一种液控水气双介质分注工具及控制方法技术

本发明专利技术属于油田注气开发领域，公开了一种能够精确调节水气双介质的交替注入的液控水气双介质分注工具及控制方法

【技术实现步骤摘要】
一种液控水气双介质分注工具及控制方法


[0001]本专利技术涉及油田注气开发领域，具体涉及一种液控水气双介质分注工具及控制方法
。

技术介绍

[0002]对于低渗透油藏和致密油藏，注气开发具有较大技术优势
。
一是能够快速提高油藏压力，补充地层能量，建立有效驱替系统；二是可通过降低界面张力及与原油的混相作用大幅度提高采收率
。
研究表明，一般混相驱可提高采收率
10
％～
25
％，非混相驱可提高采收率7％～
15
％
。
[0003]在现场实际应用中，为了抑制气体窜流，常采用水气交替
(WAG)
的注入方式，一方面有效提高地层压力，快速达到混相压力条件，另一方面可有效地控制驱替流体的流度，实现注气提高微观驱油效率和注水提高宏观波及系数的有机结合，进而实现提高采收率
。
[0004]我国大多数陆相沉积油藏非均质性强，分层注入可以有效提高波及系数，改善开发效果
。
对于气窜明显的层段，需要提高低流度的水介质的注入量，降低高流度的气介质的注入量，以抑制气窜速度；对于提压较慢的层位，需要提高气体注入量，降低水的注入量，快速建立有效驱替系统，从而实现油藏各层段的均匀驱替，提高整体波及体积
。
[0005]目前已有的能够满足气体分层配注工具有的采用钢丝或电缆下入专用仪器完成配注调节，钢丝电缆作业成功率受井斜的影响较大，无法满足大斜度井
、
水平井的调节需求；而海上油田大斜度井
、
水平井占比较高
。
采用钢管单芯电缆控制的智能配注工具目前在注水井应用，未开展注气井应用尝试，气体的井下测试及控制功能尚未有成熟的技术
。
现有技术尚不能实现水气注入量同时精确控制
。
因此需要开发一种双气双介质分层注入工具，实现各层段水
、
气注入量的控制调节
。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的不足之处，本专利技术提出了一种能够精确调节水气双介质的交替注入的液控水气双介质分注工具及控制方法
。
[0007]根据本专利技术的液控水气双介质分注工具，包括：芯轴
、
依次同轴相连的上本体
、
中本体以及下本体，上本体
、
中本体以及下本体的内部形成有通道，芯轴通过档位调节组件与通道滑动连接，上本体的内部安装有位于芯轴与上本体之间的注气流量调节套，上本体上开设有与注气流量调节套相配合的注气出气口，注气流量调节套的轴向上间隔设置有多个排气孔组，下本体的内部安装有位于芯轴与下本体之间的注水流量调节套，下本体上开设有与注水流量调节套相配合的注气出水口，注水流量调节套的轴向上间隔设置有多个排水孔组，其中，液控水气双介质分注工具构造为具有注气调节模式和注水调节模式，在注气调节模式下，档位调节组件使芯轴朝向下本体滑动，以使芯轴遮挡注气流量调节套上不同个数的排气孔组；在注水调节模式下，档位调节组件使芯轴朝向上本体滑动，以使芯轴遮挡注水流量调节套上不同个数的排水孔组
。
[0008]进一步地，每个排气孔组包括沿注气流量调节套的周向间隔设置的多个排气孔，每个排水孔组包括沿注水流量调节套的周向间隔设置的多个排水孔
。
