（113）、锁球内环槽（114）、锁球释放套（115）、释放定位台阶（116）和释放面（100）；在锁块弹性爪（95）的上部于其侧壁上设置径向锁球孔，锁球（112）置于锁球孔中，在密封插管（97）的外壁设置锁球外环槽（113）；在锁球孔的外部套装锁球释放套（115），在锁球释放套（115）的内壁设置锁球内环槽（114）；锁球（112）的直径大于锁球孔的厚度，其高出的部分置于所述的锁球外环槽（113）中或锁球内环槽（114）中；在锁块弹性爪（95）的外部设置释放定位台阶（116）,复位柱簧（111）轴向上设置在锁球释放套（115）和释放定位台阶（116）之间。


11.根据权利要求1所述的CO2水交替...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世杰，姜广彬，李敢，魏伟，刘建新，黄志宏，王锴，岳广韬，闫丽丽，毛晓楠，韩博，
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：北京;11