一種分層注水管柱的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種分層注水管柱，包括能伸入油氣井套管中的管柱，管柱具有靠近油氣井井口的第一端和遠離井口的第二端；設(shè)置于靠近管柱第二端的單向閥，單向閥能限制在管柱中的液體向套管環(huán)空中流動；設(shè)置在管柱第一端和單向閥之間的第一封隔器，第一封隔器具有單向卡瓦的錨定總成，錨定總成的單向卡瓦能使第一封隔器錨定于套管上，且其能依靠重力坐封；設(shè)置于第一封隔器與單向閥之間的第二封隔器，第二封隔器具有坐封機構(gòu)，其能通過液壓坐封。本實用新型的一種分層注水管柱通過將兩個承壓特點不同的封隔器串接在一起，有效解決小套管中封隔器因尺寸較小導致的坐封效果不佳的問題，從而實現(xiàn)小套管的分層注水。
【專利說明】一種分層注水管柱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于分層注水【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種分層注水管柱。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著油田的開發(fā)，油井邊底水不再活躍，天然能量降低，尤其是一些油田開發(fā)進入 高含水的減產(chǎn)期，如果繼續(xù)依靠天然能量開采，則采油的速度以及采收率都很低，為了提高 油層的供油能力，通過注水增壓方法是目前保持地層能量所采用的主要措施。通過油田注 水吞吐采油方法來穩(wěn)定地層中的壓力是提高采收率、延長油田開采期、確保油田穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn) 的重要手段，其本質(zhì)是在油田開發(fā)中后期階段采取水驅(qū)油的開采方式，將地下水或原油中 分離出來的游離水注入到油層中，其作用主要是維持地下油層壓力，保證注采平衡，即通過 注入水來填充采出油的空間。
[0003] 油田注水大致分為合注和分注兩者工藝。其中合注又稱為籠統(tǒng)注水，其是指在井 口采用同一壓力且不對各注水層進行分置處理的注水工藝；該方法的優(yōu)點是操作簡單，成 本較低，缺點是對地下各層壓力缺乏控制，且由于各層滲透性能不同，在對一些油層產(chǎn)生驅(qū) 油作用的同時，對另外一些油層則有可能產(chǎn)生異常高壓，導致注入水突進，隨著注水時間的 延長，注入水主要進入滲透率較大的油層，嚴重時甚至造成水淹油層。因此，合注適用于層 系較少、且各層滲透率基本相似的儲層。而隨著油田開采到中后期，由于各油層的開采時間 與開采力度不同，導致層間矛盾加劇，所述層間矛盾加劇是指層間滲透率差異大，各層允許 流體通過的能力不同，使用合注已經(jīng)不能滿足要求，此時解決層間矛盾常用的方法是采用 分注，所謂分注是根據(jù)各油層注水驅(qū)油通過能力的差異，在不同油層的相應(yīng)部位安裝大小 不等的水嘴調(diào)控注入層的給水壓力，達到合理分配注水量壓力，以滿足各油層有足夠壓力 驅(qū)油的目的。
[0004] 目前，在常規(guī)套管如5in，5 + in及7in套管中的分注工藝已應(yīng)用成熟，而諸如4in 的套管卻仍采用籠統(tǒng)注水方式。宄其原因，是由于套管管徑減小，造成套管環(huán)形空間縮小， 進行分層注水所需的重要井下工具一封隔器，徑向尺寸排列矛盾突出，造成4in小套管分 層注水工藝的配套工具研制變的較為困難。具體地，由于封隔器在井下進行作業(yè)時，需有坐 封機構(gòu)、鎖定機構(gòu)、密封機構(gòu)和解封機構(gòu)，必要時還要有錨定機構(gòu)及返洗機構(gòu)，這些機構(gòu)相 互關(guān)聯(lián)，配合工作，造成封隔器的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜精細，機構(gòu)相互之間的動作傳遞需要有一定 的空間，這就要求封隔器在徑向上須有預(yù)定的尺寸。