[0009]进一步地，档位调节组件包括形成在芯轴上的轨道槽，固定安装在下本体的内部且位于下本体与芯轴之间的导向键，用于驱动芯轴滑动以使导向键沿轨道槽内行走的液压驱动部件以及用于对芯轴传递扭矩的传扭部件，其中，轨道槽构造为在平面展开状态下具有水平间隔布置且连通的注气档位区和注水档位区，注气档位区与注水档位区通过转换通道相连通，注气档位区包括自上而下依次间隔排布的多个注气档位槽，注水档位区包括自上而下依次间隔排布的多个注水档位槽，位于最下方的注水档位槽与位于最上方的注气档位槽相连通，其中，在注气调节模式下，液压驱动部件驱动芯轴滑动以使导向键沿某一注气档位槽内行走至转换通道时，传扭部件驱动芯轴转动以使导向键在该注气档位槽内经转换通道进入与该注气档位槽相邻的注气档位槽或注水档位槽内；在注水调节模式下，液压驱动部件驱动芯轴滑动以使导向键沿某一注水档位槽内行走至转换通道时，传扭部件驱动芯轴转动以使导向键在该注水档位槽内经转换通道进入与该注水档位槽相邻的注水档位槽或注气档位槽内
。
[0010]进一步地，多个注气档位槽包括位于最上方的档位关闭槽和自上而下依次间隔排布的多个第一档位槽，多个注水档位槽包括自上而下依次间隔排布的多个第二档位槽，位于最下方的第二档位槽与档位关闭槽相连通，档位关闭槽以及各第一档位槽的长度自上而下依次增加，各第二档位槽的长度自上而下依次增加，位于最上方的第二档位槽的中心轴线位于档位关闭槽和与档位关闭槽相邻的第一档位槽之间，位于最下方的第一档位槽的中心轴线位于靠近其的相邻第二档位槽之间，其它第二档位槽的中心线位于靠近其的相邻第一档位槽之间，其中，当导向键位于档位关闭槽内时，注水流量调节套和注气流量调节套均关闭；当导向键位于第一档位槽内时，注水流量调节套关闭，注气流量调节套开启；当导向键位于第二档位槽内时，注水流量调节套开启，注气流量调节套关闭
。
[0011]进一步地，转换通道包括用于连接注气档位区内相邻档位关闭槽与第一档位槽以及相邻第一档位槽的多个第一侧壁，以及用于连接注水档位区内相邻第二档位槽的多个第二侧壁，各第一侧壁均构造为背离注水档位区倾斜，各第二侧壁均构造为背离注气档位区倾斜
。
[0012]进一步地，液压驱动部件包括液压泵和形成在中本体与芯轴之间的组合密封件，组合密封件包括轴向固定在中本体与芯轴之间的上密封组合件和下密封组合件，以及位于上密封组合件与下密封组合件之间的中密封组合件，上密封组合件与中密封组合件之间形成为注气开启密封腔，中密封组合件与下密封组合件之间形成为注水开启密封腔，当液压泵向注气开启密封腔内泵注液压油时，注气开启密封腔压力升高以推动中密封组合件朝向下密封组合件移动，从而带动芯轴朝向下本体移动以使芯轴遮挡注气流量调节套上不同个数的排气孔组；当液压泵向注水开启密封腔内泵注液压油时，注水开启密封腔压力升高以推动中密封组合件朝向上密封组合件移动，从而带动芯轴朝向上本体移动以使芯轴遮挡注水流量调节套上不同个数的排水孔组
。
[0013]进一步地，上密封组合件
、
中密封组合件以及下密封组合件均分别包括一个
O
型密封圈，分别位于
O
型密封圈两侧的两个
V
型密封圈，分别位于
V
型密封圈外侧的
V
型密封挡圈，以及位于
V
型密封挡圈的外侧的
H
型密封挡圈
。
[0014]进一步地，上本体
、
中本体以及下本体上均开设有管线穿越槽，上本体与中本体螺纹连接，上本体与中本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种液控水气双介质分注工具，其特征在于，包括：芯轴
、
依次同轴相连的上本体
、
中本体以及下本体，所述上本体
、
