一种组合式油田注水井分层酸化装置

摘要

本发明属于油田酸化设备技术领域，具体涉及一种组合式油田注水井分层酸化装置，包括可拆卸连接的若干酸化单元；酸化单元包括外管、内管，内管同轴套设在外管内部；酸化液注入管，其设置在外管与内管之间留有的空腔内；喷头，其进液口端与酸化液注入管连通，出液口端镶嵌在外管管壁上；环形的连接板，内管的下端暴露在空腔外部，连接板与空腔底部密封连接；可伸缩的定位组件和接头组件，其安装在内管下端外周、位于连接板下方。本发明通过设置若干可拆卸连接的酸化单元，用于定位在油田注水井内防砂管内不同地层高度处，它们可以连接或者离散分布使用，对不同地层高度防砂管有解堵效果，针对性强，效率高，还可以节约酸化液。

说明书

技术领域

本发明属于油田酸化设备技术领域，具体涉及一种组合式油田注水井分层酸化装置。

背景技术

油田注水或采油主要依靠注水井内安装的防砂管，油渗透入防砂管内，然后被开采。长期开采过程中，防砂管会堵塞，需要进行酸化解堵，以恢复和提高地层的渗透率，来减少油流入井的阻力或者注水阻力，从而达到油井增产。水井增注的目的。

现有技术中，常采用防砂管株内腔冲洗及旋转水射流解堵工艺，酸化液通过冲洗或者旋转酸化方式渗入地层，达到防砂管解堵效果。但是该技术没有区分不同地层高度防砂管的堵塞情况，所以采用的往往是全管解堵操作。但是实际生产中，防砂管的不同段堵塞状况不同，有的位置可能没有堵塞，有的位置可能堵塞严重，其需要的酸化解堵时间也是不同的，上述“全管解堵操作”虽然具有广泛性，但是缺乏针对性，可能导致无需解堵的位置浪费酸化液，需要解堵的位置解堵时间不够。

因此，需要开发一种分层酸化装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种组合式油田注水井分层酸化装置。

