二氧化碳輪注驅油單管雙層注入工藝管柱應用分析

滕 達 趙 元

（沈陽華威石油機械制造有限公司，遼寧 鐵嶺112611）

二氧化碳輪注驅油單管雙層注入工藝管柱技術本涉及一種油田工藝管柱，尤其是一種向油田中注入二氧化碳所使用的單管雙層注入工藝管柱。同傳統工藝相比，這種技術設計結構簡單，在施工過程中可以自由調節注入量，從而實現單注上層、單注下層、兩層同注，大幅度提升注入工作效率。

1 傳統技術背景簡介

二氧化碳驅采油過程中需要利用管柱向油層注入二氧化碳，由于各油層的滲透性存在差異，因此，需要優先采用分層注入工藝。現有技術中的二氧化碳分層注入工藝管柱多采用CN201539215U 所公開的CO2驅同心雙管分注工藝管柱，這種工藝管柱由內油管和外油管組成雙通道，由于內油管要穿過外油管后再與封隔器對接，施工難度較大，并且，一旦其中一條通道出現故障就只能向一個層段注入二氧化碳，或將整個管柱起出修理，不但影響生產，而且施工費用較高。

2 二氧化碳輪注驅油單管雙層注入工藝管柱介紹

2.1 這項技術可以解決的問題

發明要解決的技術問題是：提供一種二氧化碳輪注驅油單管雙層注入工藝管柱，該工藝管柱結構簡單，施工及注入量調節方便，可以實現單注上層、單注下層、兩層同注，一層注入故障后可以采用籠統注入方式繼續工作。

2.2 主要技術方案

這項技術包括套管，在套管內設有油管，在套管內設有可鉆橋塞，可鉆橋塞將套管分為上層段和下層段，在可鉆橋塞上插接有密封插管，密封插管上端接油管，油管由下而上依次設有坐封球閥、投撈式配產器和封隔器，所述投撈式配產器包括兩端與油管連接的外筒，在外筒內設有與外筒內壁滑動密封配合的內滑筒，在外筒上設有防止內滑筒在外筒內沿軸向滑移的內滑筒固定剪釘，在外筒和內滑筒上開有貫通外筒壁和內滑筒壁的上層段注氣口，在內滑筒內還設有與內滑筒內壁滑動密封配合的、使注氣口打開或關閉的投撈式堵塞器，堵塞器上部設有打撈頭，在堵塞器下部設有下層段注氣嘴。

2.3 這項技術的未來完善之處

在未來的實際過程中，將進一步完善施工設計，如：在內滑筒外圓周面上設有多條密封環槽，在密封環槽內嵌有密封膠圈；在上層段注氣口上、下兩則的下層段注氣嘴外壁設有多條密封環槽，在密封環槽內嵌有密封膠圈；在內滑筒上端面設有與封堵球配合的錐面；所述坐封球閥包括套筒，在套筒內設有與套筒內壁面滑動密封配合的滑套，在滑套的閥腔內設有單向閥球，在套筒上還設有防止滑套在套筒內沿軸向滑動的滑套固定剪釘，在滑套的外圓周面上設有密封環槽，在密封環槽內嵌有密封膠圈。

