二氧化碳轮注驱油单管双层注入工艺管柱应用分析

2020-07-08滕达赵元

科学技术创新 2020年15期

滕达赵元

（沈阳华威石油机械制造有限公司，辽宁铁岭112611）

二氧化碳轮注驱油单管双层注入工艺管柱技术本涉及一种油田工艺管柱，尤其是一种向油田中注入二氧化碳所使用的单管双层注入工艺管柱。同传统工艺相比，这种技术设计结构简单，在施工过程中可以自由调节注入量，从而实现单注上层、单注下层、两层同注，大幅度提升注入工作效率。

1 传统技术背景简介

二氧化碳驱采油过程中需要利用管柱向油层注入二氧化碳，由于各油层的渗透性存在差异，因此，需要优先采用分层注入工艺。现有技术中的二氧化碳分层注入工艺管柱多采用CN201539215U 所公开的CO2驱同心双管分注工艺管柱，这种工艺管柱由内油管和外油管组成双通道，由于内油管要穿过外油管后再与封隔器对接，施工难度较大，并且，一旦其中一条通道出现故障就只能向一个层段注入二氧化碳，或将整个管柱起出修理，不但影响生产，而且施工费用较高。

2 二氧化碳轮注驱油单管双层注入工艺管柱介绍

2.1 这项技术可以解决的问题

发明要解决的技术问题是：提供一种二氧化碳轮注驱油单管双层注入工艺管柱，该工艺管柱结构简单，施工及注入量调节方便，可以实现单注上层、单注下层、两层同注，一层注入故障后可以采用笼统注入方式继续工作。

2.2 主要技术方案

这项技术包括套管，在套管内设有油管，在套管内设有可钻桥塞，可钻桥塞将套管分为上层段和下层段，在可钻桥塞上插接有密封插管，密封插管上端接油管，油管由下而上依次设有坐封球阀、投捞式配产器和封隔器，所述投捞式配产器包括两端与油管连接的外筒，在外筒内设有与外筒内壁滑动密封配合的内滑筒，在外筒上设有防止内滑筒在外筒内沿轴向滑移的内滑筒固定剪钉，在外筒和内滑筒上开有贯通外筒壁和内滑筒壁的上层段注气口，在内滑筒内还设有与内滑筒内壁滑动密封配合的、使注气口打开或关闭的投捞式堵塞器，堵塞器上部设有打捞头，在堵塞器下部设有下层段注气嘴。

2.3 这项技术的未来完善之处

在未来的实际过程中，将进一步完善施工设计，如：在内滑筒外圆周面上设有多条密封环槽，在密封环槽内嵌有密封胶圈；在上层段注气口上、下两则的下层段注气嘴外壁设有多条密封环槽，在密封环槽内嵌有密封胶圈；在内滑筒上端面设有与封堵球配合的锥面；所述坐封球阀包括套筒，在套筒内设有与套筒内壁面滑动密封配合的滑套，在滑套的阀腔内设有单向阀球，在套筒上还设有防止滑套在套筒内沿轴向滑动的滑套固定剪钉，在滑套的外圆周面上设有密封环槽，在密封环槽内嵌有密封胶圈。