中本体以及下本体的内部形成有通道，所述芯轴通过档位调节组件与所述通道滑动连接，所述上本体的内部安装有位于所述芯轴与上本体之间的注气流量调节套，所述上本体上开设有与所述注气流量调节套相配合的注气出气口，所述注气流量调节套的轴向上间隔设置有多个排气孔组，所述下本体的内部安装有位于所述芯轴与所述下本体之间的注水流量调节套，所述下本体上开设有与所述注水流量调节套相配合的注气出水口，所述注水流量调节套的轴向上间隔设置有多个排水孔组，其中，所述液控水气双介质分注工具构造为具有注气调节模式和注水调节模式，在所述注气调节模式下，所述档位调节组件使所述芯轴朝向所述下本体滑动，以使所述芯轴遮挡所述注气流量调节套上不同个数的所述排气孔组；在所述注水调节模式下，所述档位调节组件使所述芯轴朝向所述上本体滑动，以使所述芯轴遮挡所述注水流量调节套上不同个数的所述排水孔组
。2.
根据权利要求1所述的液控水气双介质分注工具，其特征在于，每个所述排气孔组包括沿所述注气流量调节套的周向间隔设置的多个排气孔，每个所述排水孔组包括沿注所述水流量调节套的周向间隔设置的多个排水孔
。3.
根据权利要求1或2所述的液控水气双介质分注工具，其特征在于，所述档位调节组件包括形成在所述芯轴上的轨道槽，固定安装在所述下本体的内部且位于所述下本体与所述芯轴之间的导向键，用于驱动所述芯轴滑动以使所述导向键沿所述轨道槽内行走的液压驱动部件以及用于对所述芯轴传递扭矩的传扭部件，其中，所述轨道槽构造为在平面展开状态下具有水平间隔布置且连通的注气档位区和注水档位区，所述注气档位区与所述注水档位区通过转换通道相连通，所述注气档位区包括自上而下依次间隔排布的多个注气档位槽，所述注水档位区包括自上而下依次间隔排布的多个注水档位槽，位于最下方的所述注水档位槽与位于最上方的所述注气档位槽相连通，其中，在所述注气调节模式下，所述液压驱动部件驱动所述芯轴滑动以使所述导向键沿某一所述注气档位槽内行走至所述转换通道时，所述传扭部件驱动所述芯轴转动以使所述导向键在该注气档位槽内经所述转换通道进入与该注气档位槽相邻的注气档位槽或注水档位槽内；在所述注水调节模式下，所述液压驱动部件驱动所述芯轴滑动以使所述导向键沿某一所述注水档位槽内行走至所述转换通道时，所述传扭部件驱动所述芯轴转动以使所述导向键在该注水档位槽内经所述转换通道进入与该注水档位槽相邻的注水档位槽或注气档位槽内
。4.
根据权利要求3所述的液控水气双介质分注工具，其特征在于，所述多个注气档位槽包括位于最上方的档位关闭槽和自上而下依次间隔排布的多个第一档位槽，所述多个注水档位槽包括自上而下依次间隔排布的多个第二档位槽，位于最下方的所述第二档位槽与所述档位关闭槽相连通，所述档位关闭槽以及各所述第一档位槽的长度自上而下依次增加，各所述第二档位槽的长度自上而下依次增加，位于最上方的所述第二档位槽的中心轴线位于所述档位关闭槽和与所述档位关闭槽相邻的所述第一档位槽之间，位于最下方的所述第一档位槽的中心轴线位于靠近其的相邻所述第二档位槽之间，其它所述第二档位槽的中心线位于靠近其的相邻所述第一档位槽之间，其中，当所述导向键位于所述档位关闭槽内时，所述注水流量调节套和所述注气流量调节套均关闭；当所述导向键位于所述第一档位槽内时，所述注水流量调节套关闭，所述注气流量调节套开启；当所述导向键位于所述第二档位槽内时，所述注水流量调节套开启，所述注气流量调节套关闭
。
5.
根据权利要求4所述的液控水气双介质分注工具，其特征在于，所述转换通道包括用于连接所述注气档位区内相邻所述档位关闭槽与所述第一档位槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：李越，赵广渊，杨树坤，张金兵，马俊杰，陈磊，时营磊，
申请(专利权)人：中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：