2.4 這項技術的有益效果

二氧化碳輪注驅油單管雙層注入工藝管柱由于采用了所述工藝管柱包括套管，在套管內設有油管，在套管內設有可鉆橋塞，可鉆橋塞將套管分為上層段和下層段，在可鉆橋塞上插接有密封插管，密封插管上端接油管，油管由下而上依次設有坐封球閥、投撈式配產器和封隔器所述投撈式配產器包括兩端與油管連接的外筒，在外筒內設有與外筒內壁滑動密封配合的內滑筒，在外筒上設有防止內滑筒在外筒內沿軸向滑移的內滑筒固定剪釘，在外筒和內滑筒上開有貫通外筒壁和內滑筒壁的上層段注氣口，在內滑筒內還設有與內滑筒內壁滑動密封配合的、使注氣口打開或關閉的投撈式堵塞器，堵塞器上部設有打撈頭，在堵塞器下部設有下層段注氣嘴的技術特征，使本發明的二氧化碳輪注驅油單管雙層注入工藝管柱可以通過投撈配產器更換水咀實現單注上層、單注下層、兩層同注，不但切換方便，并能通過換水咀調節注入量，一旦其中一層注入發生故障，可以通過在井上投封堵球，將投撈式配產器的內滑筒打掉，打通上、下層通道，實現籠統注入，從而避免起柱維修作業，節約了施工成本；由于采用了在內滑筒外圓周面上設有多條密封環槽，在密封環槽內嵌有密封膠圈的技術特征，不但提高了內滑筒與外筒的氣密效果，而且不會影響將內滑筒打掉作業；由于采用了在上層段注氣口上、下兩則的下層段注氣嘴外壁設有多條密封環槽，在密封環槽內嵌有密封膠圈的技術特征，也相應提高了注氣嘴與內滑筒的氣密效果，且不會影響堵塞器的投撈作業；由于采用了在內滑筒上端面設有與封堵球配合的錐面的技術特征，使投入井內配產器的封堵球能與內滑筒上端面充分接觸、封堵內滑筒的上端口，從而使內滑筒更易于打掉。

圖1 二氧化碳輪注驅油單管雙層注入工藝管柱實施方式圖

3 二氧化碳輪注驅油單管雙層注入工藝管柱具體實施方式

3.1 具體實施方式

二氧化碳輪注驅油單管雙層注入工藝管柱包括套管，在套管內設有油管，在套管內設有可鉆橋塞，可鉆橋塞將套管分為上層段和下層段，在可鉆橋塞上插接有密封插管7，所述密封插管優選為自扶正式密封插管，密封插管上端接油管，油管由下而上依次設有坐封球閥、投撈式配產器和封隔器。具體實施過程見圖1。

投撈式配產器包括兩端與油管連接的外筒，在外筒內設有與外筒內壁滑動密封配合的內滑筒，在外筒上設有防止內滑筒在外筒內沿軸向滑移的內滑筒固定剪釘，在外筒和內滑筒上開有貫通外筒壁和內滑筒壁的上層段注氣口，在內滑筒內還設有與內滑筒內壁滑動密封配合的、使注氣口打開或關閉的投撈式堵塞器，堵塞器上部設有打撈頭在堵塞器下部設有下層段注氣嘴，在內滑筒上端面設有與封堵球配合的錐面，在內滑筒外圓周面上設有多條密封環槽，在密封環槽內嵌有密封膠圈，在上層段注氣口上、下兩則的下層段注氣嘴外壁設有多條密封環槽，在密封環槽內嵌有密封膠圈。

3.2 具體施工方法

第一，將橋塞坐封工具與可鉆橋塞連接，用電纜下到設計位置，將可鉆橋塞坐封，坐封后將橋塞坐封工具起出；第二，可撈式配產器裝注下層水咀，與坐封球閥一起安裝于密封插管上部，直接與油管對接，上部為進口封隔器；第三，管柱離橋塞約10 米時，應緩慢下放管柱，密封插管與橋塞對接后緩慢下放管柱，指重表發生變化時，說明插管已下到位，根據井深上提管柱一定距離，以免注水時管柱蠕動力反復作用在橋塞上，影響橋塞的密封效果；第四，從油管打壓，打壓至封隔器坐封壓力，將封隔器坐封；第五；繼續打壓將坐封球閥內的滑套打掉，滑套落入下部花管內，將下部通道打通；第六，根據各層配注量，投撈更換水咀，可單注上層、單注下層、也可兩層同注；第七；一旦遇卡，配產器的封堵器無法撈出，從井上投封堵球，從油管打壓，將配產器內滑筒打掉，可實現兩層混注；第八，如果投球也無法將內滑筒打掉，可將內滑筒掃掉，因內滑筒固定剪釘設計到頂部，因此極易掃除。

4 結論

二氧化碳輪注驅油單管雙層注入工藝管柱充分克服了傳統技術的不足，在施工成果中會繼續加大改進、完善力度，具有不可衡量的使用價值與發展前景，深受行業的好評。