而4in套管中形成的環(huán)形空間較常規(guī) 套管小，在保證注水量的前提下，即封隔器內(nèi)徑不可能太小，否則無法滿足注水需求，這樣 預(yù)留給上述機構(gòu)的徑向空間將十分有限，在保證基本的坐封、鎖定、密封和解封的功能的前 提下，實現(xiàn)這些功能的結(jié)構(gòu)的尺寸將相應(yīng)的變小，且尺寸變小后的機構(gòu)又必須保證一定的 精度，因此4in小套管中配套使用的封隔器研制較為困難。此外，阻礙封隔器尺寸變小的另 一個因素是，尺寸較小的封隔器的坐封效果較差。就常用的Y341壓縮型封隔器而言，其基 本坐封原理是從井口的管柱加壓，液壓經(jīng)管柱傳到封隔器，推動坐封活塞擠壓膠筒，使其發(fā) 生脹鼓而坐封。使膠筒脹鼓變形并最終坐封在套管上，需對其施加較大擠壓力，由公式可 知：
[0005] F = P · S
[0006] 其中：F-擠壓力；
[0007] P-壓強；
[0008] S-承壓面積。
[0009] 地面泵組能夠泵輸?shù)膲簭奝是一定的，因此擠壓力F與承壓面積S呈正比例關(guān)系。 很顯然，尺寸較小的封隔器的承壓面積S較小，直接導致擠壓力F變小，坐封效果變差。 [0010] 綜上所述，由于現(xiàn)有技術(shù)中尚無與4in小套管相配置的封隔器，導致4in小套管分 層注水工藝難以實現(xiàn)。 實用新型內(nèi)容
[0011] 針對現(xiàn)有技術(shù)針對4in小套管難以實現(xiàn)分層注水的問題，本實用新型提供一種分 層注水管柱。該分層注水管柱解決4in小套管分層注水的思路是將承壓特點不同的兩個封 隔器串接在一起，形成一個封隔單元，使封隔單元中兩個不同的封隔器分別承上下壓，達到 4in小套管分層注水的目的。
[0012] 本實用新型提供的技術(shù)方案如下：
[0013] -種分層注水管柱，包括：
[0014] 能伸入油氣井套管中的管柱，所述管柱具有在伸入所述套管中時，靠近所述油氣 井井口的第一端，和遠離所述井口的第二端，所述管柱與所述套管之間形成套管環(huán)空；
[0015] 設(shè)置于靠近所述第二端的單向閥，所述單向閥能限制在所述管柱中的液體向所述 套管環(huán)空中流動；
[0016] 設(shè)置在所述第一端和所述單向閥之間的第一封隔器，所述第一封隔器具有單向卡 瓦的錨定總成，所述錨定機構(gòu)的單向卡瓦能使所述第一封隔器錨定于所述套管上，所述第 一封隔器能依靠重力坐封；
[0017] 設(shè)置于所述第一封隔器與所述單向閥之間的第二封隔器，所述第二封隔器具有坐 封機構(gòu)，所述第二封隔器能通過液壓坐封。
[0018] 如上所述一種分層注水管柱，所述第一封隔器和所述第二封隔器通過所述管柱串 接在一起，所述第一封隔器承上壓，所述第二封隔器承下壓。
[0019] 如上所述一種分層注水管柱，所述第一封隔器包括上接頭、下接頭和中心管，所述 上接頭和所述下接頭分別連接在所述中心管的上下兩端，所述中心管外側(cè)由上而下依次設(shè) 置有密封總成、錨定總成和扶正總成，所述密封總成包括多個膠筒及相應(yīng)數(shù)量的隔環(huán)、調(diào)節(jié) 環(huán)、錐體壓蓋；所述多個膠筒套設(shè)在所述中心管的外側(cè)，所述的隔環(huán)套設(shè)于所述膠筒之間； 所述調(diào)節(jié)環(huán)固定套接在所述中心管的外側(cè)，且與所述多個膠筒的上端面相頂?shù)郑凰鲥F體 壓蓋套接在所述中心管的外側(cè)，且與所述多個膠筒的下端面相頂?shù)帧?br> [0020] 如上所述一種分層注水管柱，所述的錨定總成包括錐體、卡瓦，所述錐體和所述卡 瓦固定套設(shè)于所述外中心管外側(cè)。
