一种补能管柱的制作方法

1.本实用新型涉及石油开发柱的技术领域，具体涉及一种补能管柱。


背景技术：

2.超低渗透油藏资源丰富，一般采用水平井分段压裂技术进行开发。但是利用天然能量开采一段时间后，地层压力普遍下降较快，必须对其进行有效的能量补充。采用分段压裂后如果采用直井注水，由于与油藏接触面积小，注入压力远超过设备压力极限；如果采用水平井注水，注入水一旦与裂缝连通，就会形成水窜，导致注水无效。而无法有效的注入，这种开发方式下，采收率很低。
3.因此如何有效的补充地层能量，成为低渗透油藏开发的关键。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种补能管柱，以解决现有超低渗透油藏在采用水平井分段压裂技术进行开发的过程中，存在注不进采不出的问题，从而大幅度提高超低渗透油藏采收率。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种补能管柱，包括水平井段，所述水平井段设有油管和套在所述油管外侧的套管，所述水平井段包括间隔设置的采油节段和注入节段，所述采油节段与所述注入节段相邻设置，所述采油节段和所述注入节段上均设有扶正器、脱卡器和封隔器，所述扶正器、脱卡器与所述封隔器均位于所述油管和所述套管之间。
6.进一步地，同一口水平井，在所述水平井段既有注入段，又有采油段，能够作为注入井和采出井用。
7.进一步地，所述采油节段上还设有配产器，所述采油节段上的所述扶正器、所述脱卡器、所述封隔器和所述配产器组成采油工具串。
8.进一步地，所述注入节段上还设有配注器，所述注入节段上的所述扶正器、所述脱卡器、所述封隔器和所述配注器组成注入工具串。
9.进一步地，所述配注器的进入孔封堵有塞子。
10.进一步地，注入的介质采用液体，所述塞子采用可溶性塞。
11.进一步地，注入的介质采用气体，所述塞子采用加压后可破裂的材质制成。
12.进一步地，所述配注器的进入孔设有内螺纹，所述塞子与所述进入孔螺纹连接。
13.进一步地，所述脱卡器为用于所述采油节段与所述注入节段连接的安全接头。
14.进一步地，还包括地面段和竖直井段，所述地面段、所述竖直井段和所述水平井段依次连接设置，所述油管与所述套管均延伸至所述竖直井段，所述地面段设有采油树，所述竖直井内设有抽油泵，所述抽油泵位于所述采油树的底端，所述竖直井段与所述水平井段的连接处设有封隔件。
15.本实用新型的有益效果在于：
16.1、采油节段和注入节段上均设有扶正器与脱卡器，扶正器与脱卡器位于油管和套管之间。扶正器，可以稳定井下钻具，是起防斜作用的工具，在石油、天然气及地质勘探钻井工程中，扶正器可以防止井斜变化，可以起到固定管柱，防止油管安装和运输时发生偏移，保证了油管的正常安装和运输。脱卡器，为一种安全接头，可以便于解封作业时，封隔器能够容易起出。扶正器使得油管固定的更加稳定，避免局部受力导致油管发生偏移影响安装。
17.2、配注器的进入孔在封隔器进行座封前可被塞子堵住，在座封过程中塞子堵塞配注器的进入孔，确保建立封隔器的座封压力；座封后，利用打压注入的液体溶解可溶性塞，建立打开配注器的通道。由于现有的配注器属于内压力高于外压0.1mpa时阀门就打开的工具，如果不进行改进，打压座封时，整个柱内的压力高于柱外的压力，座封时注入的液体会自动打开配注器，液体通过配注器进入油藏，导致封隔器无法座封。通过对现有的配注器进行改进，设置可溶性塞封堵进入孔，装配时确保既能密封和承受封隔器进行座封时施加的压力，又能完全溶解，露出进入孔。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型实施例提供的一种补能管柱的整体结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例提供的一种部能管柱所采用的配注器的整体结构示意图。
