專利名稱：一種三層同心注水井口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油開采技術(shù)領(lǐng)域，是一種用于地面調(diào)控注水量的三層同心注水井口。
背景技術(shù)：
在油田開發(fā)中后期，為保持地層能量，需要對地層進(jìn)行能量補(bǔ)充，最常規(guī)的補(bǔ)充方式為注水開發(fā)，但在注水開發(fā)過程中，由于層與層之間存在物性差異，導(dǎo)致部分層位吸水多、部分層位吸水少。因此，為了解決籠統(tǒng)注水帶來的層間注水差異問題，在油田開展了分層注水。常規(guī)的地面調(diào)配水注水工藝，具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)配水準(zhǔn)確可靠、易于操作的特點(diǎn)。然而，普通注水井口僅能實(shí)現(xiàn)兩層注水，該普通注水井口通常由上至下依次設(shè)置一小四通及一大四通，小四通的四個(gè)端口及大四通兩側(cè)的端口分別連接有一井口閥門，且連接于小四通下端端口的井口閥門連接有一井口法蘭，小四通通過該井口法蘭與大四通的上端連接，其中，大四通上端的內(nèi)腔中懸掛固定一外油管掛，該外油管掛下端的外側(cè)面與大四通的內(nèi)壁之間間隔有距離，在使用中，是在油井套管內(nèi)下入一油管，并將該油管的上端通過接箍連接于外油管掛的下端，則該油管與油井套管的內(nèi)壁之間形成一環(huán)腔，再利用該油管與小四通的內(nèi)腔連通，并形成一內(nèi)通道，而大四通兩側(cè)的端口通過大四通的內(nèi)腔與該環(huán)腔相連通，從而形成一外通道，以實(shí)現(xiàn)兩層注水；另外，在目前的作業(yè)中，三層以上注水則需要普通井口則需與井下測調(diào)注水管柱配合才能實(shí)現(xiàn)，如中國專利申請?zhí)枮?00820111951.6的“同心雙管分層注水井口裝置”，能實(shí)現(xiàn)三層配水的目的，但該裝置受井口尺寸限制，內(nèi)管尺寸較小，大大降低了適應(yīng)性，另外，因結(jié)構(gòu)影響，該井口較高，導(dǎo)致操作、安裝、連接勞動(dòng)強(qiáng)度較大，降低了該工具的推廣應(yīng)用價(jià)值；偏心、同心等分注工藝盡管能實(shí)現(xiàn)多層注水，但其存在投撈調(diào)配水困難、測調(diào)準(zhǔn)確率低等問題。
有鑒于上述公知技術(shù)存在的缺陷，本設(shè)計(jì)人根據(jù)多年從事本領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，研制出本實(shí)用新型的三層同心注水井口。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是在于提供一種三層同心注水井口，其結(jié)構(gòu)簡單，簡化了管柱結(jié)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)地面調(diào)控注水量的三層分層注水，增加油田注水開發(fā)多級注水調(diào)配的靈活性。