油田注水井双压力腔防喷作业工艺

摘要

一种油田水井双压力腔防喷作业工艺，属于石油开采技术领域，其工艺是：在注水管柱下端安装一个自封反洗井防喷装置，注水管柱由自封反洗井防喷装置始终形成上、下二个压力腔，注水管柱上下移动由二个压力腔液体压强大小决定。下压力腔的液体压强大小由油层压力决定，变化很小，只需改变上压力腔液体压强即可。改变上压力腔液体压强的方法是由井口阀门向油套环空注水或放水。有益效果是：只要通过井口阀门向油套环空注水或放水，改变上压力腔中液体压强，就可以使注水管柱下行或上行，具有操作简便、安全和施工效率高等优点。自封反洗井防喷装置是完成上述工艺技术的关键装置，该装置同时实现自封式封隔器功能、自动油管防喷器功能、反洗井阀功能、底部凡尔功能。

说明书

技术领域

本发明属于石油开采技术领域。

背景技术

随着油田开发时间的延长，油层压力不断降低，需要通过注水井向油层注水以维持地层压力。注水井施工作业一般分为放压作业、压井作业和防喷作业（带压作业）三种工艺技术。放压作业就是将井内压力全部释放，存在放压时间长、放水运送费用高、地层压力恢复慢、影响相关油井产量等缺点；压井作业就是用高密度的压井液平衡注水井内油层压力，存在压井液污染地层、降低地层空隙的渗透率，影响后期注水效果等缺点；防喷作业就是在水井不放喷情况下带压作业，是目前油田水井作业推广的方法，其施工方法是采用防喷作业设备，起下管柱由防喷作业设备的游动卡瓦卡住注水管柱外壁，通过液压缸伸缩来上下移动管柱，存在施工效率低、危险性大的缺点。

发明内容

本发明的目的是：提供一种油田注水井双压力腔防喷作业工艺，它可应用于油田注水井防喷作业施工，具有施工效率高、操作简便、安全。

本发明的工艺是：

1、在油田注水井的注水管柱下端安装一个自封反洗井防喷装置，注水管柱由自封反洗井防喷装置始终形成上、下二个压力腔，自封反洗井防喷装置与防喷作业装置的密封胶筒之间的油套环空形成上压力腔，自封反洗井防喷装置与油层形成下压力腔。

2、注水管柱上下移动由二个压力腔液体压强大小决定。下压力腔的液体压强大小由油层压力决定，变化很小，只需改变上压力腔液体压强即可。

3、改变上压力腔液体压强的方法是由井口阀门向油套环空注水或放水。

在本工艺中的自封反洗井防喷装置的技术方案是：中心管由数节连接组成，各节之间由螺纹连接，上中心管壁周围设有数个通孔。上中心管上端设堵塞器座，堵塞器为圆柱形，堵塞器上安装密封圈，堵塞器在中心管内，堵塞器与中心管壁由剪钉固定。在上中心管通孔外安装滑套，滑套内壁与中心管外壁之间安装数个密封环，滑套壁上设有数个通孔，滑套下面安装复位弹簧。在上中心管壁上设数个自锁块，自锁块由自锁块轴固定在上中心管管壁上。在下中心管外，压缩式复位弹簧与单流阀体之间安装数对皮碗封隔器。在下中心管下端安装单流阀。单流阀体与中心管由螺纹连接。

本发明的有益效果是：只要通过井口阀门向油套环空注水或放水，改变上压力腔中液体压强，就可以使注水管柱下行或上行，当注水时管柱下行，放水时管柱上行。注水或放水速度决定注水管柱下行或上行速度。因此，采用该发明工艺技术进行注水井防喷作业施工，具有操作简便、安全和施工效率高等优点。自封反洗井防喷装置是完成上述工艺技术的关键装置，该装置同时实现自封式封隔器功能、自动油管防喷器功能、反洗井阀功能、底部凡尔功能。

附图说明

图1是本发明的原理示意图；

图2是本发明中的自封反洗井防喷装置滑套打开状态结构剖视图；

图3是本发明中的自封反洗井防喷装置滑套关闭状态结构剖视图。

具体实施方式

实施例1：

下面结合附图1对本发明中的油田注水井防喷作业双压力腔工艺技术做进一步描述：

如图1所示，1是防喷作业装置密封胶筒，2是防喷作业装置安全卡瓦，3是井口阀门，4是注水管柱，5是上封隔器，6是配水器，7是自封反洗井防喷装置， 8是套管，9是油层，10是人工井底。