[0021] 如上所述一種分層注水管柱，所述的扶正總成包括扶正塊、扶正體、扶正環(huán)；所述 扶正塊套設(shè)在所述中心管外側(cè)，其上端面與所述卡瓦下端面相頂?shù)?，所述扶正塊上設(shè)置有 防轉(zhuǎn)銷釘，所述扶正環(huán)處設(shè)置有軌道銷釘，所述中心管上開設(shè)有能供所述軌道銷釘滑動的 軌道換向槽。
[0022] 如上所述一種分層注水管柱，所述第二封隔器包括上接頭、下接頭和中心管，所述 上接頭和所述下接頭分別連接在所述中心管的上下兩端，所述中心管外側(cè)由上而下依次設(shè) 置有鎖緊機構(gòu)、密封機構(gòu)和坐封機構(gòu)，所述坐封機構(gòu)包括坐封缸套和坐封活塞，所述坐封缸 套下端螺接于所述下接頭的外側(cè)，所述坐封缸套與所述中心管之間形成第一坐封缸，所述 坐封活塞能在所述第一坐封缸內(nèi)沿軸向移動，所述坐封活塞上包括與其一體設(shè)置的活塞 套，固定設(shè)置在所述坐封活塞和所述坐封套之間的固定活塞，所述固定活塞與所述坐封套 形成第二坐封缸，所述中心管側(cè)壁對應(yīng)于所述第一坐封缸和所述第二坐封缸分別開設(shè)有第 一孔眼和第二孔眼。
[0023] 如上所述一種分層注水管柱，所述的鎖緊機構(gòu)包括滑座和連接套，所述滑座上設(shè) 置有卡簧，所述連接套內(nèi)壁設(shè)置有能與所述卡簧相鎖合的鋸齒形鎖扣，所述連接套上端螺 接于所述上接頭的外側(cè)，所述連接套與所述中心管形成鎖緊缸，所述滑座能在所鎖緊缸內(nèi) 沿軸向移動；套設(shè)于所述中心管外側(cè)的外中心管，螺接在所述外中心管上端的被帽，所述滑 套通過解封銷釘與所述被帽固定連接。
[0024] 如上所述一種分層注水管柱，所述的密封機構(gòu)包括多個膠筒及相應(yīng)數(shù)量的隔環(huán)、 上擋環(huán)、下檔環(huán)；所述多個膠筒套設(shè)在所述外中心管的外側(cè)，所述的隔環(huán)套設(shè)于所述膠筒之 間；所述上擋環(huán)固定套接在所述外中心管的外側(cè)，且與所述多個膠筒的上端面相頂?shù)?；?述下?lián)醐h(huán)套接在所述外中心管的外側(cè)，且與所述多個膠筒的下端面相頂?shù)帧?br> [0025] 如上所述一種分層注水管柱，所述管柱第二端的端部設(shè)置有絲堵，在所述絲堵與 所述單向閥之間設(shè)置有篩管。
[0026] 如上所述一種分層注水管柱，包括第一注水管線和第二注水管線，所述第一注水 管線和第二注水管線上分別設(shè)置有第一流量閥和第二流量閥，所述第一注水管線能向所述 管柱中注水，所述第二注水管線能向套管環(huán)空中注水，所述第一流量閥和所述第二流量閥 能分別控制所述第一注水管線和所述第二注水管線的注水流量。
[0027] 借由以上的技術(shù)方案，本實用新型的一種分層注水管柱的有益效果在于：針對現(xiàn) 有技術(shù)無法實現(xiàn)4in小套管的分層注水，本實用新型提供一種分層注水管柱。該分層注水 管柱通過在管柱上設(shè)置串接在一起的第一封隔器和第二封隔器，利用這兩個不同的封隔器 承壓的特點，使第一封隔器承上壓，第二封隔器承下壓，實現(xiàn)4in小套管的分層注水。
[0028] 此外，本實用新型的一種分層注水管柱通過在第一注水和第二注水管線上分別設(shè) 置第一流量閥和第二流量閥，可在地面上實現(xiàn)分層注水水量的調(diào)整，取消常規(guī)分層注水通 過投撈配水器來控制注水量，從而節(jié)省工序。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需 要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實 施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖 獲得其他的附圖。