為此，本實(shí)用新型提出一種三層同心注水井口，其包括有一小四通、一大四通及多個(gè)井口閥門，所述小四通的四個(gè)端口及大四通兩側(cè)的端口分別連接有一所述井口閥門，且連接于所述小四通下端端口的所述井口閥門通過卡瓦進(jìn)一步連接有一井口法蘭，所述大四通的上、下端分別形成一法蘭盤，一外油管掛的上端懸掛固定在所述大四通上端的內(nèi)腔中，其下端的外側(cè)面與所述大四通的內(nèi)壁之間間隔有距離，其中，所述三層同心注水井口另包括:一注水四通，組設(shè)于所述井口法蘭及所述大四通之間，其包括一圓柱形的本體，所述本體上沿軸向形成一貫通的中心通道，所述中心通道的內(nèi)徑由所述本體上端至下端逐漸變小，所述本體的下端面上沿軸向凹設(shè)有兩引流槽，兩所述引流槽呈相對設(shè)置，所述本體的側(cè)壁上對應(yīng)兩所述引流槽沿徑向形成有兩通道，各所述通道的內(nèi)端與各所述引流槽的槽底對應(yīng)連通，所述本體的外側(cè)面在各所述通道的外端處沿徑向分別向外延伸形成一管部，所述管部的外側(cè)壁形成有連接螺紋，以連接一所述井口閥門，所述本體的外側(cè)面沿周向分布有多個(gè)卡槽，各所述卡槽沿軸向貫通所述本體的外側(cè)壁；另設(shè)有多個(gè)連接件，各所述連接件對應(yīng)穿設(shè)所述井口法蘭、所述注水四通的各所述卡槽及所述大四通上端的法蘭盤，以將所述井口法蘭、所述注水四通及所述大四通連接固定，且所述注水四通的中心通道內(nèi)懸掛有一內(nèi)油管掛，所述內(nèi)油管掛的下端懸置在所述大四通的外油管掛的內(nèi)腔中，其外側(cè)面與所述外油管掛的內(nèi)側(cè)面之間間隔有距離，而各所述引流槽的槽口則與所述外油管掛的內(nèi)腔相連通。如上所述的三層同心注水井口，其中，所述注水四通的側(cè)壁上進(jìn)一步設(shè)有至少兩定位孔，所述定位孔沿徑向由所述本體的外側(cè)面延伸至所述中心通道處，各所述定位孔中分別嵌設(shè)有一定位件，所述定位件與所述定位孔的內(nèi)側(cè)壁螺紋連接，其頭端為一錐形定位部，所述錐形定位部凸伸至所述中心通道的內(nèi)腔中，并卡掣于所述內(nèi)油管掛的上端面，所述定位件的尾端則位于所述本體的外側(cè)面之外。如上所述的三層同心注水井口，其中，所述定位件包括一井口頂絲、一頂絲壓帽及一 O型密封墊圈，所述井口頂絲及所述頂絲壓帽由內(nèi)至外依次嵌設(shè)在所述定位孔中，所述井口頂絲的頭端為一所述錐形定位部，其尾端抵接于所述頂絲壓帽的前端，所述頂絲壓帽的外側(cè)面與所述定位孔的內(nèi)側(cè)壁為螺紋連接，且其尾端位于所述本體的外側(cè)面之外，而所述O形密封墊圈則嵌設(shè)在所述頂絲壓帽后端的外側(cè)面與所述定位孔的內(nèi)壁之間。如上所述的三層同心注水井口，其中，所述本體的下端面上設(shè)有下環(huán)形嵌槽，所述下環(huán)形嵌槽與所述中心通道呈同軸設(shè) 置，并位于兩所述引流槽的槽口外側(cè)，所述本體的上端面另設(shè)有一上環(huán)形嵌槽，所述上環(huán)形嵌槽與所述下環(huán)形嵌槽的位置相對，所述上環(huán)形嵌槽及下環(huán)形嵌槽中分別設(shè)有一密封鋼圈。如上所述的三層同心注水井口，其中，所述內(nèi)油管掛的外側(cè)與所述中心通道的內(nèi)壁面之間進(jìn)一步嵌設(shè)有密封墊圈。本實(shí)用新型提出的三層同心注水井口，通過小四通、注水四通及大四通的組合結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了一整套的三層同心注水井口，解決了普通分注井口不能實(shí)現(xiàn)三層注水的難題；與現(xiàn)有的偏心、同心等分注技術(shù)相比，避免了使用復(fù)雜的井下測調(diào)注水管柱，簡化了管柱結(jié)構(gòu)，提高了注水效率；本實(shí)用新型的三層同心注水井口，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，使該井口安裝方面，維護(hù)成本低廉的特點(diǎn)，能夠減輕現(xiàn)場操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，易于在油田注水項(xiàng)目廣泛推廣，使油田注水開發(fā)工藝技術(shù)進(jìn)一步得到充實(shí)和完善。