注水井在线增注注水管线的制作方法

1.本发明属于注水采油技术领域，具体涉及一种注水井在线增注注水管线。


背景技术：

2.在油田开发过程中，最初由于地层能量高，原油比较容易采出。当能量衰减时需要注水井注水补充地层能量，注水时由于地层孔渗条件、油水相相对渗透率、注入过程中的堵塞等因素，日注水量可能会达不到日配注量，常规方法是在井场进行酸化等增注措施，酸化增注时为了防止注水管柱腐蚀，会起出原有注水管柱并下入专门的酸化管柱，酸化完成后再起出井内的酸化管柱并下入完井注水管柱，工序复杂，且酸化增注时现场施工费用高。为了降低增注费用，一些油田采用在配水间将增注用的非酸的增注助剂注入注水管线中的方式，以此来降低增注费用。
3.如申请公布号为cn105863582a的中国发明专利申请公开了一种油田注水装置，包括加药罐、加药泵和注水泵，加药泵与加药罐相连，注水泵与出水管连通，注水泵的出口与加药泵的出口汇流后与注水井的主水管连通，一起注入井内。
4.现有技术给出了将增注助剂注入注水管线中的构思，但是在实际应用时，注水站对注入水加压后输送至配水间，通过调节配水间内阀门的开度来对多个注水井进行同时注水，为此需要在配水间增加储液罐、加药泵以及为加药泵提供动力的动力装置等，需要人员进行运输，劳动强度大且成本较高。而且由于增注助剂成本较高，注入浓度较低，需要将增注助剂以一定的浓度连续加入，用时相对较长，通常需要十几天的时间才能注完，需要现场有人进行值守，这也会出现劳动强度较大的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种注水井在线增注注水管线，以解决现有技术中添加增注助剂时劳动强度大、成本高的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明所提供的注水井在线增注注水管线的技术方案是：一种注水井在线增注注水管线，包括注水管线；还包括两端连接在注水管线上的增注管线，增注管线的两端均设有控制增注管线通断的控制阀门，增注管线上设有增注器，增注器包括缸体，缸体内滑动密封装配有活塞，活塞包括滑动密封装配在缸体内的塞体以及由缸体中密封穿出的塞杆，活塞将缸体的内腔分为有杆腔和无杆腔，无杆腔与增注管线的上游端相连，有杆腔与增注管线的下游端相连；增注管线上或缸体上设有与有杆腔相连的下游注入阀，以供增注助剂经下游注入阀泵入并储存在有杆腔内；增注管线上或缸体上设有与无杆腔相连的上游放空阀，以在向有杆腔内泵入增注助剂时将无杆腔排空；注水管线中的注入水在使用时进入无杆腔内并将有杆腔内的增注助剂加压注入注水管线中。
7.有益效果：增注助剂通过泵送的方式储存在有杆腔内，注入水进入无杆腔后，由于塞体两侧的受力面积有差值，能够对有杆腔内的增注助剂进行增压，使其压力大于注水管线的压力，从而注入注水管线中，与注水管线中的注入水混合。本发明利用注水管线自身的
注入水，在添加增注助剂时不需要额外配备泵等结构，也不存在为泵提供动力的动力设备，不需要人员值守，节省了人力物力。通过设置活塞来形成压差就可以完成增压，结构简单。
8.进一步地，增注管线上于增注器的上游设有调节阀，调节阀用于调节进入无杆腔内的注入水水量。通过调节阀能够调节无杆腔内的水量，进而调节有杆腔内增注助剂的压力，调节增注助剂的加入速度。
9.进一步地，增注管线上设有注入管线，所述下游注入阀设于注入管线上。通过在增注管线上设置注入管线来设置下游注入阀，结构简单，与下游注入阀直接安装在缸体上的方式相比，不需要对缸体进行加工。
10.进一步地，增注管线上于注入管线与下游的控制阀门之间设有增注管线单流阀，增注管线单流阀用于控制液体向下游单向流动。增注管线单流阀避免了联合站注水泵故障停泵时，注水管线来水压力降低而导致注水井返吐回增注器中。
11.进一步地，增注管线上设有放空管线，所述上游放空阀设于放空管线上。通过在增注管线上设置放空管线来设置上游放空阀，结构简单，与上游放空阀直接安装在缸体上的方式相比，不需要对缸体进行加工。
12.进一步地，所述增注管线上设有用于检测注入水流量的增注管线流量计。通过增注管线流量计的流量值可知增注助剂的存量以及加入量。
