[发明专利]液控换层注水装置及换层注水管柱和施工方法

说明书

本发明是液控换层注水装置及换层注水管柱和施工方法，可实现油田分层注水井的液控换层注水，达到耦合换层注采的地质要求。液控换层注水装置中的定压开关的下部通过连接套与轨道筒螺纹连接，轨道筒的内部装有可转动水嘴和液压活塞，可转动水嘴的上部设有注水孔，液压活塞的底部设有反洗井连通孔和定压单流阀，轨道弹簧安装在可转动水嘴与连接套之间，可转动水嘴能够与液压活塞啮合，液压活塞能够沿着轨道筒内壁的换向轨道上下移动，使定压开关上面的注水孔与可转动水嘴上面的注水孔重合或上下错位。连接在换层注水管柱中的液控换层注水装置一个是开启状态、另一个是关闭状态。可根据需求通过反洗井对两个液控换层注水装置实现开关切换。

技术领域

本发明涉及油田分层注水井换层注水的设备和方法，特别是液控换层注水装置及换层注水管柱和施工方法，可实现分层注水井的液控换层注水，达到耦合换层注采的地质要求。

背景技术

油层层间存在层间差异，随着注水开发的进行，在高渗透层，由于吸水能力强，水线前缘很快向油井突进，造成油井过早水淹。同时油层内部存在层内差异，由于油层内部的非均质性，注入水必然沿阻力小的高渗透带突进，造成油井水淹。这两种差异都会造成油井水淹，降低采收率。针对这种水淹注采井网，提出了耦合注采的理论，既相应油层只注不采，补充地层能量，地层孔隙中剩余油和地层水会重新分布，而后该油层只采不注，模仿边底水油藏依靠天然能力开采，达到水线均匀推进的目的。同时为了解决层间矛盾的问题，及油水井停井时造成开井率降低、水井注水管线结垢、油井开井时易躺井的问题，提出了换层耦合注采，对油水井进行分层注采，使其中一套层系只注不采，另一套层系只采不注，含水上升后对这两套层系的注采轮换，依此循环往复。

而目前在换层注水管柱中连接安装的是常规的测调配水器，必须下入测调工具才能进行换层。目前换层注水大多采用的装置为空心式可调节配水器，主要由定压开关筒和配水芯子构成，配水芯子上有水嘴，水嘴的开与关可通过配水芯子内部的可旋转筒调节，调节方法为：通过电缆下入可旋转机械臂与可旋转筒契合并进行转动调节水嘴的开与关，既完成了配水器的开与关。采油生产单位没有能力对空心式可调节配水器进行开关调节，需要与测调队伍配合施工，测调车辆下入可旋转机械臂对上下两个配水器分别进行开启与关闭。这样会造成造成换层注水不及时，测调施工繁琐，生产成本高，占井时间长等问题。

目前还有通过电控的方式进行开关换层的设备，但该装置存在成本极高，寿命短，不适应油田高温高压的油层环境。

针对目前换层耦合注采工艺技术的需求及目前的换层注水工艺现状，急需研制一种不下入测调设备，采油生产单位只需要简单的操作就能实现换层注水的装置和技术。

发明内容

本发明的目的是提供液控换层注水装置及换层注水管柱和施工方法，改变目前换层注水井需要下入配套测调设备进行换层注水的现状，简化施工工艺，缩短占井时间，降低生产成本。

本发明的技术方案是：

液控换层注水装置包括定压开关和定压滑套，定压开关的下部设有注水孔，定压滑套套装在定压开关的下部，在定压开关与定压滑套之间装有弹簧。定压开关的下部通过连接套与轨道筒螺纹连接，轨道筒的内部装有可转动水嘴和液压活塞，可转动水嘴的上部设有注水孔，液压活塞的底部设有反洗井连通孔和定压单流阀，轨道弹簧安装在可转动水嘴与连接套之间，可转动水嘴能够与液压活塞啮合，液压活塞能够沿着轨道筒内壁的换向轨道上下移动，使定压开关上面的注水孔与可转动水嘴上面的注水孔重合或上下错位。

安装了液控换层注水装置的换层注水管柱包括封隔器、底部单流阀和底丝堵，封隔器连接于两个油层之间，二个液控换层注水装置连接于封隔器的上方和下方，连接在换层注水管柱中的液控换层注水装置一个是开启状态、另一个是关闭状态。

安装了液控换层注水装置的换层注水管柱的施工方法，是：

A、在地面将液控换层注水装置设置为一个开、另一个关的状态，随换层注水管柱下入井内；