本實(shí)用新型提出的三層同心注水井口，其通過與現(xiàn)有井口工具配合，能實(shí)現(xiàn)三層分層注水，增加了油田注水開發(fā)多級注水調(diào)配的應(yīng)用范圍；利用上、下環(huán)形嵌槽進(jìn)行金屬密封，能夠有效地防止注水過程中的漏失，提高了使用效果及工作效率。

圖1為本實(shí)用新型的三層同心注水井口的使用狀態(tài)參考圖，其顯示了本實(shí)用新型的組成結(jié)構(gòu)；圖2為本實(shí)用新型的三層同心注水井口中注水四通的俯視圖；圖3為沿圖2中A-A線的剖視圖。主要元件標(biāo)號說明:I 小四通 2大四通21、22 法蘭盤 3井口閥門4 卡瓦 5井口法蘭6注水四通61 本體 62中心通道63 引流槽 64通道65 管部 66卡槽67 定位孔 68定位件681 錐形定位部682井口頂絲683 頂絲壓帽684O型密封墊圈691 下環(huán)形嵌·槽692上環(huán)形嵌槽693 密封鋼圈7連接件81 外油管掛82內(nèi)油管掛9 油井套管91套管法蘭
具體實(shí)施方式
為了對本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
:圖1為本實(shí)用新型的三層同心注水井口的使用狀態(tài)參考圖，其顯示了本實(shí)用新型的組成結(jié)構(gòu)；圖2為本實(shí)用新型的三層同心注水井口中注水四通的俯視圖；圖3為沿圖1中A-A線的剖視圖。如圖1所示，本實(shí)用新型提出的一種三層同心注水井口，其包括有一小四通1、一大四通2及多個(gè)井口閥門3，所述小四通I的四個(gè)端口及大四通2兩側(cè)的端口分別連接有一所述井口閥門3，且連接于所述小四通I下端端口的所述井口閥門3通過卡瓦4進(jìn)一步連接有一井口法蘭5，所述大四通2的上、下端分別形成一法蘭盤21、22，一外油管掛81的上端懸掛固定在所述大四通I上端的內(nèi)腔中，其下端的外側(cè)面與所述大四通I的內(nèi)壁之間間隔有距離，所述三層同心注水井口另包含有:一注水四通6，組設(shè)于所述井口法蘭5及所述大四通2之間，請一并參見圖2、圖3，所述注水四通6包括一圓柱形的本體61，所述本體61上沿軸向形成一貫通的中心通道62，所述中心通道62的內(nèi)徑由所述本體61上端至下端逐漸變小，使該中心通道形成一倒圓臺形，以便于懸掛其它部件；所述本體61的下端面上沿軸向凹設(shè)有兩引流槽63，兩所述引流槽63呈相對設(shè)置，所述本體61的側(cè)壁上對應(yīng)兩所述引流槽63沿徑向形成有兩通道64，各所述通道64的內(nèi)端與各所述引流槽63對應(yīng)連通，所述本體61的外側(cè)面在各所述通道64的外端處沿徑向分別向外延伸形成一管部65，所述管部65的外側(cè)壁形成有連接螺紋，以連接一所述井口閥門3,所述本體61的外側(cè)面沿周向分布有多個(gè)卡槽66,各所述卡槽66沿軸向貫通所述本體61的外側(cè)壁；另設(shè)有多個(gè)連接件7 (如緊固螺栓)，各所述連接件7對應(yīng)穿設(shè)所述井口法蘭5、所述注水四通6的各所述卡槽66及所述大四通2上端的法蘭盤21，以將所述井口法蘭5、所述注水四通6及所述大四通2連接固定，且所述注水四通6的中心通道62內(nèi)嵌設(shè)有一內(nèi)油管掛82，所述內(nèi)油管掛82的下端懸置在所述大四通2的外油管掛81的內(nèi)腔中，其外側(cè)面與所述外油管掛81的內(nèi)側(cè)面之間間隔有距離，而各所述引流槽63的槽口則與所述外油管掛81的內(nèi)腔相連通。