[0030] 圖1為本實用新型的一種分層注水管柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 圖2為圖1中第一封隔器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖3為圖1中第二封隔器的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0033] 下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下 所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0034] 請參見圖1。一種分層注水管柱，包括：能伸入油氣井套管19中的管柱21，所述管 柱21具有在伸入所述套管19中時，靠近所述油氣井井口的第一端，和遠離所述井口的第二 端，所述管柱21與所述套管19之間形成套管環(huán)空17 ;設(shè)置于靠近所述第二端的單向閥23， 所述單向閥23能限制在所述管柱19中的液體向所述套管環(huán)空17中流動；設(shè)置在所述第一 端和所述單向閥23之間的第一封隔器1，所述第一封隔器1具有單向卡瓦的錨定總成，所述 錨定機構(gòu)的單向卡瓦能使所述第一封隔器1錨定于所述套管19上，所述第一封隔器1能依 靠重力坐封；設(shè)置于所述第一封隔器1與所述單向閥23之間的第二封隔器2,所述第二封 隔器2具有坐封機構(gòu)，所述第二封隔器2能通過液壓坐封。
[0035] 其中單向閥23的作用是：由第一封隔器1和第二封隔器2組成的封隔單元將套管 環(huán)空17分割成上環(huán)空171和下環(huán)空172,向單向閥23中投放鋼球，鋼球坐落在單向閥23的 球座上，然后向管柱19中打壓液體憋壓，所憋壓力使第二封隔器2坐封，繼續(xù)打壓，當壓力 超過一定值后，鋼球連帶單向閥23中的球座掉落，使管柱19與套管21接通。
[0036] 本實施方式的一種分層注水管柱通過在管柱19上設(shè)置串接在一起的第一封隔器 1和第二封隔器2,利用這兩個不同的封隔器承壓的特點，使第一封隔器1承上壓，第二封隔 器2承下壓，實現(xiàn)4in小套管的分層注水。
[0037] 針對4in小套管分層注水存在的因封隔器尺寸較小導致的坐封效果不好，無法實 現(xiàn)分層注水的問題，本實用新型的一種分層注水管柱提供的思路是，將兩個承壓特點不同 的封隔器串接在一起，利用具有單向卡瓦的第一封隔器1承上壓性能較好的特點，將其設(shè) 置在第二封隔器2的上端，使其承受上壓；利用第二封隔器2采用液壓坐封承上下壓較為平 衡的特點，將其設(shè)置在第一封隔器1的下端，使其承下壓，兩者配合使用坐封，達到4in小套 管的分層注水的目的。
[0038] 本實施方式中的第一封隔器1采用的是一種單向卡瓦支撐旋轉(zhuǎn)管柱坐封的封隔 器，其具體結(jié)構(gòu)示意圖請參見圖2。所述第一封隔器1包括上接頭10、下接頭20和中心管 4,所述上接頭10和所述下接頭20分別連接在所述中心管4的上下兩端，所述中心管4外 側(cè)由上而下依次設(shè)置有密封總成、錨定總成和扶正總成，所述密封總成包括多個膠筒5及 相應(yīng)數(shù)量的隔環(huán)6、調(diào)節(jié)環(huán)3、錐體壓蓋7 ;所述多個膠筒5套設(shè)在所述中心管4的外側(cè)，所 述的隔環(huán)6套設(shè)于所述膠筒5之間；所述調(diào)節(jié)環(huán)3固定套接在所述中心管4的外側(cè)，且與所 述多個膠筒5的上端面相頂?shù)郑凰鲥F體壓蓋7套接在所述中心管4的外側(cè)，且與所述多個 膠筒5的下端面相頂?shù)帧Ｋ龅腻^定總成包括錐體8、卡瓦9,所述錐體8和所述卡瓦9固 定套設(shè)于所述中心管4的外側(cè)。所述的扶正總成包括扶正塊14、扶正體12、扶正環(huán)16 ;所 述扶正塊14套設(shè)在所述中心管4的外側(cè)，其上端面與所述卡瓦9下端面相頂?shù)郑龇稣?塊14上設(shè)置有防轉(zhuǎn)銷釘18,所述扶正環(huán)16處設(shè)置有軌道銷釘，所述中心管4上開設(shè)有能供 所述軌道銷釘滑動的軌道換向槽。
