一种固定注水管柱反洗功能的井下循环装置及反洗方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于油气田采油、采气及注水技术领域，公开了一种固定注水管柱反洗功能的井下循环装置及反洗方法。清水从环空进入偏心工作筒内的洗井通道，从密封模块内部穿过悬挂器，形成洗井通道；液控流体从液控管线进入液控活塞腔，液控活塞克服弹簧的压力向下移动，偏心反洗通道打开。本发明专利技术提供的液控活塞，洗井通道开启压力不受注水压力的变化而变化，始终保持设计压力下开启关闭，对生产井的压力无额外要求。本发明专利技术提供的偏心工作筒保证了管柱的内通径，使其可以满足正常注水管柱分段分层的要求，以及管柱强度要求。偏心反洗通道的设计，使洗井排量大幅度提高，清洁能力、挟带能力都有提升，对地面设施的要求降低。对地面设施的要求降低。对地面设施的要求降低。

【技术实现步骤摘要】
一种固定注水管柱反洗功能的井下循环装置及反洗方法


[0001]本专利技术属于油气田采油、采气及注水
，尤其涉及一种固定注水管柱反洗功能的井下循环装置及反洗方法。

技术介绍

[0002]目前各油田使用的固定式防砂注水管柱都存在反洗困难或不能洗井的问题，注水过程中，随着注入时间的不断增加，水中的杂质逐步堵塞通道，导致注水困难甚至停泵停产，如果要进行清理清洗，需要全部或部分起出井内管柱，需要动用大型设备及数天时间，费用少则几十万，多则上百万。
[0003]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有固定注水管柱不具备反洗功能，使得的固定注水管柱在清洗中堵塞通道，影响下一步生产。而且现有固定注水管柱清洗费时费力，使得清洗成本高。

