注水井增注系统技术方案

本发明专利技术为一种注水井增注系统，包括内筒和外筒，内筒与套管之间座封有封隔器，内筒的内部由上至下顺序设置有第一单向阀、丝堵和第二单向阀，第一单向阀与丝堵以及丝堵与第二单向阀之间分别形成有第一容水腔和第二容水腔，外筒套设于内筒的外侧，外筒与内筒之间形成有第一输水通道，位于丝堵下方和第一单向阀上方的内筒上分别开设有连通第一输水通道与第二容水腔的高压水入口和连通第一输水通道与内筒内部的高压水出口，第一输水通道的内部设置有连通第一容水腔与套管内部的第二输水通道；第一单向阀的上方设置有光杆，光杆的底部与内筒的内壁密封滑动连接，光杆的顶部与抽油杆的底部连接。本发明专利技术解决了向注水井内注水压力不足的技术问题。的技术问题。的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
注水井增注系统


[0001]本专利技术涉及采油工程
，尤其涉及一种注水井增注系统。

技术介绍

[0002]现阶段，对稀油油区的开发多采用注水开发方式，受成本限制，不可能给每一口注水井建立一套地面注水系统，因此目前多采用集中注水的方式同时为多口注水井进行注水，由于是集中注水，会出现注水压力不足的情况，因此需要根据实际情况提高注水压力，以达到顺利注水的目的。在长期高压注水过程中，地面的高压管线受注水压力的影响会出现剌漏的情况，不仅影响正常的注水工作，而且会给环境带来污染。另外，每个注水井所需要的注水压力是不同的，但是由于是集中注水，各注水井中的注水均来自同一主管线，对各注水井的注水压力相同，该种情况会导致压力较低的注水井内注水量大，压力较高的注水井内注水量小，因此也需要根据实际情况提高注水压力，保证向压力较高的注水井内注入足够的水量，该种方法不仅会对水资源造成浪费，而且不利于注水区域油田的顺利开发。
[0003]针对相关技术中向注水井内注水压力不足的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
[0004]由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种注水井增注系统，以克服现有技术的缺陷。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种注水井增注系统，在不改变传统地面注水管线的前提下，利用抽油机即可带动注水井增注系统增加井内的注入压力，提高注水井的开采效果，由于井内注入压力的增加，可在一定范围内降低注水主管线的注水压力，进而减少注水管线发生剌漏的可能，延长注水管线的使用寿命。
[0006]本专利技术的目的可采用下列技术方案来实现：
[0007]本专利技术提供了一种注水井增注系统，其设置于抽油杆的底部，并随所述抽油杆下入至注水井的套管内位于油层上方的位置，所述注水井增注系统包括沿所述套管的轴向设置的内筒和外筒，其中：
[0008]所述内筒的下部外壁与所述套管的内壁之间座封有封隔器，所述内筒的内部由上至下顺序设置有向上单向导通的第一单向阀、对所述内筒的内部进行封堵的丝堵和向下单向导通的第二单向阀，所述第一单向阀与所述丝堵以及所述丝堵与所述第二单向阀之间分别形成有第一容水腔和第二容水腔，所述外筒位于所述封隔器的上方且套设于所述内筒的外侧，所述外筒与所述内筒之间形成有第一输水通道，位于所述丝堵下方和所述第一单向阀上方的所述内筒上分别开设有连通所述第一输水通道与所述第二容水腔的高压水入口和连通所述第一输水通道与所述内筒内部的高压水出口，所述第一输水通道的内部设置有密封贯穿所述第一输水通道且连通所述第一容水腔与所述套管内部的第二输水通道；
[0009]所述第一单向阀的上方设置有光杆，所述光杆的底部与所述内筒的内壁密封滑动
连接，所述光杆的顶部与所述抽油杆的底部连接。
[0010]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一单向阀包括上阀体、下阀体、第一阀球和第二阀球，所述上阀体的底部与所述下阀体的顶部连接，且所述上阀体的外壁和所述下阀体的外壁均与所述内筒的内壁连接，所述上阀体与所述下阀体之间形成有缓冲腔，所述上阀体上开设有连通所述上阀体上方空间与所述缓冲腔的第一阀孔，所述下阀体上开设有连通所述下阀体下方空间与所述缓冲腔的第二阀孔，所述第一阀孔和所述第二阀孔均为由下至上直径逐渐增大的喇叭孔，所述第一阀球和所述第二阀球分别能上、下移动地设置于所述第一阀孔和所述第二阀孔内，且所述第一阀球的下部外壁和所述第二阀球的下部外壁分别能与所述第一阀孔的下部内壁和所述第二阀孔的下部内壁抵接，以通过第一阀球和所述第二阀球分别对所述第一阀孔和所述第二阀孔进行封堵。
[0011]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述上阀体与所述下阀体一体成型。
[0012]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第二单向阀包括阀座和第三阀球，所述阀座的外壁与所述内筒的内壁连接，所述阀座上开设有连通所述阀座上方空间与其下方空间的第三阀孔，所述第三阀孔为由上至下直径逐渐增大的喇叭孔，所述第三阀球能上、下移动地设置于所述第三阀孔内，且第三阀球的上部外壁能与所述第三阀孔的上部内壁抵接，以通过所述第三阀球对所述第三阀孔进行封堵。
[0013]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第二输水通道的数量为多条，各所述第二输水通道沿所述内筒的周向均匀排布，各所述第二输水通道均穿过所述第一输水通道，且各所述第二输水通道的一端均与所述第一容水腔相连通，各所述第二输水通道的另一端均与所述套管内部相连通。