21.附图标记说明：
22.1、水平井段；11、采油节段；12、注入节段；13、油管；14、套管；15、脱卡器；16、采油裂缝；17、注入裂缝；2、地面段；21、采油树；3、竖直井段；31、抽油泵；4、扶正器；5、封隔器；6、配产器；7、配注器；71、上接头；72、下接头；73、塞子；8、封隔件。
具体实施方式
23.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，
可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
27.参照图1和图2，作为本实用新型实施例提供的一种补能管柱，包括依次连接设置的地面段2、竖直井段3和水平井段1，水平井段1设有油管13和套在油管13外侧的套管14，水平井段1包括间隔设置的采油节段11和注入节段12，采油节段11与注入节段12相邻设置，采油节段11和注入节段12上均设有扶正器4、脱卡器15和封隔器5，扶正器4、脱卡器15与封隔器5均位于油管13和套管14之间。
28.同一口水平井段1既有注入段，又有采油段，能够作为注入井和采出井用。采油节段11和注入节段12上均设有扶正器4、脱卡器15，扶正器4位于油管13和套管14之间。扶正器4，可以稳定井下钻具，是起防斜作用的工具，在石油、天然气及地质勘探钻井工程中，扶正器4可以防止井斜变化，可以起到固定管柱，防止油管13安装和起出时发生偏移，保证了油管13的正常安装和起出。脱卡器15，为一种安全接头，可以便于解封作业时，封隔器5能够容易起出。
29.具体地，若干扶正器4的使用，使得油管13固定点相对均匀设置，使得油管13固定的更加稳定，避免局部受力导致油管13发生偏移影响安装与起出。采油节段11上还设有配产器6，采油节段11上的扶正器4、脱卡器15、封隔器5和配产器6组成采油工具串。注入节段12上还设有配注器7，注入节段12上的扶正器4、脱卡器15、封隔器5和配注器7组成注入工具串。采油节段11上设有采油裂缝16，注入节段12上设有注入裂缝17，注入工具串位于注入节段12内，采油工具串位于采油节段11内。油管13与套管14均延伸至竖直井段3，地面段2设有采油树21，竖直井内设有抽油泵31，抽油泵31位于采油树21的底端，抽油泵31和油管13相连，形成油水进入和流出油井的通道。竖直井段3与所述水平井段1的连接处设有封隔件8。本实施例中封隔件8采用封隔器5，封隔件8安装在直井段的套管14内。地面采油树21、抽油泵31和封隔件8、注入工具串和采油工具串一起构补充能量的管柱装置。注入工具串和采油工具串之间由油管13连接。
30.配注器7和配产器6的滑套开关方向相反，其中，油管13内压力高于油管13外压力时，配注器7处于打开状态，油管13外压力高于油管13内的压力时，配产器6处于打开状态。构成注入工具串的部件与油管13直径相同且轴心相同。构成采油工具串的部件与油管13直径相同且轴心相同。封隔器5尺寸与套管14尺寸匹配，确保封隔器5下入方便，在座封后能紧紧抱持套管14内部，封隔器5尺寸设计随套管14尺寸而变化。
31.采用压裂裂缝注入，极大地增加了注入能力，解决了有效注入的瓶颈问题。介质从裂缝缝面注入管柱内，驱动原油从相邻裂缝产出，解决驱油问题。上述的采油方法由过去的径向流变成现在的线性流，提高驱油波及系数和压力利用效率，打破传统的依靠井网补充能量模式，水平井段1既是生产井，又是注入井。同时，在水平井段1全井段部署采油工具和管柱，研发新的配套注入和采油工具，工具成本低、注入成本低，降低采油成本降低，经济效益提高。上述的采油方法无需钻注入井，大幅度降低二次开发成本。