優(yōu)選的實(shí)施方式是，所述注水四通6的側(cè)壁上進(jìn)一步設(shè)有至少兩定位孔67，所述定位孔67沿徑向由所述本體61的外側(cè)面延伸至所述中心通道62處，各所述定位孔67中分別嵌設(shè)有一定位件68，所述定位件68與所述定位孔67的內(nèi)側(cè)壁螺紋連接，其頭端為一錐形定位部681，所述錐形定位部凸伸至所述中心通道62的內(nèi)腔中，并卡掣于所述內(nèi)油管掛82的上端面，所述定位件68的尾端則位于所述本體61的外側(cè)面之外。其中，優(yōu)選所述定位件68包括一井口頂絲682、一頂絲壓帽683及一 O型密封墊圈684，所述井口頂絲682及所述頂絲壓帽683由內(nèi)至外依次嵌設(shè)在所述定位孔68中，所述井口頂絲682的頭端為一所述錐形定位部681，其尾端抵接于所述頂絲壓帽683的前端，所述頂絲壓帽683的外側(cè)面與所述定位孔68的內(nèi)側(cè)壁為螺紋連接，且其尾端位于所述本體61的外側(cè)面之外，而所述O形密封墊圈684則套設(shè)在所述頂絲壓帽683后端的外側(cè)面與所述定位孔67的內(nèi)壁之間。 進(jìn)一步地，所述本體61的下端面上設(shè)有下環(huán)形嵌槽691，所述下環(huán)形嵌槽691與所述中心通道62呈同軸設(shè)置，并位于兩所述引流槽63的槽口外側(cè)，所述本體61的上端面另設(shè)有一上環(huán)形嵌槽692，所述上環(huán)形嵌槽692與所述下環(huán)形嵌槽691的位置相對，所述上環(huán)形嵌槽及下環(huán)形嵌槽中分別設(shè)有一密封鋼圈693。另外，為提高密封性能，所述內(nèi)油管掛82的外側(cè)與所述中心通道62的內(nèi)壁面之間進(jìn)一步嵌設(shè)有密封墊圈(圖中未示出)。請參見圖1，本實(shí)用新型提出的三層同心注水井口，具體實(shí)施中，本實(shí)用新型與內(nèi)、外油管及油井套管配合使用，是預(yù)先將內(nèi)、外油管一并下入油井套管9內(nèi)，且內(nèi)油管83穿設(shè)在外油管84內(nèi)，其中，內(nèi)油管83的上端通過油管接箍(圖中未標(biāo)示)連接于注水四通6中的內(nèi)油管掛82的下端，而外油管84的上端則通過油管接箍連接于所述大四通2中的外油管掛81中，最后，將本實(shí)用新型通過大四通下端的法蘭盤22組設(shè)于油井套管9中位于井口處的套管法蘭91處，該組裝過程與現(xiàn)有技術(shù)相似，在此不再贅述。此時(shí)，外油管84的外側(cè)與大四通2及油井套管9的內(nèi)壁之間形成一外環(huán)腔，所述內(nèi)油管83的外側(cè)面與外油管掛81、外油管84之間則形成一中環(huán)腔，結(jié)合前述內(nèi)容，由于外油管掛81下端與大四通2的內(nèi)壁之間間隔有距離，而所述內(nèi)油管掛82與所述外油管84之間間隔有距離，使得該外環(huán)腔與所述大四通2的兩側(cè)的端口相連通，并形成一外層通道，該中環(huán)腔則通過外油管掛81的內(nèi)腔及引流槽63與所述注水四通6兩側(cè)的管部65相通，以形成一中層通道，而所述內(nèi)油管83及內(nèi)油管掛82的內(nèi)腔則向上通過井口法蘭5的內(nèi)腔與所述小四通I相連通，并形成一內(nèi)層通道，由此，通過本實(shí)用新型的三層同心注水井口，構(gòu)成一三層同心注水通道；具體工作時(shí)，根據(jù)油井中各級注水層的深度，在組裝時(shí)預(yù)先選定內(nèi)、外油管的長度，使前述的內(nèi)層注水通道、中層注水通道及外層注水通道分別與井下的三級注水層的下層、中層及上層相對應(yīng)，同時(shí)，將大四通兩側(cè)的端口、注水四通兩側(cè)的端口與小四通上部及兩側(cè)的端口分別通過井口閥門連接于地面注水管線，以對各注水層進(jìn)行注水作業(yè)。