[发明专利]定量分配一体化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种一体化装置，尤其涉及一种油田分层注水技术使用的定量分配一体化装置。

背景技术

目前油田分层注水井存在投捞调配水嘴及分层测试工作量大、成本高的特点，在油田成本日益紧张的现状下，如何提高分层注水效果，降低油田的生产成本，是油田决策者遇到的一个难题。在这种情况下，使用和推广新型的分层注水技术是提高油田注水效果，降低生产成本的一种好途径。

    众所周知，分层注水配套工具主要是由配水装置与封隔器这两部分井下工具组成。

1、配水装置

配水装置作为细分注水工艺的核心工具，水嘴是整个分层注水工艺的核心，由它来决定在统一的注水系统下每个井段的注入水量。它的性能好坏和投捞调配成功率是影响分注井层段合格率的重要因素。无论是偏心还是空心，从配水装置的设计上，这两种类型配水装置均采用分级配水，单个使用（即一层一个配水装置），钢丝绳带打捞器逐级打捞与投送的方式。在应用中出现以下不足：

1.1捞调配工艺繁琐、复杂。

    水质不稳定容易对水嘴造成堵塞，地层注入压力的变化、水嘴的刺大、地质配注量的调整、堵塞器（或配水芯子）上密封圈的老化等都需要及时对其进行投捞与调配。目前常规配水装置（空心与偏心）的投捞方式均采用钢丝绳带打捞器，据统计资料表明，偏心堵塞器的投捞调配成功率仅为30%，空心配水芯子的投捞调配成功率仅为40%。分注井况按深度分，可分为中深井（小于2500m）、深井（大于2500m小于4000m）、斜井。钢丝绳带打捞器的打捞与投送方式在深井与斜井中实现起来难度是相当大的。即使在中深井中，这种打捞与投送过程也相当繁琐，处理完成一口井（以2-3层）大约需要5d时间。一部打捞车全年满负荷运转也最多处理50多井次。随着开发的需要，分注井的增多，这种投捞方式显然不能满足投捞调配的要求，是制约层段合格率提高的关键因素。

1.2控水水嘴尺寸设定的难度较大。

 注水层段要符合其配注量就需要对配水装置的控水水嘴尺寸进行设计。水嘴设计方法存在以下问题：涉及到堵塞器、配水芯子（装水嘴的部件）的投入或取出，测试、投捞调配的工作量较大；压力、流量等资料的录取影响因素较多；计算水嘴工序繁杂，目前，油田的水嘴调配仍需操作者查有关图版、曲线，手工操作的成分很大，不但所需时间较长，而且误差较大。

2、封隔器：水井封隔器主要有扩张式和压缩式两种，即Y341-115压缩式封隔器和K344型扩张式封隔器。封隔器承压能力低于15Mpa，验封复杂，有效期短。Y341-115压缩式封隔器存在胶筒耐压差、封隔器验封工艺复杂、坐封需要泵车、施工工序复杂等缺点，另外Y341-115压缩式封隔器，由于卡瓦片的生锈、结垢，造成不能解封，导致水井大修，另外，反洗井阀容易结垢或砂卡造成封闭不严，使分注失效。

现场使用的细分注水工艺管柱逐渐暴露出许多问题：为保证封隔器坐封，必须逐层投捞带死嘴子的堵塞器，然后逐层投入带相应大小水嘴的堵塞器后进行注水；各注水层的注水量要达到地质配注要求，必须逐层投捞调换堵塞器的水嘴；设定水嘴尺寸复杂；另外封隔器能否完全封住油套环形空间也无法验证；管柱蠕动造成自锁式封隔器（Y型号封隔器）的有效期短。

发明内容

为解决现有分层注水配套工具中配水装置投捞配工艺繁琐、控制水嘴尺寸设定难度大以及封隔器承压能力差、验封复杂等缺陷，本发明特提供一种在油田分层注水技术使用的定量分配一体化装置。

本发明的技术方案如下：

    定量分配一体化装置，包括工作筒、设置在工作筒内的配水芯子，配水芯子由两个相同的配水装置组成，配水装置上开设的出水口A与工作筒上开设的出水口B相对应；所述工作筒由上筒体、下筒体以及设置在上筒体、下筒体之间的封隔装置组成。

进一步，所述配水装置包括外筒、设置在外筒内的水嘴；外筒的前端侧壁上开设有供水流进入的进水口，外筒的内壁上开设有凸环，凸环上设置有贯穿凸环前后端面的第二进水口，凸环上开设有径向贯穿外筒的出水口A，出水口A与第二进水口不相通；外筒底部开设有第三进水口，第三进水口与第二进水口相通；所述水嘴包括柱塞，柱塞由大直径段和小直径段组成，大直径段滑动设置在凸环上，大直径段外表面与凸环内表面接触；柱塞与凸环间形成容纳腔；水嘴还包括分别固定在凸环上的上喷嘴、下喷嘴，上喷嘴、下喷嘴间存在与出水口A相对应的间隙；还包括一端连接大直径段，另一端连接上喷嘴的弹簧；所述下喷嘴的内径从上至下逐渐减小。