[0039] 第一封隔器1下井時，軌道銷釘處于軌道換向槽的下死點。在第一封隔器1下入 的過程中，由于扶正體12與套管19之間存在摩擦，卡瓦9有向上移動的趨勢，軌道銷釘頂 撐著軌道換向槽的下死點，即是為了防止中途錨定；當下至設(shè)計位置時，上提第一封隔器1 使軌道銷釘處于軌道換向槽的上死點，然后旋轉(zhuǎn)管柱，軌道銷釘借助扶正體12與套管19之 間的摩擦力，脫開軌道換向槽，下放第一封隔器1，錐體8插入卡瓦9,使其被撐開并咬住套 管19的內(nèi)壁，這時再下放管柱21，在管柱21的重力作用下，第一封隔器1的膠筒5被壓縮 坐封。
[0040] 由于具有單向卡瓦的錨定總成，及依靠重力坐封的特點，因此第一封隔器1承上 壓性能較好，可采用常見的Y211型封隔器作為第一封隔器1。
[0041] 本實施方式中的第二封隔器2的結(jié)構(gòu)示意圖請參見圖3。所述第二封隔器2包括 上接頭30、下接頭40和中心管49,所述上接頭30和所述下接頭40分別連接在所述中心管 49的上下兩端，所述中心管49外側(cè)由上而下依次設(shè)置有鎖緊機構(gòu)、密封機構(gòu)和坐封機構(gòu)， 所述坐封機構(gòu)包括坐封缸套33和坐封活塞35,所述坐封缸套33下端螺接于所述下接頭40 的外側(cè)，所述坐封缸套33與所述中心管49之間形成第一坐封缸34,所述坐封活塞35能在 所述第一坐封缸34內(nèi)沿軸向移動，所述坐封活塞35上包括與其一體設(shè)置的活塞套38,固定 設(shè)置在所述坐封活塞35和所述坐封套38之間的固定活塞36,所述固定活塞36與所述坐封 套39形成第二坐封缸37,所述中心管49側(cè)壁對應(yīng)于所述第一坐封缸34和所述第二坐封缸 37分別開設(shè)有第一孔眼31和第二孔眼32。通過管柱19向第二封隔器2中打壓液體時，經(jīng) 第一孔眼31進入的液體在第一坐封缸34內(nèi)憋壓，高壓液體推動設(shè)置在第一坐封缸34內(nèi)的 坐封活塞35沿軸向向上移動，進而帶動與之一體設(shè)置的坐封套38移動；經(jīng)第二孔眼32進 入的液體在第二坐封缸37內(nèi)憋壓，高壓液體直接作用在坐封套38上使其移動，通過合力， 使擠壓力增大。
[0042] 所述的鎖緊機構(gòu)包括滑座52和連接套44,所述滑座52上設(shè)置有卡簧46,所述連 接套44內(nèi)壁設(shè)置有能與所述卡簧46相鎖合的鋸齒形鎖扣45,所述連接套44上端螺接于所 述上接頭30的外側(cè)，所述連接套44與所述中心管49形成鎖緊缸53,所述滑座52能在所鎖 緊缸53內(nèi)沿軸向移動；套設(shè)于所述中心管49外側(cè)的外中心管50,螺接在所述外中心管50 上端的被帽48,所述滑套52通過解封銷釘47與所述被帽48固定連接。
[0043] 所述的密封機構(gòu)包括膠筒41和膠筒42,及相應(yīng)數(shù)量的隔環(huán)15,上擋環(huán)43,下檔環(huán) 39 ;所述膠筒41、膠筒42和膠筒53套設(shè)在所述外中心管50的外側(cè)，所述的隔環(huán)51套設(shè)于 所述膠筒41和膠筒42之間；所述上擋環(huán)43固定套接在所述外中心管50的外側(cè)，且與所述 膠筒41的上端面相頂?shù)?；所述下?lián)醐h(huán)39套接在所述外中心管50的外側(cè)，且與所述膠筒53 的下端面相頂?shù)帧?br> [0044] 第二封隔器2的工作原理是：高壓液體通過作用于坐封活塞35和坐封套38,推動 下?lián)醐h(huán)39上行擠壓膠筒53。為了平衡擠壓力，本實用新型的一種分層注水管柱采用了不同 硬度的膠筒，具體是膠筒41與膠筒53是硬膠筒，膠筒42軟膠筒，因此當外中心管50移動 使膠筒變形時，首先是膠筒41和膠筒53發(fā)生脹鼓變形，隨著液壓繼續(xù)增大，處于膠筒53和 膠筒41之間的硬膠筒42變形，直至完全坐封。