一种智能配注器、使用方法以及注水采油管柱与流程

本发明涉及油田分层注水，特别涉及一种智能配注器、使用方法以及注水采油管柱。

背景技术：

1、目前，大多数油田都是非均质、多油层砂岩油藏，各类油层在层间、平面和层内有很大的差异性，采油井实行分层注水配产,是实现油田长期高产稳产、提高油田无水采收率和最终采收率的有效措施。图1示出了现有的注水采油管柱的结构示意图，包括油管1、抽油泵2、悬挂器3、封隔器4、配注器6、配产器5和引导头7。其中，配注器6用于向地层中注水，配产器5用于采油。

2、传统的配注器包括压差打开式配注器和投球打开式配注器两种结构形式，广泛应用于各大油田。传统注水采油管柱的最底端为压差打开式配注器，其余层位的注水均采用投球打开式配注器。采油管柱在分水注水过程中，打开第一级压差式单向配注器后，由于管柱内无法再次形成较高压力，因此其余配注器均采用投球方式开启。现有的投球式配注器在开启前，需要投入与配注器球座尺寸配套的可溶球，当球到达球座后，管柱内会形成高压，配注器内外形成压差后，将配注器的内套剪钉剪断套移动从而开启注水孔道，实现分层注水的目的。

3、然而，对于投球打开式配注器，球座尺寸是逐级缩小的，且球座内所能容纳的球数量有限，因此注水的层数和排量受到限制，难于满足多层位注水的需求。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种智能配注器、使用方法以及注水采油管柱。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种智能配注器，包括接头组件和配注器主体；

3、所述接头组件的一侧开设注水孔，所述接头组件的内部设置有阀腔，所述注水孔与所述阀腔的中部相通，所述接头组件还开设径向入水腔，所述阀腔底部与所述径向入水腔相通；

4、所述配注器主体设置于所述阀腔内，所述配注器主体包括多孔凡尔和凡尔座，所述多孔凡尔包括由上至下固定的凡尔头和单向阀；

5、所述凡尔座设置于所述阀腔底部与所述阀腔密封接触，所述单向阀与凡尔座和径向入水腔形成轴向空腔；

6、所述多孔凡尔在初始位置时，所述凡尔头与所述凡尔座密封接触使所述凡尔头封堵所述注水孔；

7、所述多孔凡尔内部设置有遇水膨胀部，所述凡尔头能够在水压作用下沿着所述阀腔远离所述凡尔座移动。

8、进一步地，所述配注器主体还包括弹性部和弹性座；

9、所述弹性座一端固定在所述阀腔顶部，所述弹性座另一端与所述弹性部上方弹性连接；

10、所述弹性部下方与所述多孔凡尔弹性连接，用于保持多孔凡尔在初始位置时，所述凡尔头与所述凡尔座密封接触。

11、进一步地，所述遇水膨胀部位于所述凡尔头的内腔中。

12、进一步地，所述多孔凡尔还包括与凡尔头上部固定的引导杆；

13、所述弹性部套设于所述引导杆外。

14、进一步地，所述引导杆内设置有与所述凡尔头的内腔相连通的轴腔，所述轴腔的轴线与所述引导杆的中轴线共线设置，且所述引导杆的外周上设置有外环腔体，所述外环腔体围绕所述轴腔均匀设置。