13.进一步地，所述注水管线上设有用于控制注水管线通断的第一阀门和第二阀门，所述增注管线的两端连接在注水管线中第一阀门、第二阀门之间的部分上。增注管线位于两个阀门之间，安装时将两个阀门关闭后再安装，方便安装。
14.进一步地，所述塞体与塞杆之间螺纹装配在一起。塞体与塞杆螺纹装配在一起，方便单独加工后进行组装。
15.进一步地，缸体包括贯通的筒体以及封装在筒体两端的封盖，所述封盖上设有与增注管线相连的连通孔，所述连通孔为螺纹孔。连通孔为螺纹孔，能够方便与增注管线进行连接。
16.进一步地，封盖与筒体之间压装有密封钢圈。
附图说明
17.图1为本发明所提供的注水井在线增注注水管线的示意图；
18.图2为图1中增注器的结构示意图。
19.附图标记说明：
20.1、注水管线；11、第一阀门；12、注水管线单流阀；13、注水管线流量计；14、第二阀门；15、压力表；16、针形阀；2、增注管线；21、上游阀门；22、增注管线流量计；23、调节阀；24、上游放空阀；25、增注器；251、缸体；252、筒体；253、封盖；254、螺栓；255、密封钢圈；256、活塞；257、塞体；258、塞杆；259、密封圈；2510、连通孔；2511、有杆腔；2512、无杆腔；26、下游注入阀；27、增注管线单流阀；28、下游阀门。
具体实施方式
21.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不
用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
22.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。
24.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.以下结合实施例对本发明作进一步地详细描述。
27.本发明所提供的注水井在线增注注水管线的具体实施例：
28.如图1和图2所示，注水井在线增注注水管线(以下简称为注水管线)包括注水管线1和增注管线2，注水管线1上沿水流的方向依次布置有第一阀门11、注水管线单流阀12、注水管线流量计13、第二阀门14和压力表15，同时，在注水管线流量计13与第二阀门14之间还连接有放空管线并安装有针形阀16，其中，注水管线1的结构与现有技术一致，在此不再详细赘述。其中，第一阀门11、第二阀门14可以为闸板阀，也可以为其他现有的阀门。
29.增注管线2的两端连接在注水管线1上，其中一端连接在第一阀门11、注水管线单流阀12之间，另一端连接在注水管线流量计13、第二阀门14之间，将增注管线2设置在第一阀门11、第二阀门14之间的目的在于，将第一阀门11、第二阀门14关闭后，注水管线1中位于两个阀门之间的部分断开，方便安装增注管线2，其中，增注管线2与注水管线1可以通过三通接头进行相连。
30.增注管线2中连接在第一阀门11、注水管线单流阀12之间的一端供注水管线1中的注入水进入增注管线2中，定义该端为上游端；增注管线2中连接在注水管线流量计13、第二阀门14之间的一端供增注助剂流入注水管线1中，定义该端为下游端。增注管线2中由上游端至下游端依次布置有上游阀门21、增注管线流量计22、调节阀23、增注器25、增注管线单流阀27和下游阀门28，在增注管线流量计22与增注器25之间连接有放空管线，放空管线上安装有上游放空阀24，在增注器25与增注管线单流阀27之间连接有注入管线，注入管线上
安装有下游注入阀26。其中，上游阀门21、下游阀门28均为能够控制增注管线2通断的控制阀门。单流阀27的作用是当联合站注水泵故障停泵时，注水管线1来水压力降低，可防止注水井返吐回增注器25中。
31.增注器25的结构如图2所示，增注器25包括缸体251，缸体251包括两端贯通的筒体252，此处的筒体252为等径结构，缸体251还包括封盖在筒体252两端的封盖253。具体地，筒体252的两端端面有法兰边，封盖253为法兰结构，两者通过螺栓254进行相连，且在封盖253与筒体252之间压紧有密封钢圈255。