2.4 这项技术的有益效果

二氧化碳轮注驱油单管双层注入工艺管柱由于采用了所述工艺管柱包括套管，在套管内设有油管，在套管内设有可钻桥塞，可钻桥塞将套管分为上层段和下层段，在可钻桥塞上插接有密封插管，密封插管上端接油管，油管由下而上依次设有坐封球阀、投捞式配产器和封隔器所述投捞式配产器包括两端与油管连接的外筒，在外筒内设有与外筒内壁滑动密封配合的内滑筒，在外筒上设有防止内滑筒在外筒内沿轴向滑移的内滑筒固定剪钉，在外筒和内滑筒上开有贯通外筒壁和内滑筒壁的上层段注气口，在内滑筒内还设有与内滑筒内壁滑动密封配合的、使注气口打开或关闭的投捞式堵塞器，堵塞器上部设有打捞头，在堵塞器下部设有下层段注气嘴的技术特征，使本发明的二氧化碳轮注驱油单管双层注入工艺管柱可以通过投捞配产器更换水咀实现单注上层、单注下层、两层同注，不但切换方便，并能通过换水咀调节注入量，一旦其中一层注入发生故障，可以通过在井上投封堵球，将投捞式配产器的内滑筒打掉，打通上、下层通道，实现笼统注入，从而避免起柱维修作业，节约了施工成本；由于采用了在内滑筒外圆周面上设有多条密封环槽，在密封环槽内嵌有密封胶圈的技术特征，不但提高了内滑筒与外筒的气密效果，而且不会影响将内滑筒打掉作业；由于采用了在上层段注气口上、下两则的下层段注气嘴外壁设有多条密封环槽，在密封环槽内嵌有密封胶圈的技术特征，也相应提高了注气嘴与内滑筒的气密效果，且不会影响堵塞器的投捞作业；由于采用了在内滑筒上端面设有与封堵球配合的锥面的技术特征，使投入井内配产器的封堵球能与内滑筒上端面充分接触、封堵内滑筒的上端口，从而使内滑筒更易于打掉。

图1 二氧化碳轮注驱油单管双层注入工艺管柱实施方式图

3 二氧化碳轮注驱油单管双层注入工艺管柱具体实施方式

3.1 具体实施方式

二氧化碳轮注驱油单管双层注入工艺管柱包括套管，在套管内设有油管，在套管内设有可钻桥塞，可钻桥塞将套管分为上层段和下层段，在可钻桥塞上插接有密封插管7，所述密封插管优选为自扶正式密封插管，密封插管上端接油管，油管由下而上依次设有坐封球阀、投捞式配产器和封隔器。具体实施过程见图1。

投捞式配产器包括两端与油管连接的外筒，在外筒内设有与外筒内壁滑动密封配合的内滑筒，在外筒上设有防止内滑筒在外筒内沿轴向滑移的内滑筒固定剪钉，在外筒和内滑筒上开有贯通外筒壁和内滑筒壁的上层段注气口，在内滑筒内还设有与内滑筒内壁滑动密封配合的、使注气口打开或关闭的投捞式堵塞器，堵塞器上部设有打捞头在堵塞器下部设有下层段注气嘴，在内滑筒上端面设有与封堵球配合的锥面，在内滑筒外圆周面上设有多条密封环槽，在密封环槽内嵌有密封胶圈，在上层段注气口上、下两则的下层段注气嘴外壁设有多条密封环槽，在密封环槽内嵌有密封胶圈。

3.2 具体施工方法

第一，将桥塞坐封工具与可钻桥塞连接，用电缆下到设计位置，将可钻桥塞坐封，坐封后将桥塞坐封工具起出；第二，可捞式配产器装注下层水咀，与坐封球阀一起安装于密封插管上部，直接与油管对接，上部为进口封隔器；第三，管柱离桥塞约10 米时，应缓慢下放管柱，密封插管与桥塞对接后缓慢下放管柱，指重表发生变化时，说明插管已下到位，根据井深上提管柱一定距离，以免注水时管柱蠕动力反复作用在桥塞上，影响桥塞的密封效果；第四，从油管打压，打压至封隔器坐封压力，将封隔器坐封；第五；继续打压将坐封球阀内的滑套打掉，滑套落入下部花管内，将下部通道打通；第六，根据各层配注量，投捞更换水咀，可单注上层、单注下层、也可两层同注；第七；一旦遇卡，配产器的封堵器无法捞出，从井上投封堵球，从油管打压，将配产器内滑筒打掉，可实现两层混注；第八，如果投球也无法将内滑筒打掉，可将内滑筒扫掉，因内滑筒固定剪钉设计到顶部，因此极易扫除。