15、进一步地，所述凡尔头的外壁上设置有可溶解部；

16、所述可溶解部未溶解时将所述多孔凡尔的外壁与所述阀腔的内壁密封；

17、所述可溶解部溶解后，所述多孔凡尔的外壁与所述阀腔的内壁间隙配合，此时，所述凡尔头能够在水压作用下沿着所述阀腔远离所述凡尔座移动。

18、进一步地，所述凡尔座的外周上套设有密封圈。

19、进一步地，所述接头组件包括上接头和下接头；

20、所述上接头的一侧开设注水孔，所述上接头的内部设置有阀腔；

21、所述上接头和所述下接头拆卸连接，所述上接头和所述下接头连接时，在所述上接头和所述下接头的径向端面上形成径向入水腔。

22、本发明还提供了上述的智能配注器的使用方法，在油管中下入所述智能配注器，封隔器在注水下坐封后，智能配注器在继续注水下实现对地层的注水施工；

23、在注水施工完成后智能配注器封堵地层补充地层能量。

24、本发明也提供了一种注水采油管柱，使用上述的智能配注器。

25、相对于现有技术，本发明具有以下的有益效果：

26、(1)本发明的智能配注器具有遇水膨胀部和可溶解部，在下入采油管柱后可形成封闭空间，注水坐封封隔器后，遇水膨胀部和可溶解部带动凡尔头运动向地层注水，注水结束后凡尔头将地层封堵，地层中的水无法通过凡尔头固定的单向阀，从而实现智能注水和补充地层能量。

27、(2)本发明的智能配注器使用时，由于智能配水器以及采油管柱为大通径，智能配注器使用的层数不受传统配注器球座和憋压球尺寸的限制。

28、(3)本发明的智能配注器结构简单，现场施工流程少，不需要其他设备辅助，便于工人操作，避免了投球顺序错误等误操作事故，提高了生产效率，有极大的工程实用价值。

29、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的步骤或装置来实现和获得。

技术特征：

1.一种智能配注器，其特征在于，包括接头组件和配注器主体；

2.根据权利要求1所述的智能配注器，其特征在于，所述配注器主体还包括弹性部(12)和弹性座(11)；

3.根据权利要求1所述的智能配注器，其特征在于，所述遇水膨胀部(15)位于所述凡尔头(18)的内腔中。

4.根据权利要求2所述的智能配注器，其特征在于，所述多孔凡尔(14)还包括与凡尔头(18)上部固定的引导杆(19)；

5.根据权利要求4所述的智能配注器，其特征在于，所述引导杆(19)内设置有与所述凡尔头(18)的内腔相连通的轴腔(191)，所述轴腔(191)的轴线与所述引导杆(19)的中轴线共线设置，且所述引导杆(19)的外周上设置有外环腔体(192)，所述外环腔体(192)围绕所述轴腔(191)均匀设置。

6.根据权利要求1所述的智能配注器，其特征在于，所述凡尔头(18)的外壁上设置有可溶解部(13)；

7.根据权利要求1所述的智能配注器，其特征在于，所述凡尔座(17)的外周上套设有密封圈(16)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的智能配注器，其特征在于，所述接头组件包括上接头(8)和下接头(10)；

9.一种权利要求1-7任一项所述的智能配注器的使用方法，其特征在于，在油管中下入所述智能配注器，封隔器(4)在注水下坐封后，智能配注器在继续注水下实现对地层的注水施工；

10.一种注水采油管柱，其特征在于，使用权利要求1-7任一项所述的智能配注器。

技术总结本发明公开了一种智能配注器、使用方法以及注水采油管柱，所述智能配注器包括接头组件和配注器主体，所述接头组件的一侧开设注水孔，所述接头组件的内部设置有阀腔，所述注水孔与所述阀腔的中部相通，所述接头组件还开设径向入水腔，所述阀腔底部与所述径向入水腔相通；所述配注器主体设置于所述阀腔内，所述配注器主体包括多孔凡尔和凡尔座，所述多孔凡尔包括由上至下固定的凡尔头和单向阀；所述多孔凡尔在初始位置时，所述凡尔头与所述凡尔座密封接触使所述凡尔头封堵所述注水孔。本发明的智能配注器使用时，由于智能配水器以及采油管柱为大通径，使用的层数不受传统配注器球座和憋压球尺寸的限制，提高了生产效率，有极大的工程实用价值。技术研发人员：沈瑞,杨懿,谭凌方,杨航,孙灵辉,李海波,周炜,邵国勇,王国栋受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11