在外中心管50上行的過程中，設(shè)置于外中 心管50上端的被帽48通過解封銷釘47帶動滑座52向上移動，至滑座52上的卡簧46與 連接套44上的鋸齒形鎖扣45相鎖合，當泄壓后，使外中心管50不會下行自動解封。解封 時，上提管柱19,外中心管50帶動被帽48有上行的趨勢，連接套44通過膠筒與套管21之 間的摩擦力固定，使得連接被帽48與連接套44的解封銷釘47受到剪切力的作用，且由于 膠筒與套管21之間的摩擦力大于解封銷釘47的抗剪力，從而使解封銷釘47被剪斷，外中 心管50受到的約束解除而下行，使膠筒回復(fù)原狀，完全解封。
[0045] 第二封隔器2通過液壓推動坐封活塞擠壓膠筒坐封，因此可采用常用的Y341型壓 縮式封隔器。
[0046] 本實施方式中，所述管柱19第二端的端部設(shè)置有絲堵27,在所述絲堵27與所述單 向閥23之間設(shè)置有篩管25。
[0047] 注水時，本實施方式的一種分層注水管柱包括第一注水管線151和第二注水管線 131，所述第一注水管線151和第二注水管線131上分別設(shè)置有第一流量閥15和第二流量 閥13,所述第一注水管線151能向所述管柱19中注水，所述第二注水管線131能向上環(huán)空 171中注水，所述第一流量閥15和所述第二流量閥13能分別控制所述第一注水管線151和 所述第二注水管線131的注水流量。通過在第一注水管線151和第二注水管線131上分別 設(shè)置第一流量閥15和第二流量閥13,可在地面上實現(xiàn)分層注水水量的調(diào)整，取消常規(guī)分層 注水通過投撈配水器來控制注水量，從而節(jié)省工序。
[0048] 本實用新型的一種分層注水管柱通過在管柱上設(shè)置串接在一起的第一封隔器和 第二封隔器，利用這兩個不同的封隔器承壓的特點，使第一封隔器承上壓，第二封隔器承下 壓，實現(xiàn)4in小套管的分層注水。當然本實用新型提供的思路，即將承壓特點不同的封隔器 組成封隔單元，使各封隔器非別承上下壓，不僅可以應(yīng)用于4in小套管的分層注水，常規(guī)套 管的分層注水也同樣適用。
[0049] 此外，本實用新型的一種分層注水管柱通過在第一注水和第二注水管線上分別設(shè) 置第一流量閥和第二流量閥，可在地面上實現(xiàn)分層注水水量的調(diào)整，取消常規(guī)分層注水通 過投撈配水器來控制注水量，從而節(jié)省工序。
[0050] 以上所述僅為本實用新型的幾個實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)申請文件公開的 內(nèi)容可以對本實用新型實施例進行各種改動或變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種分層注水管柱，其特征在于，包括： 能伸入油氣井套管中的管柱，所述管柱具有在伸入所述套管中時，靠近所述油氣井井 口的第一端，和遠離所述井口的第二端，所述管柱與所述套管之間形成套管環(huán)空； 設(shè)置于靠近所述第二端的單向閥，所述單向閥能限制在所述管柱中的液體向所述套管 環(huán)空中流動； 設(shè)置在所述第一端和所述單向閥之間的第一封隔器，所述第一封隔器具有單向卡瓦的 錨定總成，所述錨定總成的單向卡瓦能使所述第一封隔器錨定于所述套管上，所述第一封 隔器能依靠重力坐封； 設(shè)置于所述第一封隔器與所述單向閥之間的第二封隔器，所述第二封隔器具有坐封機 構(gòu)，所述第二封隔器能通過液壓坐封。
2. 如權(quán)利要求1所述的分層注水管柱，其特征在于：所述第一封隔器和所述第二封隔 器通過所述管柱串接在一起，所述第一封隔器承上壓，所述第二封隔器承下壓。