技术实现思路

[0004]为克服相关技术中存在的问题，本专利技术公开实施例提供了一种固定注水管柱反洗功能的井下循环装置及反洗方法。
[0005]所述技术方案如下：固定注水管柱反洗功能的井下循环反洗方法，包括：
[0006]清水从环空进入偏心工作筒内的洗井通道，从密封模块内部穿过悬挂器，形成洗井通道；
[0007]液控流体从液控管线进入液控活塞腔，液控活塞克服弹簧的压力向下移动，偏心反洗通道打开。
[0008]在一个实施例中，清水从环空进入偏心工作筒内的洗井通道前，需进行环空试压，启泵到设计压力后保持压力不变，偏心反洗通道打开，洗井液从环空进入，经过数个封隔器及配水器的环空，进入油管内返出至地面。
[0009]将组装好的固定注水管柱反洗功能的井下循环装置连接并下入到设计深度，与悬挂器对接完成，调整管柱，坐入油管挂，坐井口，将液控管线从井口密封孔中引出，连接到地面控制装置中，并连接打压泵。
[0010]在一个实施例中，所述地面控制装置用于对液控流体的压力进行控制，使液控流体从液控管线进入液控活塞腔，液控活塞克服弹簧的压力向下移动，偏心反洗通道打开，所述对液控流体的压力进行控制实时采集弹簧向下移动距离、偏心反洗通道打开状态，根据偏心反洗通道打开状态，调控液控流体的压力，具体包括以下步骤：
[0011]第一步，在液控流体的压力稳定执行周期中，获取弹簧向下移动距离和偏心反洗通道打开状态，弹簧向下移动距离表示为弹簧对向下移动压力的需求，具体为弹簧对液控流速、液控流量的需求，偏心反洗通道打开状态表示为液控流体的压力稳定触发打压泵增频值l
th
和动态自适应运行频率加速度差值V
th
；
[0012]第二步，检测液控调整状态，并与相邻交互信息，将液控调整量l与液控流体的压
力稳定打压泵增频l
th
进行比较，同时按照液控调整方差函数计算各和邻区的液控调整量方差V，当某l＞l
th
且V＞V
th
时触发液控流体的压力调整；
[0013]第三步，在邻区中筛选目标，液控调整量l≤l
th
的邻区作为目标，并对目标按照目标物理资源块占用率大小进行优先级排序；
[0014]第四步，按照优先级依次选择目标，筛选向所选目标切换的压力值，进行液控调整转移；
[0015]第五步，液控流体的压力稳定结束判决，当液控调整量l≤l
th
或对所有目标都进行了液控调整转移，则一次液控流体的压力稳定过程结束，否则返回第四步，按照目标优先级选择下一个目标进行液控调整转移。
[0016]在第一步中，动态自适应运行频率加速度差值V
th
，代表运行频率加速度对液控流体的压力稳定的意图，在整体液控调整高时压力降低，在整体液控调整低时压力升高，表达式为：
[0017]V
th
＝exp(
‑
αE
l
)+C
[0018]其中，E
l
是当前及其邻区的液控调整量均值，α控制函数的衰减速度，C是一个正常数，防止V
th
衰减到零，造成各个网络液控调整完全相同，代表了对液控调整不均衡的最大容忍程度，反映偏心反洗通道打开状态；
[0019]在第二步中，检测自身的液控调整状态，并与相邻交互信息，并根据液控调整方差函数公式计算弹簧效用均值；弹簧效用函数公式表示为：
[0020][0021]其中，L
m
和L0分别是弹簧当前时延和满足弹簧当前能接收最大距离，R
m
和R0分别为弹簧当前速率和满足弹簧当前所需运行最小速率，u
i
为针对特定材质属性的效用函数，表示如下：
[0022][0023]其中，x和x0分别为状态值和弹簧需求值，η
o
和σ
o
是为了使函数值域在[0,1]和当x＝x0时满足u
i
＝0.5所设置的压力参数和放缩参数。
[0024]本专利技术的另一目的在于提供一种固定注水管柱反洗功能的井下循环装置，该装置实施所述的固定注水管柱反洗功能的井下循环反洗方法，该装置包括：
[0025]液控活塞，用于液控流体从液控管线进入，克服弹簧的压力向下移动，偏心反洗通道打开；
[0026]偏心工作筒，用于满足正常注水管柱分段分层，并形成偏心反洗通道；
[0027]偏心反洗通道，用于利用注入的清水，进入环空，形成反洗压力，清洗环空杂质。
[0028]还包括压差活塞内筒，所述压差活塞内筒上下两端分别安装有密封上接头和活塞外筒，所述活塞外筒下端通过下部芯轴连接有变扣接头，所述活塞外筒外侧下端安装有密封筒芯轴；
[0029]所述压差活塞内筒外侧套设有弹簧外筒，所述弹簧外筒内部安装有弹簧，所述弹簧上端通过止退销钉安装有弹簧压帽；
[0030]所述活塞外筒外侧通过密封接头安装有液控管线，所述液控管线下端位于密封筒
芯轴里侧；
[0031]所述弹簧外筒内部设置有两个分别位于弹簧两端的弹簧调节环。
[0032]在一个实施例中，所述弹簧外筒两端与压差活塞内筒和活塞外筒的接触位置分别安装有第一密封圈；
[0033]所述压差活塞内筒与活塞外筒的接触位置安装有第二密封圈、第三密封圈和硫化防脱件。
[0034]在一个实施例中，所述密封筒芯轴外侧安装有两个挡圈，所述密封筒芯轴外侧下端安装有引鞋，所述密封筒芯轴和引鞋之间安装有第四密封圈；
[0035]所述活塞外筒外侧安装有NPT堵头。
[0036]在一个实施例中，所述活塞外筒中间安装有预制孔堵头和预留孔接头；
[0037]所述挡圈包括间隔排列的密封单元刚体与密封橡胶，密封单元刚体末端形成定位短接。
[0038]本专利技术的另一目的在于提供一种油气田采油、采气注水设备，所述设备实施所述的固定注水管柱反洗功能的井下循环反洗方法。
[0039]结合上述的所有技术方案，本专利技术所具备的优点及积极效果为：本专利技术提供的固定注水管柱反洗功能的井下循环装置，在地面启动手压泵，通过液控管线即可打开流体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固定注水管柱反洗功能的井下循环反洗方法，其特征在于，该方法包括：清水从环空进入偏心工作筒内的洗井通道，从密封模块内部穿过悬挂器，形成洗井通道；液控流体从液控管线进入液控活塞腔，液控活塞克服弹簧(7)的压力向下移动，偏心反洗通道打开。2.根据权利要求1所述的固定注水管柱反洗功能的井下循环反洗方法，其特征在于，清水从环空进入偏心工作筒内的洗井通道前，需进行环空试压，启泵到设计压力后保持压力不变，偏心反洗通道打开，洗井液从环空进入，经过数个封隔器及配水器的环空，进入油管内返出至地面。3.根据权利要求2所述的固定注水管柱反洗功能的井下循环反洗方法，其特征在于，还包括：将组装好的固定注水管柱反洗功能的井下循环装置连接并下入到设计深度，与悬挂器对接完成，调整管柱，坐入油管挂，坐井口，将液控管线从井口密封孔中引出，连接到地面控制装置中，并连接打压泵。4.根据权利要求3所述的固定注水管柱反洗功能的井下循环反洗方法，其特征在于，所述地面控制装置用于对液控流体的压力进行控制，使液控流体从液控管线进入液控活塞腔，液控活塞克服弹簧(7)的压力向下移动，偏心反洗通道打开，所述对液控流体的压力进行控制实时采集弹簧(7)向下移动距离、偏心反洗通道打开状态，根据偏心反洗通道打开状态，调控液控流体的压力，具体包括以下步骤：第一步，在液控流体的压力稳定执行周期中，获取弹簧(7)向下移动距离和偏心反洗通道打开状态，弹簧(7)向下移动距离表示为弹簧(7)对向下移动压力的需求，具体为弹簧(7)对液控流速、液控流量的需求，偏心反洗通道打开状态表示为液控流体的压力稳定触发打压泵增频值l
th
和动态自适应运行频率加速度差值V
th
；第二步，检测液控调整状态，并与相邻交互信息，将液控调整量l与液控流体的压力稳定打压泵增频l
th
进行比较，同时按照液控调整方差函数计算各和邻区的液控调整量方差V，当某l＞l
th
且V＞V
th
时触发液控流体的压力调整；第三步，在邻区中筛选目标，液控调整量l≤l
th
的邻区作为目标，并对目标按照目标物理资源块占用率大小进行优先级排序；第四步，按照优先级依次选择目标，筛选向所选目标切换的压力值，进行液控调整转移；第五步，液控流体的压力稳定结束判决，当液控调整量l≤l
th
或对所有目标都进行了液控调整转移，则一次液控流体的压力稳定过程结束，否则返回第四步，按照目标优先级选择下一个目标进行液控调整转移。5.根据权利要求4所述的固定注水管柱反洗功能的井下循环反洗方法，其特征在于，在第一步中，动态自适应运行频率加速度差值V
th
，代表运行频率加速度对液控流体的压力稳定的意图，在整体液控调整高时压力降低，在整体液控调整低时压力升高，表达式为：V
th
＝exp(
‑
αE
l
)+C其中，El是当前及其邻区的液控调整量均值，α控制函数的衰减速度，C是一个正常数，防止V

【专利技术属性】
技术研发人员：吕亚楠，徐淳，张立坪，黄德闯，
申请(专利权)人：北京赛瑞宏业能源技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：