分层注入管柱及分层注入方法 |
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| 申请号 | CN201410674673.5 | 申请日 | 2014-11-21 | 公开(公告)号 | CN104389567A | 公开(公告)日 | 2015-03-04 |
| 申请人 | 中国石油天然气股份有限公司; | 发明人 | 贺梦琦; 曲绍刚; 王智博; 马薇; 赵吉成; 宋阳; 王玲; 寇微; 马振; 戚勇; 王文刚; 沈闽; 贾纯真; 余训兵; 郑亮; 匡韶华; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种分层注入管柱及分层注入方法，它包括：第一油管，第二油管，第二油管和第一油管之间形成有第二油管环形空间，第二油管环形空间内设有第一油管第一密封器，第二油管管壁上开设有位于第一油管第一密封器上方的第二油管第一通孔；第三油管，第三油管和第二油管之间形成有第三油管环形空间，第三油管环形空间内设有第二油管第一密封器和第二油管第二密封器，在第三油管管壁上开设有第三油管第一通孔，在第三油管管壁上开设有第三油管第二通孔，在第三油管外套设有第一封隔器、第二封隔器和第三封隔器。该分层注入管柱及分层注入方法在 聚合物 随油管注入时，不会发生任何 挤压 剪切，大大降低了注入聚合物有效黏度损失。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种分层注入管柱，其特征在于，它包括： |
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| 说明书全文 | 分层注入管柱及分层注入方法技术领域[0001] 本发明涉及油田完井技术领域，特别涉及一种分层注入管柱及分层注入方法。 背景技术[0002] 目前，我国的大型油田，如大庆油田、胜利油田等东部油田都已进入开发末期，产量都有不同程度的递减，而新增储量又增加越来越缓慢，并且勘探成本和难度也越来越大，因此采用了各种不同技术，以达到控制含水，稳定目前原油产量，最大程度的提高最终采收率。而聚合物驱技术是在目前三次采油技术中化学驱技术中较为成熟的一种，其机理为在注入水中加入高分子聚合物，增加驱替相粘度，调整吸水剖面，增大驱替相波及体积，从而提高最终采收率。 [0003] 为了更加进一步提高聚合物驱技术的采收率，在聚合物驱替的过程中需要针对不同油层的物性，从而相对的注入不同浓度的、不同注入量的聚合物以进行驱替原油。目前，在油井管柱中进行分层注入一般都依赖梭型杆偏心配注器来实现，但该种方法存在如下缺点：在对聚合物进行注入时，由于梭型杆偏心配注器具有梭型杆的结构，使其存在一定的节流压差，在聚合物通过梭型杆时，梭型杆对聚合物造成了挤压剪切，使得聚合物的有效黏度降低，聚合物有效黏度的降低影响了原油的采收率。 发明内容[0005] 本发明的具体技术方案是： [0006] 一种分层注入管柱，其特征在于，它包括：第一油管，所述第一油管具有第一油管第一空间；第二油管，其套设于所述第一油管外部，所述第二油管和所述第一油管之间形成有第二油管环形空间，所述第二油管环形空间内设有第一油管第一密封器，所述第二油管管壁上开设有位于所述第一油管第一密封器上方的第二油管第一通孔；第三油管，其套设于所述第二油管外部，所述第三油管和所述第二油管之间形成有第三油管环形空间，所述第三油管环形空间内设有第二油管第一密封器和第二油管第二密封器，所述第二油管第一密封器位于所述第二油管第一通孔的上方，所述第二油管第二密封器位于所述第二油管第一通孔的下方，在所述第二油管第一密封器上方的所述第三油管管壁上开设有第三油管第一通孔，在所述第二油管第一密封器和所述第二油管第二密封器之间的所述第三油管管壁上开设有第三油管第二通孔，在所述第三油管第一通孔上方的所述第三油管外套设有第一封隔器，在所述第三油管第一通孔与所述第三油管第二通孔之间的所述第三油管外套设有第二封隔器，在所述第三油管第二通孔下方的所述第三油管外套设有第三封隔器。 [0007] 优选地，所述第一封隔器、所述第二封隔器和所述第三封隔器中任意之一为Y211型封隔器。 [0008] 优选地，所述第一油管第一密封器、所述第二油管第一密封器和所述第二油管第二密封器中任意之一为插入式密封器。 [0009] 优选地，所述第二油管第一通孔绕所述第二油管的轴向中心线均匀分布于所述第二油管的管壁上，所述第三油管第一通孔和所述第三油管第二通孔绕所述第三油管的轴向中心线均匀分布于所述第三油管的管壁上。 [0010] 优选地，所述第二油管第一通孔和所述第三油管第二通孔处于同一水平高度。 [0011] 优选地，适用于具有T个射孔井段的油井的所述分层注入管柱具有如下规律，第N油管，其套设于第N-1油管外部，所述第N油管和所述第N-1油管之间设有N-1个密封器，所述第N-1油管第一密封器位于所述第N-1油管第一通孔的上方，所述第N-1油管第M密封器位于所述第N-1油管第M-1通孔与所述第N-1油管第M通孔之间，所述第N-1油管第N-1密封器位于所述第N-1油管第N-2通孔下方，在第N-1油管第1密封器上方的所述第N油管上开设有第N油管第1通孔，在所述第N-1油管第M密封器和所述第N-1油管第M-1密封器之间的第N油管上开设有第N油管第M通孔，其中1 [0012] 优选地，所述封隔器中任意之一为Y211型封隔器。 [0013] 优选地，所述密封器中任意之一为插入式密封器。 [0014] 一种根据权利要求1中所述的分层注入管柱的分层注入方法，其特征在于：将所述分层注入管柱下入至油井中，使油井内的第一射孔井段位于所述第一封隔器与所述第二封隔器之间，第二射孔段位于所述第二封隔器与所述第三封隔器之间，第三射孔段位于所述第三封隔器下方；将所述第一封隔器、所述第二封隔器和所述第三封隔器坐封；向所述第一油管内注入聚合物，用以对所述第三射孔井段注入聚合物，向所述第一油管和所述第二油管之间注入聚合物,聚合物由所述第一油管和所述第二油管之间的所述第二油管第一空间注入，流经所述第二油管第一通孔至第三油管第二空间中，再流经所述第三油管第二通孔进入所述第二射孔井段,用以对所述第二射孔井段注入聚合物，向所述第二油管和所述第三油管之间注入聚合物，流经所述第三油管第一通孔进入所述第一射孔井段,用以对所述第一射孔井段注入聚合物。 [0015] 优选地，下入所述分层注入管柱至油井中时，所述第一油管底部与油井底部空间连通。 [0016] 本发明具有以下显著优点： [0017] 1、该分层注入管柱及分层注入方法通过油管依次同心套设的方式形成了单独的油管注入通道，在聚合物随油管注入时，不会发生任何挤压剪切，大大降低了注入聚合物有效黏度损失，提高了注入聚合物的效果，进一步提高了化学驱注入的经济效益。 [0018] 2、该分层注入管柱及分层注入方法通过封隔器以及密封器实现了各通道之间无连通，操作人员可以在地面上同时实现对不同油层进行不同配注量的聚合物注入，还可以实现对不同注入聚合物的浓度黏度进行单独调整，有效的提高了精细注入的开发效果。附图说明 [0019] 在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。 [0020] 图1为本发明分层注入管柱的结构示意图。 [0021] 以上附图的附图标记： [0022] 1、第一油管；2、第二油管；3、第三油管；4、第一封隔器；5、第二封隔器；6、第三封隔器；7、第三油管第一通孔；8、第三油管第二通孔；9、第二油管第一通孔；10、第一射孔井段；11、第二射孔井段；12、第三射孔井段；13、第二油管第一密封器；14、第一油管第一密封器；15、第二油管第二密封器；16、第一油管第一空间；17、第二油管环形空间；171、第二油管第一空间；172、第二油管第二空间；18、第三油管环形空间；181、第三油管第一空间；182、第三油管第二空间；183、第三油管第三空间。 