一种重力坐封分注管柱的制作方法

本发明是一种分层注水管柱结构，属于油田采油工程。

背景技术：

1、目前油田分层注水井普遍采用悬挂式管柱工艺，该工艺的管柱结构，是在每个注水层段之间使用一个封隔器，将各层段隔开，管柱底部接一个单流阀。对应每个注水层段使用一个配水器，装水嘴的堵塞器投在配水器内。在管柱下井时堵塞器内装死嘴，以便在从油管内打压释放封隔器时能憋起高压。在管柱长度较大的情况下，为防止管柱内压力变化大引起的管柱较大的伸缩量造成封隔器蠕动失效，在管柱上还需加用锚定工具或长度补偿工具。在管柱下完后，用测试车以电缆向井内下测试仪器，以测试验证封隔器的实际下入深度是否符合设计深度。再调用泵车向油管内打液压，使各级封隔器坐封。然后下钢丝下接打捞器捞出各层段的堵塞器，将其中的死嘴换成活嘴再投入井内注水。

2、除前述普遍应用的悬挂式分注管柱外，早前也有试验应用支井底管柱以重力坐封封隔器的，但因井底因年久积砂、落物等原因，可用于支撑管柱的井底实际深度不是一个明确稳定的数据，而封隔器又是须严格按设计深度坐封，不可以随井底实际深度变化，而且管柱支井底也有日久砂埋的危险，所以该种支井底管柱不能推广应用。

技术实现思路

1、本发明提供一种重力坐封分层注水管柱，该种管柱不用支井底，而是在管柱下部采用井筒环挂装置，以该装置环周分布的多个挂爪挂定在套管接箍上，作为管柱的支撑，从而可应用重力坐封封隔器封隔各层段进行分层注水。

2、本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种重力坐封分层注水管柱，包括多个重力坐封封隔器和配水器，(封隔器和配水器的应用数量随分注层数的需要而定)，以及一个井筒环挂装置和一个管柱尾部的限压单流阀。

3、所述的封隔器是重力坐封可洗井封隔器，靠其上的管柱的重压使胶筒侧胀密封套环空间。

4、所述的管柱上的配水器，本图中所示的是同心配水器，也可以使用偏心配水器，还可以使用集成式配水器等。无论使用哪种配水器，均不影响管柱的总体结构特点和应用时的下管柱施工操作。

5、所述的井筒环挂装置，是能挂定在套管接箍上，用于定位下入深度和支撑管柱重量的装置。因套管接箍的深度是已知数据，该装置在预定的套管接箍上挂定后，则与它相邻的各井下工具的所在深度也就明确了。该装置包括主筒、套装在主筒上的环形滑动体，滑动体上部套接有若干个挂爪，挂爪与滑动体上外筒之间设有弹簧，挂爪可以在滑动体上侧移一定幅度。滑动体下部设有弹簧支撑的摩擦块，使管柱在下井过程中摩擦块能始终贴靠在井壁上。滑动体内侧设有凸起柱，该凸起柱置于主筒外表面的之字形轨道槽内。

6、所述管柱最下端的单流阀，与常规的注水管柱下端的球与座不同，区别是增加了弹簧限载结构，需要一定的压差后方能打开，以起到停注防进油的作用。

7、本发明具有如下有益效果：该管柱与常规悬挂式分注管柱相比，一是不用打压坐封封隔器，靠足够的管柱重压即可使胶筒压胀保证封隔器坐封完好；二是不用验封操作。因重力坐封封隔器不是靠打液压使活塞压胀胶筒坐封，坐封后也不靠解封剪钉锁定，因而不用担心这些内容出现问题，只要所压上的管柱重量足够，胶筒必然胀封，在管柱重量撤除之前也不会解封；三是因管柱下完后两端锁定，不会因注水时层间压差大造成解封剪钉被剪断而使封隔器意外解封；四是在起管柱时当管柱重压解除后封隔器自然解封，不会像常规管柱那样因使用的封隔器级数多，与井筒的挤压摩擦力大而使起管柱的提升设备超载；五是在下管柱时可直接在配水器内带活嘴下井，因而在管柱下完后不用逐层捞死嘴和投送活嘴，可减少投捞工作量；六是因有套管接箍定位深度，不用在管柱下完后调用测试队伍进行磁定位测深，从而使下管柱作业施工简化。

技术特征：

1.一种重力坐封分层注水管柱，包括配水器10、重力坐封封隔器20、井筒环挂装置30，限载单流阀40，其特征是：对应于配注油层数的配水器与将油层隔开的重力坐封封隔器交互串接，其下连接井筒环挂装置和限载单流阀，其中井筒环挂装置以其挂爪挂定在套管接箍缝上以支撑管柱重量。

2.如权利要求1所述的重力坐封分层注水管柱，其特征是：配水器10由主体101和钢球103组成，装有水嘴的堵塞器可坐落在主体101的内台阶105上，该管柱上的配水器也可以换用常规偏心配水器等，不影响本专利以井筒环挂为支撑的重力坐封管柱总体结构特点。

3.如权利要求1所述的重力坐封分层注水管柱，其特征是：重力坐封封隔器20由上主体201、弹簧203、洗井阀204、胶筒组208、剪钉211、下主体212组成，其中上主体201设有传压孔202、洗井进液孔205、出液孔209、及两孔之间的洗井液通道207，能实现不打压坐封、逐级解封和可洗井功能。

4.如权利要求1所述的重力坐封分层注水管柱，其特征是：井筒环挂装置30由主筒301、挂爪302、上弹簧303、摩擦块304、下弹簧305、以及滑动体306组成，滑动体306内侧设有柱状凸起307，置入在主筒301外表面的之字形沟槽308内。

5.如权利要求1所述的重力坐封分层注水管柱，其特征是：限压循环凡尔40由主体401、弹簧402、钢球403组成，能起到停注防进油的作用。

技术总结
一种重力坐封分注管柱，该种管柱以套管接箍为支撑点，以管柱重力使各级封隔器坐封。与常规悬挂式分注管柱相比，不用打压坐封封隔器，也不用验封操作；抗层间压差能力强，不会因层间压差大造成封隔器解封；在起管柱时自然逐级解封，不会因级数多超载；下管柱时配水器可直接带活嘴下井，省去了管柱下完后逐级捞死嘴投活嘴的工作量；因有套管接箍定位深度，因而也不用进行磁定位测深，应用简单方便。

技术研发人员：李青
受保护的技术使用者：大庆创革石油技术开发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/7