32.缸体251内滑动密封装配有活塞256，活塞256包括位于缸体251内的塞体257以及与缸体251中穿出的塞杆258，塞体257与缸体251内壁之间以及塞杆258与对应的封盖253之间均安装有密封圈259，以此实现滑动密封。其中，如图2所示，塞体257和塞杆258之间螺纹装配在一起。活塞256将缸体251的内腔分为有杆腔2511和无杆腔2512，如图2可以看出，塞体257朝向无杆腔2512的受力面积大于塞体257朝向有杆腔2511的受力面积。两个封盖253上均开设有连通孔2510，连通孔2510连通缸体251内外，此处的连通孔2510为螺纹孔，用来与增注管线2相连。
33.组装时，有杆腔2511通过连通孔2510与增注管线2的下游端相连，无杆腔2512通过连通孔2510与增注管线2的上游端相连。
34.应当说明的是，本实施例的增注管线2在实际使用时设置在配水间。
35.使用时，当注水井达不到配注水量时安装增注管线，用泵罐一体车将增注助剂拉至配水间，自带泵出口接在下游注入阀26所在的注入管线上，关闭上游阀门21、下游阀门28，打开上游放空阀24，将一定量的增注助剂泵入增注器25中的有杆腔2511内，推动活塞256朝向无杆腔2512所在的方向进行移动，无杆腔2512内的空气和液体经上游放空阀24排出，增注助剂被储存在有杆腔2511内。泵入完成后关闭下游注入阀26、上游放空阀24，之后打开上游阀门21和下游阀门28。注入水一路经原有的注水管线1流向井内，另一路进入增注管线2中的无杆腔2512中，利用增注器25中塞体257两侧的受力面积不同对有杆腔2511内的增注助剂进行加压，使其压力大于注入水的压力，经下游阀门28后被注入注水管线1中，与注水管线1中的注入水混合后注入单井中，达到改善注水井吸水能力、增加注水量的目的。使用时，根据增注管线流量计22可知增注器25中增注助剂的存量及增注助剂的加入量，通过调节阀23能够控制增注助剂的加入比例。当增注器25内的增注助剂的存量不足需要补充时，重复上述的方法进行补充。
36.本实施例中，封盖253上的连通孔2510为螺纹孔。其他实施例中，连通孔2510上安装快速接头，与增注管线2之间快速连接。
37.本实施例中，塞体257和塞杆258之间螺纹装配在一起。其他实施例中，塞体257与塞杆258之间可以一体成型。
38.本实施例中，缸体251包括贯通的筒体252，筒体252的两端封装有封盖253。其他实施例中，筒体252与其中一个封盖253之间为一体式结构，与另一个封盖253可拆连接。
39.本实施例中，增注管线2位于第一阀门11和第二阀门14之间。其他实施例中，增注管线2可以布置在注水管线1上的任意位置。
40.本实施例中，增注管线2上设置有增注管线流量计22，增注管线流量计22检测注入水的流量，通过增注管线流量计22来获知增注器25内增注助剂的存量以及注入量。其他实
施例中，将增注管线流量计22布置在增注器25的下游，直接检测增注助剂的注入量。
41.本实施例中，增注管线2上有放空管线和注入管线，放空管线上有上游放空阀24，注入管线上有下游注入阀26。其他实施例中，将上游放空阀24、下游注入阀26直接安装在增注管线2上，此时，上游放空阀24、下游注入阀26均为三通阀。其他实施例中，将上游放空阀24、下游注入阀26直接安装在缸体上，上游放空阀24与无杆腔2512连通，下游注入阀26与有杆腔2511连通。
42.本实施例中，增注管线2上设置有调节阀23。其他实施例中，将调节阀23取消，为了降低增注助剂的加入速度，可以另外设置节流阀进行节流。
43.本实施例中，上游阀门21和下游阀门28均为增注管线2上的控制阀门，下游阀门28与注入管线之间设有增注管线单流阀27。其他实施例中，将增注管线单流阀27取消，一旦联合站水泵故障停泵，则控制下游阀门28关闭。
44.最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细地说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动地修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。