32.进一步地，配注器7上设有便于其安装的上接头71和下接头72，配注器7的进入孔封堵有塞子73。
33.具体地，配注器7的进入孔设有内螺纹，塞子73与进入孔螺纹连接。将配注器7外内部圆柱形进入孔改为带螺纹的锥形孔，研制一个与锥形孔匹配的带螺纹可溶性塞。本实施例中，注入的介质采用液体，优选水，塞子73采用可溶性塞，配注器7的进入孔在封隔器5进行座封前可被塞子73堵住，在座封过程中塞子73堵塞配注器7的进入孔，确保建立封隔器5的座封压力；座封后，利用打压注入的液体溶解可溶性塞，建立打开配注器7的通道。由于现有的配注器7属于内压力高于外压0.1mpa时阀门就打开的工具，如果不进行改进，打压座封时，整个柱内的压力高于柱外的压力，座封时注入的液体会自动打开配注器7，液体通过配注器7进入油藏，导致封隔器5无法座封。通过对现有的配注器7进行改进，设置可溶性塞封堵进入孔，装配时确保既能密封和承受封隔器5座封时施加的压力，又能完全溶解，露出进入孔。在进行补充能量时，当油管13内的压力高于油管13外部压力时，配注器7自动打开，配产器6自动关闭；注入水流过配注器7充满注入裂缝17，在压力驱动下进入注入裂缝17两侧的地层，推动原油往采油裂缝16的方向流动；由于采油裂缝16处的配产器6处于关闭状态，形成憋压，使得油藏压力整体上升，达到补充地层能量的目的；停止注水，关闭地面采油树21的注水阀门，打开采油阀门；此时油管13外的压力高于油管13内的压力，配注器7自动关闭，配产器6自动打开，地层中高压原油流入采油裂缝16，通过配产器6进入油管13，进入竖直井段3后流入抽油泵31，最后通过采油树21采出。
34.作为可变实施例，注入的介质还可以采用气体，塞子73采用加压后可破裂的材质制成。气体可以采用二氧化碳、甲烷和氮气等。气的流动通道和流动方向与水的流动通道和方向完全一致。
35.本实施例的实施过程为：
36.在竖封隔件8和水平井段1工具下入之前，不安装地面采油树21、抽油泵31和直井段的油管13。下入工具时由吊车和工具管将竖直井段3、水平井段1、注入工具串和采油工具串送到位，然后通过地面水车向油井内逐级打压，逐步撑开封隔器5的密封支撑部件及密封胶筒，所有封隔器5座封。打压座封后，将工具管取出油井，需实施丢手作业。丢手的作业程序为向工具管内投入钢球，下落到球座上，然后通过地面水车向油井内打压，实施丢手。丢手成功后，将丢手工具、金属球和工具油管13取出油井。然后在竖直井段3内下入直井段的油管13和抽油泵31，并安装地面采油树21。打压的液体将配注器7的可溶性塞溶解后，补充能量管柱形成，如图1所示。
37.注水时，水从采油树21的一个通道进入竖直井段3的套管14和油管13的环空，继续往下流动进入封隔件8的内管，然后进入水平井段1的油管13，遇到配注器7后，由于配注器7内外压差大于配注器7滑套的启动压力，配注器7自动打开。注入水通过配注器7进入注入裂缝17，在压力作用下由注入裂缝17往两侧渗流，进入油藏。由于采油裂缝16处的配产器6关闭，注入水推动原油从注入裂缝17附近往采油裂缝16方向流动，但不能流出采油裂缝16，导致憋压，逐渐补充能量将油藏压力提升到预期值。
38.采油时，打开采油树21的生产阀门，如果能够自喷则不需要启动抽油泵31，如果不能自喷则启动抽油泵31诱喷，自喷后停止抽油泵31，用自喷方式生产。当产量较低，启动抽油泵31，用抽油开采方式生产。当抽油产量低于经济产量时，停止抽油泵31。
39.关闭采油树21的采油阀门，打开注水阀门，按照注水程序进入注水程序，油藏压力达到预期值后进入采油程序，循环往复，形成周期补充能量采油方式。
40.本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。