一种适用于抽油机举升的井下油水分离分层注采工艺管柱的制作方法

本发明涉及油田采油工程，具体说是一种适用于抽油机举升的井下油水分离分层注采工艺管柱。

背景技术：

1、多油层油藏进入开发中后期，油井含水越来越高，达到或接近开采经济技术极限，无法利用常规采油技术进行经济有效地开采。为解决该问题，人们开发出同井注采工艺，在生产井中使用同井注采工艺管柱在井下进行油水分离，分离后的低含水采出液通过采出泵举升到地面，而分离出的水在同一井中通过注入泵注入注入层。该工艺不仅大幅度降低了生产井井口采出液含水率，降低了生产开发成本，而且实现了一井两用，即一口生产井既是采油井又是注水井，使得许多常规采油技术无法经济有效开采的高含水井焕发出了青春，能够长期继续经济有效开采。

2、目前已在现场得到规模应用验证的井下油水分离工艺是发明cn101025080b 提出的多杯等流型井下油水分离器实现高含水井同井注采的方法。该方法在生产井实施后，能够很好地完成油水井下分离，分离后的注入水含油量低于20ppm，分离后的采出液含水降到80%以下。发明cn101025080b 采用的同井注采工艺管柱使用重力坐封式压缩封隔器分隔注入层与采出层，具有许多技术优势，但是在用于同井多层分级注入采出时暴露出大的不足：1）为实现多级压缩封隔器坐封，需要在井口对同井注采工艺管柱额外施加大的轴向坐封压力，分隔层数越多，需要的轴向坐封压力越大，造成管柱弯曲，即使采用管柱扶正措施也无法保证管柱处于合理的受力状态，易于造成管柱早期疲劳损坏；2）在实现多级压缩封隔器坐封过程中，管柱在大的井口轴向坐封力作用下发生弯曲后，无法保证坐封力可靠地传递到井下每级压缩封隔器并使它们都能可靠有效坐封；3）抽油杆柱在全井管柱处于弯曲状态中往复工作时，工作性能会受到极大影响，易于造成杆管柱偏磨和杆柱早期疲劳损坏。

技术实现思路

1、为了克服现有的井下油水分离分层注采管柱易造成管柱弯曲、多级封隔器无法保证全部可靠坐封的问题，本发明提供一种适用于抽油机举升的井下油水分离分层注采工艺管柱，该适用于抽油机举升的井下油水分离分层注采工艺管柱可实现每级封隔器均可靠坐封，在封隔器锚定和坐封过程中全井管柱都处于拉伸状态，从而避免管柱弯曲。

2、本发明的技术方案是：一种适用于抽油机举升的井下油水分离分层注采工艺管柱，包括内管、外管，二者之间有环空腔体，所述内管底部连接有底部张力封隔器，底部张力封隔器上端通过若干根外管依次连接若干个张力封隔器；

3、所述底部张力封隔器包括中心管a和外中心管a，二者之间设有环空腔体，所述中心管a与内管相连，外中心管a与外管相连；

4、所述张力封隔器包括桥式通道接头，桥式通道接头上设有纵向的采出液孔，且桥式通道接头上连接注入水嘴；所述桥式通道接头下端内部连接中心管b，外部通过上接头b连接外中心管b；所述中心管b与内管相连，外中心管b与外管相连；

5、所述中心管a、中心管b、内管内部形成注入液通道，所述中心管a与外中心管a之间、中心管b与外中心管b之间、采出液孔及内管与外管之间形成采出液通道。

6、所述底部张力封隔器位于最下层注水层下方，每一层注水层均对应一个张力封隔器。

7、所述外中心管a底部外侧连接外套管a，所述外套管a侧壁上开有进液口，外套管a上部连接键套a，键套a内部设有衬管a，键套a上连接键a，衬管a上开有纵向的键槽，所述键a穿过键槽后其端部位于外中心管a上；当外中心管a相对外套管a向上移动时，外套管a上的进液口与内、外中心管之间的环腔相通。

8、所述衬管a上部连接定位座a，键套a与定位座a之间设有胶筒a，定位座a上部连接销钉挂a，销钉挂a上端连接在上接头a上。

9、所述中心管a底部外侧设有卡瓦，卡瓦上部设有扶正体，扶正体上端连接外套管a，所述扶正体上设有若干个扶正块。

10、所述桥式通道接头下端内部连接中心管b，桥式通道接头下端外部连接上接头b，上接头b内部连接外中心管b；所述中心管b下端外部连接外套b，外套b上部连接键套b，键套b内部设有衬管b，键套b上连接键b，衬管b上开有纵向的键槽，键b穿过键槽后其端部位于外中心管b上。

11、所述衬管b上部连接定位座b，键套b与定位座b之间设有胶筒b，定位座b上部连接销钉挂b，销钉挂b上端连接在上接头b上。

12、还包括抽油杆，抽油杆上下两端分别连接采出泵和注入泵，所述注入泵底部连接尾管，尾管上连接油水分离器。

13、还包括油管，油管上端连接油管挂调整装置，所述油管挂调整装置包括主体，主体内部连接中心管c，中心管c下端与油管相连；所述中心管c侧壁上开有l形轨道，中心管c内部设有提拉杆，提拉杆外壁上设有与l形轨道相配合的凸台。