另外，對于本實(shí)用新型而言，通過僅使用內(nèi)層注水通道、中層注水通道及外層注水通道的其中任意兩個(gè)，能實(shí)現(xiàn)兩層地面調(diào)控注水，具有較高的靈活性；本實(shí)用新型提出的三層同心注水井口，通過小四通、注水四通及大四通的組合結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了一整套的三層分注井口，解決了普通分注井口不能實(shí)現(xiàn)三層注水的難題；與現(xiàn)有的偏心、同心等分注技術(shù)相比，避免了使用復(fù)雜的井下測調(diào)注水管柱，簡化了管柱結(jié)構(gòu)，提高了注水效率；本實(shí)用新型的三層同心注水井口，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，使該井口安裝方面，維護(hù)成本低廉的特點(diǎn)，能夠減輕現(xiàn)場操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，易于在油田注水項(xiàng)目廣泛推廣，使油田注水開發(fā)工藝技術(shù)進(jìn)一步得到充實(shí)和完善。本實(shí)用新型提出的三層同心注水井口，其通過與現(xiàn)有井口工具配合，能實(shí)現(xiàn)三層分層注水，增加了油田注水開發(fā)多級注水調(diào)配的應(yīng)用范圍；利用上、下環(huán)形嵌槽進(jìn)行金屬密封，能夠有效地防止注水過程中的漏失，提高了使用效果及工作效率。以上所 述僅為本實(shí)用新型示意性的具體實(shí)施方式
，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種三層同心注水井口，其包括有一小四通、一大四通及多個(gè)井口閥門，所述小四通的四個(gè)端口及大四通兩側(cè)的端口分別連接有一所述井口閥門，且連接于所述小四通下端端口的所述井口閥門通過卡瓦進(jìn)一步連接有一井口法蘭，所述大四通的上、下端分別形成一法蘭盤，一外油管掛的上端懸掛固定在所述大四通上端的內(nèi)腔中，其下端的外側(cè)面與所述大四通的內(nèi)壁之間間隔有距離，其特征在于，所述三層同心注水井口另包括: 一注水四通，組設(shè)于所述井口法蘭及所述大四通之間，其包括一圓柱形的本體，所述本體上沿軸向形成一貫通的中心通道，所述中心通道的內(nèi)徑由所述本體上端至下端逐漸變小，所述本體的下端面上沿軸向凹設(shè)有兩引流槽，兩所述引流槽呈相對設(shè)置，所述本體的側(cè)壁上對應(yīng)兩所述引流槽沿徑向形成有兩通道，各所述通道的內(nèi)端與各所述引流槽的槽底對應(yīng)連通，所述本體的外側(cè)面在各所述通道的外端處沿徑向分別向外延伸形成一管部，所述管部的外側(cè)壁形成有連接螺紋，以連接一所述井口閥門，所述本體的外側(cè)面沿周向分布有多個(gè)卡槽，各所述卡槽沿軸向貫通所述本體的外側(cè)壁； 另設(shè)有多個(gè)連接件，各所述連接件對應(yīng)穿設(shè)所述井口法蘭、所述注水四通的各所述卡槽及所述大四通上端的法蘭盤，以將所述井口法蘭、所述注水四通及所述大四通連接固定，且所述注水四通的中心通道內(nèi)懸掛有一內(nèi)油管掛，所述內(nèi)油管掛的下端懸置在所述大四通的外油管掛的內(nèi)腔中，其外側(cè)面與所述外油管掛的內(nèi)側(cè)面之間間隔有距離，而各所述引流槽的槽口則與所述外油管掛的內(nèi)腔相連通。
