[实用新型]井下配水自由起下分注装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油开采过程中用于水井井下二、三、四级分注的井下配水自由起下分注装置。

背景技术

目前油田采用的注水井井下分注技术有：一级两层地面分注、液力投捞分注(空配、同心)、轮流注水、偏心配水分注，连续计量分注。一级两层地面分注：该技术主要存在问题是只能分注两层分注层位少、套管注水对套管的寿命受的影响，不能测吸水剖面资料，优点是地面配水准确度高、不需井下水量调配。液力投捞分注(空配、同心)：该技术主要存在问题是反冲井下配水器时需要排出的水量大、地层反吐脏物、正常注水时井下水嘴易堵(井口没过滤装置)，配水器与工作筒的密封采用的是O型圈密封不可靠，井口扑捉器采用的是卡瓦式作用力太大易损配水器捞头部分，优点是投捞井下配水器的方式简化，分注可分三层以上。轮流注水工艺：该技术虽然采用了密度小于水的密度材料配水器，其缺点是一次只能注一单层其它层停注，为了克服上升的浮力及配水器密封圈的正过盈量，在配水器内装了多个节流嘴增大节流压差，目的是配水器能在大压差、大流量下坐入工作筒内，瞬时造成系统压力不稳定影响，由于配水器在设计上没考虑浮力平衡问题，造成配水器上浮与油管摩擦阻力大不能自浮，需要反冲至井口，井口捕捉器采用的是卡瓦式，作用力太大易损配水器捞头部分常发生捕捉不上问题。优点是投捞井下配水器的方式简化。偏心配水分注：投捞井下配水器工作量大、井下分层水量调试难度大、掉卡事故多，优点是可多级分注。井下连续计量分注：工艺结构复杂，两级三层的结构与偏配井结构数量相同，需两个封隔器、三个工作筒、三个配水器，投捞工作量大。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种其配水器靠注水压差下入、密度小于水自浮上升分层注水的井下配水自由起下分注装置。

注水井井下配水自由起下分注装置包括：套管、油管、捕捉器、井口过滤器、配水封隔器、配水器、封隔器、定压滑套、死堵，其特征为：配水封隔器和封隔器分别安装在油管的外壁上套管和油管之间，定压滑套安装在封隔器的下方油管内，死堵安装在油管的底端口，定压滑套和死堵之间的油管管壁上设有筛孔；

配水器安装在封隔器上方的配水封隔器处的油管内，3个水嘴分别装在配水器内中部、下部和底部，在底部水嘴的上方装有浮力平衡器，在水嘴的上部设有传压孔和空气腔，三个压缩式密封圈装在配水器外壳上，捞头设在配水器的顶部，与中心管连接，捞头内装有调节压差凡，定位台阶装在配水器外壳上；

捕捉器装在防喷管内上部，中心带孔的堵头装在防喷管顶端口，堵头上面部装一阀门，堵头管内端与捕捉器外套的上端部连接，捕捉头的封头端位于捕捉器外套内，用套有压缩弹簧的固定螺丝固定在捕捉器外套的上端部，捕捉器外套的下内壁上开有一圈内槽，捕捉头的外壁上嵌有与内槽相匹配的钢珠，井口过滤器装在防喷管下端。

在进行分注时能自浮的配水器可同时配注三层，下两个配水器可分注四层，配水器内安装了自浮浮力平衡器，使配水器上升的过程中，在油管内始终保持垂直，减少与油管的摩擦力，通过实践在油管压力平衡的条件下配水器易离开工作筒作上升运动，克服了打捞配水器捞不出造成掉、卡事故及上修作业。井下配水自由起下分注装置的优点是：(1)与机械投捞对比，配水器的注入、自浮性能好、免投捞、可靠性强，工作量及劳动强度小；(2)与轮注对比一个配水器分注层数增多(轮注只能注一层，适用于全井日注水量40～300m³/d、注水节流压差＜14MPa、温度＜60℃的分注井配水)；(3)配水器上行垂直，与油管的摩擦减轻；(4)密封性能好于液力投捞分注、轮流注水工艺，井下一次测试分层水量合格率达95％；(5)配水器具有抗腐蚀、抗结垢的能力；(6)新型捕捉器容易捕捉到上浮到井口的配水器，捕捉力小于1N；井口过滤器能够有效阻止地面管线内的大颗粒脏物入井堵塞配水器。

附图说明：

图1为井下配水自由起下分注装置结构示意图。

图2为配水器结构示意图。

图3为井口捕捉器结构示意图

其中：

1捕捉器、2井口过滤器、3套管、4油管、5捞头、6配水器、7水嘴、8配水封隔器、9封隔器、10定压滑套、11筛孔、12死堵、13调节压差凡、14定位台阶、15传压孔、16空气腔、17滑套、18压缩式密封圈、20、压缩式密封圈、21压缩式密封圈、22浮力平衡器、23阀门、24堵头、25防喷管、26扑捉器外套、27固定螺丝、28压缩弹簧、29密封垫、30捕捉头、31内槽、32钢珠。

具体实施方式