本发明的目的是提供一种组合式油田注水井分层酸化装置，包括可拆卸连接的若干酸化单元，所述酸化单元包括：

外管，用于定位在油田注水井内防砂管内特定地层高度处；

内管，其同轴套设在所述外管内部；

酸化液注入管，其设置在所述外管与所述内管之间留有的空腔内；

喷头，其进液口端与所述酸化液注入管连通，出液口端镶嵌在所述外管管壁上；

环形的连接板，所述内管的下端暴露在所述空腔外部，所述连接板与所述空腔底部密封连接；

可伸缩的定位组件，其安装在所述内管下端外周，位于所述连接板下方；

接头组件，其安装在所述内管下端外周、位于所述定位组件下方。

优选的，上述组合式油田注水井分层酸化装置，所述定位组件包括：

伸缩气囊，其套设在所述内管外部；

驱动装置，其连接在所述内管与所述伸缩气囊之间，用于驱动所述伸缩气囊伸缩。

优选的，上述组合式油田注水井分层酸化装置，所述伸缩气囊采用弹力材质制备，其内部填充有惰性气体或者弹力材质。

优选的，上述组合式油田注水井分层酸化装置，所述伸缩气囊上设置有若干微孔，所述伸缩气囊内部填充有吸水材料。

优选的，上述组合式油田注水井分层酸化装置，所述定位组件包括：

外伸缩环，其由若干外弧形板围绕而成；

内伸缩环，其由若干内弧形板围绕而成，并位于所述外伸缩环内，所述内弧形板、所述外弧形板位置沿径向对应，且相邻的所述内弧形板、所述外弧形板之间共同连接有伸缩部件；

驱动装置，其连接在所述内管与所述内伸缩环之间，用于控制所述内伸缩环和所述外伸缩环伸缩。

优选的，上述组合式油田注水井分层酸化装置，还包括脚爪，其安装在所述外弧形板上。

优选的，上述组合式油田注水井分层酸化装置，所述驱动装置包括：

至少两个电动伸缩杆，其固定端固定安装在所述内管外壁，活动端与所述伸缩气囊或者所述内弧形板连接；

控制器，其分别与各电动伸缩杆无线连接，用于控制所述电动伸缩杆伸缩。

优选的，上述组合式油田注水井分层酸化装置，所述接头组件包括：

两端管口封闭的连接硬质管，其顶部与所述内管底部固定密封连接，并且与所述空腔连通；

两端开口的连接软管，其一端与所述连接硬质管底部连通，另一端与位于其下方的酸化单元的酸化液注入管顶部进液口可拆卸连通；

位于最底端的酸化单元的酸化液注入管底部出液口为封闭端。

优选的，上述组合式油田注水井分层酸化装置，还包括声波传感器，其安装在所述外管外壁或者连接硬质管的外壁上，并与所述控制器无线连接；

报警器，其与所述控制器连接，用于报警。

优选的，上述组合式油田注水井分层酸化装置，所述酸化液注入管围绕所述内管外壁呈螺旋状分布。

与现有技术相比，本发明提供的组合式油田注水井分层酸化装置，具有以下有益效果：

1、本发明通过设置若干酸化单元，相邻的酸化单元之间可拆卸连接，这些酸化单元用于定位在油田注水井内防砂管内不同地层高度处，它们可以连接后使用，也可以离散的分布在防砂管内使用，以便于达到对不同地层高度防砂管的解堵效果，针对性强，效率高，还可以节约酸化液。

2、本发明通过设置声波传感器来检测堵塞位置，可以快速识别堵塞位置，可以减少对防砂管不堵塞部位的酸化时间，延长严重堵塞部位的酸化时间，提高装置和资源的最大利用率，环境友好。

3、通过设置吸水材料，以回收酸化液，达到资源回收利用的效果。

4、通过设置螺旋状的所述酸化液注入管，以便于形成螺旋喷射效果，对防砂管进行360度解堵操作。

附图说明

图1为本发明的酸化单元连接示意图；

图2为本发明酸化单元中定位组件伸展开的结构示意图；

图3为本发明的酸化单元的外观结构示意图；

图4为本发明实施例1酸化单元中定位组件的结构示意图；

图5为本发明实施例3酸化单元中定位组件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。

本发明中，“顶部、上端”为图1直接展示的顶部、上端；“底部、下端”为图1直接展示的底部、下端。

实施例1

一种组合式油田注水井分层酸化装置，如图1-4所示，包括若干酸化单元，相邻的酸化单元之间可拆卸连接，这些酸化单元用于定位在油田注水井内防砂管内不同地层高度处，它们可以连接后使用，也可以离散的分布在防砂管内使用，以便于达到对不同地层高度防砂管的解堵效果，针对性强，效率高，还可以节约酸化液。

所述酸化单元包括：外管1，所述外管1用于定位在油田注水井内防砂管内特定地层高度处，所述外管1内部同轴套设有内管2，所述外管1与所述内管2之间留有能放置酸化液注入管3空腔，所述酸化液注入管3沿所述内管2轴向铺设。所述酸化液注入管3上安装有能够喷施酸化液的喷头31，所述喷头31的进液口端与所述酸化液注入管3连通，出液口端镶嵌在所述外管1管壁上，并能向外管1管外喷施酸化液。优选的，所述喷头31与外管1外壁齐平。所述内管2的下端暴露在所述空腔外部，所述空腔底部密封连接有环形的连接板4，所述连接板4套设在所述内管2外，且所述连接板4将所述外管1与所述内管2之间密封连接，防止酸化液从外管1渗入内管2内，减少内管2内酸化液的浪费。围绕所述内管2下端外周、暴露在所述空腔外部的位置由上到下依次安装有可伸缩的定位组件和不可伸缩的接头组件。当定位组件伸展开时，可将所述外管1用于定位在防砂管内特定地层高度处，当其缩小时，可将所述外管1与防砂管分离。

参见图4，所述定位组件包括由内向外依次套设的电动伸缩杆5和伸缩气囊51，所述电动伸缩杆5的数量至少为两个，所有的所述电动伸缩杆5均匀分布在所述内管2外壁，并且所述电动伸缩杆5的固定端固定安装在所述内管2外壁，活动端固定或者通过螺栓可拆卸安装有安装座的一端；所述安装座的另一端固定在所述伸缩气囊51内侧壁。

所述定位组件还包括用于驱动其伸缩的控制器，所述控制器与所述电动伸缩杆5无线连接，用于控制其工作，所述控制器还通过电导线电连接有用于与电源插座相接的插头，以便于给设备供电。

所述伸缩气囊51采用弹力材质制备，其内部填充有惰性气体，惰性气体安全性高。或者所述伸缩气囊51内填充有弹力橡胶等实体材质。当控制器控制电动伸缩杆5伸长，则所述伸缩气囊51可移动至与防砂管紧密抵接，通过摩擦力作用，将整个酸化单元定位在防砂管特定位置。