2.如權(quán)利要求 1所述的三層同心注水井口，其特征在于，所述注水四通的側(cè)壁上進(jìn)一步設(shè)有至少兩定位孔，所述定位孔沿徑向由所述本體的外側(cè)面延伸至所述中心通道處，各所述定位孔中分別嵌設(shè)有一定位件，所述定位件與所述定位孔的內(nèi)側(cè)壁螺紋連接，其頭端為一錐形定位部，所述錐形定位部凸伸至所述中心通道的內(nèi)腔中，并卡掣于所述內(nèi)油管掛的上端面，所述定位件的尾端則位于所述本體的外側(cè)面之外。
3.如權(quán)利要求2所述的三層同心注水井口，其特征在于，所述定位件包括一井口頂絲、一頂絲壓帽及一 O型密封墊圈，所述井口頂絲及所述頂絲壓帽由內(nèi)至外依次嵌設(shè)在所述定位孔中，所述井口頂絲的頭端為一所述錐形定位部，其尾端抵接于所述頂絲壓帽的前端，所述頂絲壓帽的外側(cè)面與所述定位孔的內(nèi)側(cè)壁為螺紋連接，且其尾端位于所述本體的外側(cè)面之外，而所述O形密封墊圈則嵌設(shè)在所述頂絲壓帽后端的外側(cè)面與所述定位孔的內(nèi)壁之間。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的三層同心注水井口，其特征在于，所述本體的下端面上設(shè)有下環(huán)形嵌槽，所述下環(huán)形嵌槽與所述中心通道呈同軸設(shè)置，并位于兩所述引流槽的槽口外側(cè)，所述本體的上端面另設(shè)有一上環(huán)形嵌槽，所述上環(huán)形嵌槽與所述下環(huán)形嵌槽的位置相對，所述上環(huán)形嵌槽及下環(huán)形嵌槽中分別設(shè)有一密封鋼圈。
5.如權(quán)利要求4所述的三層同心注水井口，其特征在于，所述內(nèi)油管掛的外側(cè)與所述中心通道的內(nèi)壁面之間進(jìn)一步嵌設(shè)有密封墊圈。
6.如權(quán)利要求1所述的三層同心注水井口，其特征在于，所述內(nèi)油管掛的外側(cè)與所述中心通道的內(nèi)壁面之間進(jìn)一步嵌設(shè)有密封墊圈。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種三層同心注水井口，其包括有小四通、大四通、多個(gè)井口閥門及注水四通，注水四通組設(shè)于井口法蘭及大四通之間，包括一本體，本體上沿軸向形成一貫通的中心通道，中心通道的內(nèi)徑由本體上端至下端逐漸變小，本體的下端面上沿軸向凹設(shè)有兩引流槽，兩引流槽呈相對設(shè)置，本體的側(cè)壁上對應(yīng)兩引流槽沿徑向形成有兩通道，各通道的內(nèi)端與各引流槽的槽底對應(yīng)連通，本體的外側(cè)面在各通道的外端處沿徑向分別向外延伸形成一管部，本體的外側(cè)面沿周向分布有多個(gè)卡槽；另設(shè)有多個(gè)連接件，各連接件對應(yīng)穿設(shè)井口法蘭、注水四通的各卡槽及大四通上端的法蘭盤，且注水四通的中心通道內(nèi)懸掛有一內(nèi)油管掛。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，能實(shí)現(xiàn)三層分層注水。
文檔編號E21B34/02GK203097795SQ20122069913
公開日2013年7月31日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者王俊偉, 何建中, 王書慧, 張建新, 周根榮, 張艷玲, 劉昌龍, 戰(zhàn)云峰 申請人:中國石油天然氣股份有限公司