具体实施方式[0023] 结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。 [0024] 图1为本发明分层注入管柱的结构示意图，如图1所示，一种分层注入管柱，它包括：第一油管1，第一油管1具有第一油管第一空间16；第二油管2，其套设于第一油管1外部，第二油管2和第一油管1之间形成有第二油管环形空间17，第二油管环形空间17内设有第一油管第一密封器14，第二油管2管壁上开设有第二油管第一通孔9，第二油管第一通孔9位于第一油管第一密封器14上方；第三油管3，其套设于第二油管2的外部，第三油管3和第二油管2之间形成有第三油管环形空间18，第三油管环形空间18内设有第二油管第一密封器13和第二油管第二密封器15，第二油管第一密封器13位于第二油管第一通孔9的上方，第二油管第二密封器15位于第二油管第一通孔9的下方，在第二油管第一密封器 13上方的第三油管3管壁上开设有第三油管第一通孔7，在第二油管第一密封器13和第二油管第二密封器15之间的第三油管3管壁上开设有第三油管第二通孔8，在第三油管第一通孔7上方的第三油管3外套设有第一封隔器4，在第三油管第一通孔7与第三油管第二通孔8之间的第三油管3外套设有第二封隔器5，在第三油管第二通孔8下方的第三油管3外套设有第三封隔器6。 [0025] 具体而言，第二油管2套设于第一油管1外部，第一油管1与第二油管2之间形成有第二油管环形空间17，在第二油管2和第一油管1之间的第二油管环形空间17中设有第一油管第一密封器14，第一油管第一密封器14将第二油管环形空间17分为沿第二油管2轴向分布的第二油管第一空间171和第二油管第二空间172，在第一油管第一密封器14上方的第二油管2管壁上开设有第二油管第一通孔9。第三油管3套设于第二油管2外部，第三油管3与第二油管2之间形成第三油管环形空间18，第三油管环形空间18中设有第二油管第一密封器13和第二油管第二密封器15，第二油管第一密封器13和第二油管第二密封器15将第三油管环形空间18分成沿第三油管3轴向分布的第三油管第一空间181、第三油管第二空间182和第三油管第三空间183。在第二油管第一密封器13上方的第三油管3管壁上开设有第三油管第一通孔7，在第二油管第一密封器13和第二油管第二密封器15之间的第三油管3管壁上开设有第三油管第二通孔8。在第三油管第一通孔7上方的第三油管3上连接有第一封隔器4，在第三油管第一通孔7与第三油管第二通孔8之间的第三油管3上连接有第二封隔器5，在第三油管第二通孔8下方的第三油管3上连接有第三封隔器6。 [0026] 在一个优选的实施方式中，第一封隔器4、第二封隔器5和第三封隔器6中任意之一为Y211型封隔器。 [0027] 在一个优选的实施方式中，第一油管第一密封器14、第二油管第一密封器13和第二油管第二密封器15中任意之一为插入式密封器。 [0028] 在一个优选的实施方式中，第二油管第一通孔9和第三油管第二通孔8处于同一水平高度，如此，聚合物在通过第二油管第一空间171向第二射孔井段11注入时，聚合物可以从第二油管第一空间171直接沿水平直线流经第二油管第一通孔9和第三油管第二通孔8进入第二射孔井段11，避免聚合物绕流而造成有效黏度的损失。 [0029] 在一个优选的实施方式中，第二油管第一通孔9沿第二油管2轴向中心环向均匀分布于第二油管2的管壁上，第三油管第一通孔7和第三油管第二通孔8沿第三油管3的轴向中心环向分布于第三油管3的管壁上。 [0030] 在一个优选的实施方式中，第二油管第一通孔9紧接着位于第一油管第一密封器14上方，第三油管第二通孔8紧接着位于第二油管第二密封器15上方，如此，在对第二射孔井段11进行聚合物注入时，聚合物不会大量滞留在第二油管第一空间171和第三油管第二空间182中，以避免影响到下一次不同聚合物的注入。同理，第三油管第一通孔7紧接着位于第二油管第一密封器13上方，如此，在对第一射孔井段10进行聚合物注入时，聚合物不会大量滞留在第三油管第一空间181中。 [0031] 在一个优选的实施方式中，油管的套设级数以及相应油管上的通孔、密封器、分隔器可以不断的增加，以此类推，形成更加多层的分层注入管柱，以满足具有多个射孔井段的油井。假设某种油井具有T个射孔井段，适用于该油井的分层注入管柱的结构具有如下规律：第N油管，其套设于第N-1油管外部，第N油管和第N-1油管之间设有第N-1油管的N-1个密封器，第N-1油管第一密封器位于第N-1油管第一通孔的上方，第N-1油管第M密封器位于第N-1油管第M-1通孔与第N-1油管第M通孔之间，第N-1油管第N-1密封器位于第N-1油管第N-2通孔下方，在第N-1油管第1密封器上方的第N油管上开设有第N油管第1通孔，在第N-1油管第M密封器和第N-1油管第M-1密封器之间的第N油管上开设有第N油管第M通孔，其中1 [0032] 上述分层注入管柱的分层注入方法步骤如下： [0033] 根据第一射孔井段10、第二射孔井段11、第三射孔井段12在油井内的深度，连接完成分层注入管柱，使得分层注入管柱中第一封隔器4和第二封隔器5之间的距离大于第一射孔井段10的长度，第二封隔器5和第三封隔器6之间的距离大于第二射孔井段11的长度； [0034] 将分层注入管柱下入油井中，使得第一封隔器4、第二封隔器5和第三封隔器6的深度位置与第一射孔井段10、第二射孔井段11和第三射孔井段12相对应，油井内的第一射孔井段10位于第一封隔器4与第二封隔器5之间，第二射孔段11位于第二封隔器5与第三封隔器6之间，第三射孔段12位于第三封隔器6下方，第一油管1底部与油井底部相连通； [0035] 将分层注入管柱的第一封隔器4、第二封隔器5和第三封隔器6坐封，第一封隔器4、第二封隔器5和第三封隔器6分隔第三油管3与油井套管之间的间隙； [0036] 完成上述操作步骤后开始进行聚合物注入，通过向第一油管1中的第一油管第一空间16注入聚合物，聚合物经第一油管第一空间16进入油井底部，随后流入第三射孔井段12；通过向第二油管第一空间171注入聚合物，聚合物依次经过第二油管第一空间171、第二油管第一通孔9、第三油管第二空间182和第三油管第二通孔8，随后流入第二射孔井段 11；通过向第三油管第一空间181注入聚合物，聚合物依次经过第三油管第一空间181、第三油管第一通孔7，随后流入第一射孔井段10。 [0037] 通过上述方式分别完成对第一射孔井段10、第二射孔井段11和第三射孔井段12进行聚合物注入。 [0038] 本发明分层注入管柱及分层注入方法具有以下显著优点： [0039] 本分层注入管柱及分层注入方法是通过油管依次同心套设的方式形成多条单独的注入通道，由于油管本身内部都呈竖直通道，所以在聚合物通过油管注入时，不会发生任何挤压剪切，这样就大大降低了注入聚合物有效黏度的损失，提高了注入聚合物的效果，进一步提高了化学驱注入的经济效益。 [0040] 其次，该分层注入管柱及分层注入方法通过使用封隔器以及密封器实现各通道之间无连通，相互不影响，所以可以同时对不同油层进行不同配注量的聚合物注入，也可以对不同注入聚合物的浓度黏度进行单独调整，还可以单独对某一油层进行聚合物注入。这些不同的聚合物注入方式可以满足不同的实际注入情况的需求，有效的提高精细注入的发开效果。 [0042] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 |
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