所述接头组件包括两端端口封闭的连接硬质管6和两端开口的连接软管7，所述连接硬质管6顶部与所述内管2底部固定密封连接，且所述连接硬质管6的顶部与所述外管1及所述内管2之间的空腔连通，底部连通有所述连接软管7的一端，所述连接软管7的另一端与位于其下方的酸化单元的酸化液注入管3顶部进液口可拆卸连通。具体为连接软管7管口与酸化液注入管3的管口之间通过螺管连接，且螺管与二者之间设置有密封圈。

位于最底端的酸化单元的酸化液注入管3底部出液口为封闭端。所述连接硬质管6的底部还能与其相邻的酸化单元的外管1、内管2之间能够匹配对接。优选的，所述连接硬质管6设置有环形凹陷槽，所述外管1、所述内管2的上表面齐平，且所述外管1能卡接所述环形凹陷槽内。

相邻的酸化单元之间通过连接软管7连接，先将一个酸化单元下放到防砂管并定位置至需要的位置，然后再下方另一酸化单元，两个酸化单元可以离散分布，此时连接软管7伸长，起到连通相邻酸化单元的酸化液注入管3的作用。两个酸化单元也可以匹配对接，此时连接软管7收缩并位于下方的所述外管1与所述内管2之间空腔内。位于最低端的酸化单元不设置连接软管7。

本实施例还通过设置声波传感器8来检测堵塞位置，由于防砂管不同位置出现不同情况堵塞后，其声波发生不同变化，通过声波传感器8检测这些变化，可以快速识别堵塞位置。本实施例将声波传感器8安装在所述外管1外壁或者连接硬质管6的外壁上，声波传感器8与所述控制器无线连接，所述控制器上还连接有用于控制所述声波传感器8工作的开关和用于报警的报警器。当酸化单元沿防砂管下放至防砂管最低端，然后向上移动，开启声波传感器8检测声波变化，当发现堵塞位置则进行报警，则将酸化单元定位在该处。

实施例2

一种组合式油田注水井分层酸化装置，与实施例1的结构基本相同，区别在于，所述伸缩气囊51上设置有若干微孔，所述伸缩气囊51内部填充有吸水材料，喷洒到防砂管上多余的酸化液沿其内壁流至吸水材料中，被吸收，防止过多的酸化液滞留地层，吸水材料选择物理吸附效果的材料，即可以解析回收酸化液，达到资源回收利用的效果，比如海绵材质，能够吸水也能挤压出水。

所述连接硬质管6还与所述定位组件之间留有0-2mm的距离，以便于接收从伸缩气囊51渗出的多余的酸化液，达到节约资源的效果。优选的，连接硬质管6的直径比防砂管的内径小0.1-20mm。

实施例3

一种组合式油田注水井分层酸化装置，与实施例1的结构基本相同，区别在于，所述定位组件结构如图5所示，包括由内向外依次套设的电动伸缩杆5、内伸缩环和外伸缩环。所述内伸缩环由若干内弧形板52围绕而成，所述外伸缩环由若干外弧形板53围绕而成，所述电动伸缩杆5、所述内弧形板52、所述外弧形板53的数量相同，且一一对应。所述内弧形板52、所述外弧形板53位置沿径向对应，所述电动伸缩杆5的固定端固定安装在所述内管2外壁，活动端固定安装在与其对应的所述内弧形板52内侧壁。相邻的所述内弧形板52、所述外弧形板53之间共同连接有伸缩部件54，所述伸缩部件54为弹簧、弹力橡胶或者其他弹力材质。

当控制器驱动电动伸缩杆5伸长，则所述内弧形板52、所述外弧形板53随之展开，伸缩部件54也随之拉伸，外弧形板53可移动至与防砂管紧密抵接，通过摩擦力作用，将整个酸化单元定位在防砂管特定位置。外弧形板53上还可以安装脚爪等增加摩擦力，以提高定位效果的稳定性。

优选的，所述内伸缩环与所述外伸缩环之间还可以安装具有吸水作用和一定弹力的吸附棉、吸附海绵等材料，以实现吸附多余的酸化液的功能。

实施例4

一种组合式油田注水井分层酸化装置，与实施例1的结构基本相同，区别在于，所述酸化液注入管3围绕所述内管2外壁呈螺旋状分布，以便于形成螺旋喷射效果，对防砂管进行360度解堵操作。

需要说明的是，本发明中未特别提及的部件连接关系均默认采用现有技术，由于其不涉及发明点，且为现有技术普遍应用，故不详述结构连接关系。

需要说明的是，本发明中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。