3. 如權(quán)利要求1所述的分層注水管柱，其特征在于：所述第一封隔器包括上接頭、下接 頭和中心管，所述上接頭和所述下接頭分別連接在所述中心管的上下兩端，所述中心管外 側(cè)由上而下依次設(shè)置有密封總成、錨定總成和扶正總成，所述密封總成包括多個膠筒及相 應(yīng)數(shù)量的隔環(huán)、調(diào)節(jié)環(huán)、錐體壓蓋；所述多個膠筒套設(shè)在所述中心管的外側(cè)，所述的隔環(huán)套 設(shè)于所述膠筒之間；所述調(diào)節(jié)環(huán)固定套接在所述中心管的外側(cè)，且與所述多個膠筒的上端 面相頂?shù)郑凰鲥F體壓蓋套接在所述中心管的外側(cè)，且與所述多個膠筒的下端面相頂?shù)帧?br> 4. 如權(quán)利要求3所述的分層注水管柱，其特征在于：所述的錨定總成包括錐體、卡瓦， 所述錐體和所述卡瓦固定套設(shè)于所述中心管外側(cè)。
5. 如權(quán)利要求4所述的分層注水管柱，其特征在于：所述的扶正總成包括扶正塊、扶正 體、扶正環(huán)；所述扶正塊套設(shè)在所述中心管外側(cè)，其上端面與所述卡瓦下端面相頂?shù)郑?扶正塊上設(shè)置有防轉(zhuǎn)銷釘，所述扶正環(huán)處設(shè)置有軌道銷釘，所述中心管上開設(shè)有能供所述 軌道銷釘滑動的軌道換向槽。
6. 如權(quán)利要求1所述的分層注水管柱，其特征在于：所述第二封隔器包括上接頭、下接 頭和中心管，所述上接頭和所述下接頭分別連接在所述中心管的上下兩端，所述中心管外 側(cè)由上而下依次設(shè)置有鎖緊機構(gòu)、密封機構(gòu)和坐封機構(gòu)，所述坐封機構(gòu)包括坐封缸套和坐 封活塞，所述坐封缸套下端螺接于所述下接頭的外側(cè)，所述坐封缸套與所述中心管之間形 成第一坐封缸，所述坐封活塞能在所述第一坐封缸內(nèi)沿軸向移動，所述坐封活塞上包括與 其一體設(shè)置的活塞套，固定設(shè)置在所述坐封活塞和所述坐封套之間的固定活塞，所述固定 活塞與所述坐封套形成第二坐封缸，所述中心管側(cè)壁對應(yīng)于所述第一坐封缸和所述第二坐 封缸分別開設(shè)有第一孔眼和第二孔眼。
7. 如權(quán)利要求6所述的分層注水管柱，其特征在于：所述的鎖緊機構(gòu)包括滑座和連接 套，所述滑座上設(shè)置有卡簧，所述連接套內(nèi)壁設(shè)置有能與所述卡簧相鎖合的鋸齒形鎖扣，所 述連接套上端螺接于所述上接頭的外側(cè)，所述連接套與所述中心管形成鎖緊缸，所述滑座 能在所鎖緊缸內(nèi)沿軸向移動；套設(shè)于所述中心管外側(cè)的外中心管，螺接在所述外中心管上 端的被帽，所述滑套通過解封銷釘與所述被帽固定連接。
8. 如權(quán)利要求7所述的分層注水管柱，其特征在于：所述的密封機構(gòu)包括多個膠筒及 相應(yīng)數(shù)量的隔環(huán)、上擋環(huán)、下檔環(huán)；所述多個膠筒套設(shè)在所述外中心管的外側(cè)，所述的隔環(huán) 套設(shè)于所述膠筒之間；所述上擋環(huán)固定套接在所述外中心管的外側(cè)，且與所述多個膠筒的 上端面相頂?shù)?；所述下?lián)醐h(huán)套接在所述外中心管的外側(cè)，且與所述多個膠筒的下端面相頂 抵。
9. 如權(quán)利要求1所述的分層注水管柱，其特征在于：所述管柱第二端的端部設(shè)置有絲 堵，在所述絲堵與所述單向閥之間設(shè)置有篩管。
10. 如權(quán)利要求1至9任一項所述的分層注水管柱，其特征在于：包括第一注水管線 和第二注水管線，所述第一注水管線和第二注水管線上分別設(shè)置有第一流量閥和第二流量 閥，所述第一注水管線能向所述管柱中注水，所述第二注水管線能向套管環(huán)空中注水，所述 第一流量閥和所述第二流量閥能分別控制所述第一注水管線和所述第二注水管線的注水 流量。
【文檔編號】E21B34/02GK204252980SQ201420655707
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】劉雙亮, 寇微, 張曉文, 王麗莉, 張越, 劉樹軍, 賀夢琦, 楊軒 申請人:中國石油天然氣股份有限公司