一種獨(dú)立式安全長效雙管注水管柱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油開采井下注水管柱，尤其是一種獨(dú)立式安全長效雙管注水管柱。
【背景技術(shù)】
[0002]目前海上注水井采用的注水工藝主要為空心式分層注水技術(shù)和同心雙管注水技術(shù)。前者采用同心測調(diào)一體化技術(shù)對注水井進(jìn)行在線測調(diào)。但是由于受井斜限制、井底壓力大、溫度高等條件的約束，大大影響了測調(diào)成功率，制約了海上精細(xì)化注水的迫切需求。目前的同心雙管注水雖然可以地面調(diào)配，具有測調(diào)簡單、配注精確、省去大量的工作量的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)大壓差油層的有效分層注水。但是該工藝在應(yīng)用中同樣受井斜限制、井底壓力大、溫度高等條件的約束。其主要表現(xiàn)為:外管下到位后，下入底端帶有密封插頭的內(nèi)管，當(dāng)井斜較大或者井內(nèi)環(huán)境較臟時(shí)，內(nèi)管密封插頭與內(nèi)密封式分流器的內(nèi)密封面不能配合密封。尤其對于東營組深井，當(dāng)注水工況發(fā)生變化時(shí)，管柱蠕動(dòng)、高溫高壓致使內(nèi)密封面損壞，導(dǎo)致內(nèi)外管不能有效分流，影響了海上油田精細(xì)化注水的效果。此外，環(huán)空安全閥的使用將內(nèi)管重量幾乎全部加在外管上邊，增加了外管失效的概率，直接影響了注水管柱的壽命。
[0003]經(jīng)過檢索，公開號102953716A，公開日2013-03-06的專利申請公開了一種平行雙管分層注水管柱，該管柱由油管，油管，雙管封隔器，單管封隔器，水力卡瓦，注水短節(jié)，插入密封，坐封裝置，篩管，絲堵組成，其中，油管、雙管封隔器、單管封隔器、水力卡瓦、坐封裝置、篩管、絲堵依次固定連接；油管與油管平行安裝在雙管封隔器上，雙管封隔器下部安裝所述注水短節(jié)。該管柱通過篩管、注水短節(jié)和套管與油管、油管之間的油套環(huán)空分別注入對應(yīng)的注水層，實(shí)現(xiàn)分層注水的目的，井口配水閥可以精確計(jì)量和調(diào)配注水量。在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)跟本申請同樣結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)。我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)公開文獻(xiàn)為了解決問題采用平行雙管，第一跟本申請的發(fā)明構(gòu)思不相同，第二所體現(xiàn)的技術(shù)效果不相同。
[0004]經(jīng)過檢索，還發(fā)現(xiàn)公開(公告)號101775977A，公開(公告)日2010-07-14的公開文獻(xiàn)公開了一種雙管分注井安全生產(chǎn)管柱，包括地面控制系統(tǒng)、液控管線、環(huán)空安全閥、環(huán)空封隔器、定位注入閥、密封插頭、管柱、注入安全閥、注入分層封隔器、注入閥、絲堵、底部濾砂管、錨定器、防砂封隔器、防砂篩管、防砂管柱、套管柱和注水管柱。所述注水管柱上部安裝于套管柱中，下部安裝于防砂管柱中。防砂管柱安裝于套管柱內(nèi)。防砂管柱上部安裝有懸掛封隔器，中部順次安裝連接有防砂篩管、防砂封隔器、防砂篩管，下部順次與錨定裝置、底部濾砂管、絲堵相連接。注水管柱上順次安裝有環(huán)空安全閥、環(huán)空封隔器、定位注入閥、注入安全閥、注入分層封隔器、注入閥和絲堵，環(huán)空安全閥與地面液壓控制系統(tǒng)之間由液控管線相連接。這個(gè)公開文獻(xiàn)與本申請最為類似，不過對比本申請后存在以下缺陷，公開文獻(xiàn)中的分注雙管以及下方的注水管柱均為一體式結(jié)構(gòu)，這樣不但本身載荷很大，尤其注水壓力發(fā)生變化時(shí)，所安裝的錨定裝置或者封隔器所受載荷很大，使用不穩(wěn)定，一體式結(jié)構(gòu)也容易損壞影響各部件壽命；在使用過程中下端的密封插頭不容易插到位，而且分流后徑向、軸向、斜向的流動(dòng)路線造成了分流不穩(wěn)定；環(huán)空封隔器作為整個(gè)一體式結(jié)構(gòu)的安全封隔器壓力太大，安全可靠性很低；封隔器的設(shè)置不具有平衡性，因?yàn)楣_文獻(xiàn)只公開了兩個(gè)封隔器分別位于上油層的上方和下油層的上方，這樣兩個(gè)油層產(chǎn)生了不平衡，管柱蠕動(dòng)性很大，影響了管柱整體壽命。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種獨(dú)立式安全長效雙管注水管柱，使用環(huán)空安全閥、內(nèi)管安全閥以及環(huán)空安全封隔器分別保障各個(gè)通道的井下安全，使用內(nèi)壓縮封隔器封隔內(nèi)外管環(huán)形空間，使用內(nèi)外平衡封隔器作為管柱的軟錨定，該發(fā)明主要解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的安全控制不可靠、內(nèi)外管分流不到位、管柱蠕動(dòng)以及外管受力太大容易失效的問題。
[0006]本實(shí)用新型的目的可通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn):