[0014]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述光杆与所述内筒之间设置有密封圈，所述密封圈套设于所述光杆上，所述密封圈的内壁和外壁分别与所述光杆的外壁和所述内筒的内壁紧密贴合。
[0015]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述光杆的外壁上设置有多个应力感应装置，各所述应力感应装置的信号输出端与位于地面的信号接收装置的信号接收端电连接。
[0016]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述光杆的顶部伸出至所述内筒的上方，各所述应力感应装置均位于所述内筒外部的所述光杆的外壁上，且各所述应力感应装置沿所述光杆的周向成螺旋状排布。
[0017]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述应力感应装置为应力片或者应力传感器。
[0018]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述信号接收装置上设置有显示器和报警器。
[0019]在本专利技术的一较佳实施方式中，所述封隔器的内壁与所述内筒的下部外壁密封连接，所述封隔器的外壁与所述套管的内壁密封连接。
[0020]由上所述，本专利技术的注水井增注系统的特点及优点是：内筒的内部由上至下顺序设置有由下至上单向导通的第一单向阀、丝堵和由上至下单向导通的第二单向阀，外筒套设于内筒的外侧并在外筒与内筒之间形成有第一输水通道，在第一输水通道的内部设置有连通内筒内部与套管内部的第二输水通道，在使用过程中从地面向套管内注水，达到一定注水量后注入水通过第二输水通道进入到第一单向阀下方的第一容水腔内，当抽油杆带动光杆上移时，光杆底部与第一单向阀顶部之间形成压强较小的容水空间，在压差的作用下第一容水腔内的注水顶开第一单向阀并进入至容水空间中，当抽油杆带动光杆下移时，容
水空间中的压强不断增大，从而使第一单向阀关闭，并推动注入水依次通过高压水出口、第一输水通道和高压水入口进入至第二单向阀上方的第二容水腔内，当压力达到第二单向阀的开启压力时，注入水推动第二单向阀打开，通过第二单向阀将增压后的注入水注入至注水井增压系统下方的油层中，达到对进入套管内的注入水先增压再注入到油层中的目的，从而增加了井内的注入压力，提高注水井的开采效果。另外，由于本专利技术的注水井增注系统在套管内对注入水进行增压，无需对地面管线设备进行调整，也无需增加地面上注水管线的注水压力，因此，可在一定范围内降低注水管线所承受的注水压力，减少注水管线发生剌漏的情况，不仅能够避免对周围环境造成污染，而且延长了注水管线的使用寿命，保证采油工作的正常进行。
附图说明
[0021]以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种注水井增注系统，其设置于抽油杆的底部，并随所述抽油杆下入至注水井的套管(11)内位于油层(12)上方的位置，其特征在于，所述注水井增注系统包括沿所述套管(11)的轴向设置的内筒(1)和外筒(2)，其中：所述内筒(1)的下部外壁与所述套管(11)的内壁之间座封有封隔器(9)，所述内筒(1)的内部由上至下顺序设置有向上单向导通的第一单向阀(4)、对所述内筒(1)的内部进行封堵的丝堵(7)和向下单向导通的第二单向阀(5)，所述第一单向阀(4)与所述丝堵(7)以及所述丝堵(7)与所述第二单向阀(5)之间分别形成有第一容水腔(103)和第二容水腔(104)，所述外筒(2)位于所述封隔器(9)的上方且套设于所述内筒(1)的外侧，所述外筒(2)与所述内筒(1)之间形成有第一输水通道(201)，位于所述丝堵(7)下方和所述第一单向阀(4)上方的所述内筒(1)上分别开设有连通所述第一输水通道(201)与所述第二容水腔(104)的高压水入口(101)和连通所述第一输水通道(201)与所述内筒(1)内部的高压水出口(102)，所述第一输水通道(201)的内部设置有密封贯穿所述第一输水通道(201)且连通所述第一容水腔(103)与所述套管(11)内部的第二输水通道(6)；所述第一单向阀(4)的上方设置有光杆(3)，所述光杆(3)的底部与所述内筒(1)的内壁密封滑动连接，所述光杆(3)的顶部与所述抽油杆的底部连接。2.如权利要求1所述的注水井增注系统，其特征在于，所述第一单向阀(4)包括上阀体(401)、下阀体(402)、第一阀球(405)和第二阀球(406)，所述上阀体(401)的底部与所述下阀体(402)的顶部连接，且所述上阀体(401)的外壁和所述下阀体(402)的外壁均与所述内筒(1)的内壁连接，所述上阀体(401)与所述下阀体(402)之间形成有缓冲腔(407)，所述上阀体(401)上开设有连通所述上阀体(401)上方空间与所述缓冲腔(407)的第一阀孔(403)，所述下阀体(402)上开设有连通所述下阀体(402)下方空间与所述缓冲腔(407)的第二阀孔(404)，所述第一阀孔(403)和所述第二阀孔(404)均为由下至上直径逐渐增大的喇叭孔，所述第一阀球(405)和所述第二阀球(406)分别能上、下移动地设置于所述第一阀孔(403)和所述第二阀孔(404)内，且所述第一阀球(405)的下部外壁和所述第二阀球(406)的下部外壁分别能与所述第一阀孔(403)的下部内壁和所述第二阀孔(404)...

【专利技术属性】
技术研发人员：管九洲，郎宝山，吴非，王书慧，罗恩勇，付强，夏强，徐振宇，杨鹏，冉建伟，黎俊良，任艺，高倩芸，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：