本发明中的油田注水井防喷作业双压力腔工艺技术施工过程按下注水管柱和起注水管柱分别描述如下：

下注水管柱的施工过程：首先，按常规水井防喷作业方法将自封反洗井防喷装置7下入注水井，然后，用高压水泵向井口阀门3注水，当自封反洗井防喷装置7与防喷作业装置的密封胶筒1之间的油套环空形成上压力腔压力与注水管柱4重量之和大于自封反洗井防喷装置7与油层形成下压力腔的压力时，注水管柱4会向下移动，当到达接箍时，关闭井口阀门3，关闭安全卡瓦2，连接注水工具或油管，再打开安全卡瓦2和井口阀门3，由井口阀门3向上压力腔注水，依此往复，按注水井的施工设计逐个将配水器6、封隔器5和油管下入井内。当自封反洗井防喷装置7的皮碗过最下面一个油层9后，原来的上下二个压力腔变成了一个压力腔，用修井作业机大钩提住注水管柱，自封反洗井防喷装置7与人工井底10内的液体通过自封反洗井防喷装置7自泻通道进入自封反洗井防喷装置7与井口之间的油套环空，打开井口阀门3放水，修井作业机大钩下放，到达预定位置。然后，用高压泵向注水管柱4内注水打压，将自封反洗井防喷装置7内堵塞器剪钉剪断，堵塞器推出堵塞器座落入下中心管，自锁块转动关闭滑套。同时使注水封隔器5座封。

起注水管柱的施工过程：安装好水井防喷作业装置后，用修井作业机大钩上提注水管柱4，使注水封隔器5解封，打开井口阀门3直至油套环空充满液体，关闭井口阀门3，继续上提注水管柱，当自封反洗井防喷装置7的皮碗提过最上面一个油层9后，由自封反洗井防喷装置7形成上下二个压力腔，自封反洗井防喷装置7内的堵塞器受向上流动液体作用被推回到堵塞器座，油管内封堵，打开井口阀门3放水，上压力腔压力与注水管柱重量之和小于下压力腔时，注水管柱就会向上移动，到达接箍时关闭井口阀门3，关闭防喷作业装置安全卡2，卸下起出的油管或工具，再打开防喷作业装置安全卡瓦2和井口阀门3，按此方法循环往复，起出注水井内全部管柱和工具。

自封反洗井防喷装置如图2和图3所示，1是上接头，2是堵塞器座，3是堵塞器，4是密封圈，5是密封盘根，6是剪钉，7是通孔，8是自锁块，9是自锁块轴，10是密封圈，11是滑套，12是通孔，13是密封圈，14是上中心管，15是通孔，16是密封圈，17是中中心管，18是复位弹簧，19是下中心管，20是皮碗封隔器，21是单流阀。

自封反洗井防喷装置在使用前，堵塞器3与上中心管14之间由剪钉6固定，自锁块8被堵塞器限位不能转动，滑套11被自锁块8限位处于打开状态，中心管内外由通孔7连通，单流阀下端由下至上处于单向连通状态。当从上接头向中心管注水打压时，堵塞器3受到液体向下力作用，剪断剪钉向下移动，移动过自锁块8后，自锁块8失去堵塞器3的限制而转动，滑套11在复位弹簧作用下关闭，如图3所示。当中心管内堵塞器3下端液体压力大于堵塞器3上端压力时，堵塞器3在其下端压力作用下向上移动，移动至堵塞器座2而座封。在滑套11关闭状态，中心管14外部压力大于内部时，液体通过通孔12进入滑套11与中心管14环空，向下推动滑套11而压缩复位弹簧18，打开滑套11使中心管14内外连通。中心管14内部压力大于外部时，液体通过通孔15进入滑套11与中心管14环空，推动滑套向上移动，当滑套11上端与密封盘根5压紧后，中心管与滑套外密封。皮碗封隔器20为弹性体，当自封反洗井防喷装置下入套管后，皮碗封隔器始终将套管与自封反洗井防喷装置环空封隔为上下二个腔。定压单流阀21只允许液体由下端流入中心管内，而不允许液体由中心管向下流动。