[0007]該獨(dú)立式安全長效雙管注水管柱包括獨(dú)立設(shè)置的內(nèi)管以及獨(dú)立設(shè)置的外管，所述內(nèi)管同軸式設(shè)置在外管內(nèi)部，所述內(nèi)管中心腔作為連通至下油層的內(nèi)注水通道，所述內(nèi)管與外管之間所形成的環(huán)空作為連通至上油層的外注水通道，所述內(nèi)、外管上端以及外管上端外壁與套管之間的環(huán)空位置均設(shè)置安全控制裝置，分別為內(nèi)管安全閥、環(huán)空安全閥以及環(huán)空安全封隔器，分別控制內(nèi)管、內(nèi)外管環(huán)空以及外管與套管環(huán)空三個(gè)軸向通道，實(shí)現(xiàn)井筒緊急狀態(tài)時(shí)的全封閉；所述內(nèi)管下端連接內(nèi)注水管柱，所述外管下端連接外注水管柱。
[0008]本實(shí)用新型的目的還可通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn):
[0009]所述外注水管柱，包括上下依次連接的兩個(gè)外篩管，所述外管底端依次連接兩個(gè)外篩管，其中上方的外篩管對應(yīng)上油層，下方的外篩管對應(yīng)下油層，而且上方的外篩管上端外壁安裝上分層封隔器，下方的外篩管上端外壁安裝下分層封隔器，上分層封隔器位于上油層上方位置，下分層封隔器位于下油層上方位置，下方的外篩管下端外壁安裝有外平衡封隔器，外平衡封隔器位于下油層下方位置，所述注水管柱底端開口封堵大絲堵。
[0010]所述內(nèi)注水管柱，包括內(nèi)篩管、小絲堵，所述內(nèi)管底端連接內(nèi)篩管，內(nèi)篩管對應(yīng)下方的外篩管以及下油層，注水管柱的底端開口封堵小絲堵，所述內(nèi)注水管柱和外注水管柱之間安裝內(nèi)壓縮封隔器，內(nèi)壓縮封隔器位于上下兩個(gè)外篩管之間的位置，所述內(nèi)篩管下端外壁與下方的外篩管外壁之間安裝內(nèi)平衡封隔器，內(nèi)平衡封隔器位于下油層下方位置。
[0011]所述的環(huán)空安全封隔器、上分層封隔器、下分層封隔器、內(nèi)壓縮封隔器、外平衡封隔器、內(nèi)平衡封隔器均通過一根液控管線連接至地面控制系統(tǒng)，所述的環(huán)空安全封隔器帶有鎖定裝置，通過地面打壓一次坐封，泄壓不解封，而上分層封隔器、下分層封隔器、內(nèi)壓縮封隔器、外平衡封隔器、內(nèi)平衡封隔器均是打壓坐封，實(shí)現(xiàn)分層注水，泄壓膠筒完全解封，實(shí)現(xiàn)井筒的大排量反洗井。
[0012]所述環(huán)空安全閥上端通過液控管線連接至地面控制系統(tǒng)，內(nèi)部設(shè)有密封工作筒和備用注水通道；所述的內(nèi)管安全閥上端同樣通過液控管線連接至地面控制系統(tǒng)，內(nèi)部同樣設(shè)有備用注水通道；所述內(nèi)管管柱上端還設(shè)有密封插頭，與所述的環(huán)空安全閥內(nèi)部的密封工作筒配合使用。
[0013]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0014](I)安全控制部分采用內(nèi)管安全閥、環(huán)空安全閥以及環(huán)空安全封隔器，通過液控管線單獨(dú)控制井筒內(nèi)的三個(gè)軸向通道，當(dāng)出現(xiàn)意外情況時(shí)，管線自動(dòng)泄壓，內(nèi)管安全閥以及環(huán)空安全閥在內(nèi)部機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下，自動(dòng)關(guān)閉，而環(huán)空安全封隔器在鎖緊機(jī)構(gòu)的作用下，一直處于坐封狀態(tài)，使井下安全更加可靠；
[0015](2)內(nèi)管和外管完全獨(dú)立分開，降低了內(nèi)管附加在外管上的載荷，提高外管使用壽命;
[0016](3)現(xiàn)場施工時(shí)，只需要兩套工序就兩者全部下入，施工工序簡單，節(jié)省施工成本，同時(shí)環(huán)空安全閥以及內(nèi)管安全閥都帶有備用注水通道，當(dāng)液控管線失效時(shí)，依然能夠?qū)崿F(xiàn)安全注水，同時(shí)降低了作業(yè)成本；封隔器膠筒、墊圈、膠圈都采用耐高溫耐磨材料，適應(yīng)高溫高壓井、大斜度井、深井的使用；
[0017](4)內(nèi)壓縮封隔器通過地面打壓向內(nèi)壓縮膠筒，實(shí)現(xiàn)同心雙管注水的穩(wěn)定分流，解決了以前密封插頭因井內(nèi)太臟、井斜太大等種種原因插不到位造成分流不可靠的問題；
[0018](5)所有封隔器都采用液控方式，可以地面控制，操作簡單，也可以實(shí)現(xiàn)大排量反洗井；
[0019](6)注水內(nèi)外管柱部分均采用平衡性設(shè)計(jì)，能夠大大降低管柱蠕動(dòng)性，提高整套管柱的使用壽命。
[0020]總之，該發(fā)明能夠避免意外情況發(fā)生時(shí)安全環(huán)保事故，滿足海上安全生產(chǎn)需要，施工工序相對簡單，同時(shí)整套管柱設(shè)計(jì)大大延長注水管柱的使用壽命，降低作業(yè)成本，尤其滿足油田大斜度井、高溫高壓井等特殊井雙管注水的需要。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:地面控制系統(tǒng)1、套管2、液控管線3、液控管線4、液控管線5、環(huán)空安全閥6、密封插頭7、內(nèi)