14、本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案，本发明可以改善同井注采管柱受力状态，减少或者避免采油管柱和注水管柱受压发生弯曲，防止抽油杆与油管偏磨，降低管柱疲劳损坏，延长管柱使用寿命。在抽油生产过程中对管柱进行有效固定，减少同井注采工艺过程中采出泵和注入泵冲程损失，控制管柱的伸缩，提高泵效，提高泵的工作能力。可以实现同井注采工艺多级分层注入采出，特别是有多层回注层时，可以防止由于封隔器多级的增加造成管柱受压弯曲封隔器无法可靠坐封。

技术特征：

1.一种适用于抽油机举升的井下油水分离分层注采工艺管柱，包括内管（7）、外管（8），二者之间有环空腔体，其特征在于：所述内管（7）底部连接有底部张力封隔器（6），底部张力封隔器（6）上端通过若干根外管（8）依次连接若干个张力封隔器（9）；

2.根据权利要求1所述的适用于抽油机举升的井下油水分离分层注采工艺管柱，其特征在于：所述底部张力封隔器（6）位于最下层注水层下方，每一层注水层均对应一个张力封隔器（9）。

3.根据权利要求1所述的适用于抽油机举升的井下油水分离分层注采工艺管柱，其特征在于：所述外中心管a（6-9）底部外侧连接外套管a（6-12），所述外套管a（6-12）侧壁上开有进液口，外套管a（6-12）上部连接键套a（6-10），键套a（6-10）内部设有衬管a（6-6），键套a（6-10）上连接键a（6-11），衬管a（6-6）上开有纵向的键槽，所述键a（6-11）穿过键槽后其端部位于外中心管a（6-9）上；当外中心管a（6-9）相对外套管a（6-12）向上移动时，外套管a（6-12）上的进液口与内、外中心管之间的环腔相通。

4.根据权利要求3所述的适用于抽油机举升的井下油水分离分层注采工艺管柱，其特征在于：所述衬管a（6-6）上部连接定位座a（6-5），键套a（6-10）与定位座a（6-5）之间设有胶筒a（6-7），定位座a（6-5）上部连接销钉挂a（6-3），销钉挂a（6-3）上端连接在上接头a（6-1）上。

5.根据权利要求3所述的适用于抽油机举升的井下油水分离分层注采工艺管柱，其特征在于：所述中心管a（6-2）底部外侧设有卡瓦（6-16），卡瓦（6-16）上部设有扶正体（6-13），扶正体（6-13）上端连接外套管a（6-12），所述扶正体（6-13）上设有若干个扶正块（6-14）。

6.根据权利要求1所述的适用于抽油机举升的井下油水分离分层注采工艺管柱，其特征在于：所述桥式通道接头（9-1）下端内部连接中心管b（9-13），桥式通道接头（9-1）下端外部连接上接头b（9-2），上接头b（9-2）内部连接外中心管b（9-9）；所述中心管b（9-13）下端外部连接外套b（9-12），外套b（9-12）上部连接键套b（9-10），键套b（9-10）内部设有衬管b（9-6），键套b（9-11）上连接键b（9-11），衬管b（9-6）上开有纵向的键槽，键b（9-11）穿过键槽后其端部位于外中心管b（9-9）上。

7.根据权利要求6所述的适用于抽油机举升的井下油水分离分层注采工艺管柱，其特征在于：所述衬管b（9-6）上部连接定位座b（9-5），键套b（9-11）与定位座b（9-5）之间设有胶筒b（9-7），定位座b（9-5）上部连接销钉挂b（9-3），销钉挂b（9-3）上端连接在上接头b（9-2）上。

8.根据权利要求1所述的适用于抽油机举升的井下油水分离分层注采工艺管柱，其特征在于：还包括抽油杆（15），抽油杆（15）上下两端分别连接采出泵（12）和注入泵（4），所述注入泵（4）底部连接尾管（3），尾管（3）上连接油水分离器（2）。

9.根据权利要求1所述的适用于抽油机举升的井下油水分离分层注采工艺管柱，其特征在于：还包括油管（13），油管（13）上端连接油管挂调整装置（14），所述油管挂调整装置（14）包括主体（14-1），主体（14-1）内部连接中心管c（14-2），中心管c（14-2）下端与油管（13）相连；所述中心管c（14-2）侧壁上开有l形轨道，中心管c（14-2）内部设有提拉杆（14-4），提拉杆（14-4）外壁上设有与l形轨道相配合的凸台。

技术总结
一种适用于抽油机举升的井下油水分离分层注采工艺管柱。主要解决现有的井下油水分离分层注采管柱易造成管柱弯曲、多级封隔器无法保证全部可靠坐封的问题。其特征在于：所述内管（7）底部连接有底部张力封隔器（6），底部张力封隔器（6）上端通过若干根外管（8）依次连接若干个张力封隔器（9）；所述底部张力封隔器（6）包括中心管A（6‑2）和外中心管A（6‑9），张力封隔器（9）包括桥式通道接头（9‑1）、中心管B（9‑13）和外中心管B（9‑9）。该适用于抽油机举升的井下油水分离分层注采工艺管柱可实现每级封隔器均可靠坐封，在封隔器锚定和坐封过程中全井管柱都处于拉伸状态，从而避免管柱弯曲。

技术研发人员：郑学成,王研,郑国兴,王国庆,马志权,彭永刚,张蕾蕾,刘金堂
受保护的技术使用者：大庆油田有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23