[发明专利]一种长效CO2注气管柱及操作方法

说明书

本发明公开了一种长效CO₂注气管柱及操作方法，包括上部管柱和下部管柱，上部管柱包括套装在套管内的油管，油管从上至下依次设置有循环洗井滑套、水力锚、挂环器和密封插管，下部管柱包括依次设置在油管上的密封筒和封隔器，下部管柱的底部设置有坐封球座和双级单流阀，下部管柱通过所述封隔器的锚瓦固定在套管的内壁上，通过循环洗井滑套实现注水时关闭，反洗时打开。本发明结构简单，通过永久式封隔器使封隔更可靠，通过多功能坐封球座具备井下关井功能，双级单流阀使井下关井更可靠；通过循环洗井滑套可在不动管柱的情况下，仅通过环空打压开启滑套，进行替换环空保护液的操作，使操作更简便，降低成本；通过挂环器，使管柱也可监测腐蚀情况。

技术领域

本发明属于石油开采中使用的井下注气技术领域，具体涉及一种长效CO₂注气管柱及操作方法。

背景技术

CO₂混相驱油是近年国外新兴起的技术，在一定压力和温度下实现原油与CO₂混相，能够补充地层能量提高采收率，国内各油田也逐步开展了现场试验，目前主要采用笼统注气管柱，冀东油田采用Y221封隔器+水力锚结构；大庆油田某井区采用“普通扣型油管+DGL封隔器”的笼统注入管柱；胜利油田采用Y441封隔器；吉林油田和长庆油田采用哈里伯顿PHL封隔器Y441。根据调研，CO₂驱管柱专用配套工具较少，存在以下问题：一、由于高压且由于温度与压力的变化，管柱存在蠕动，可取式封隔器气密封可靠性低，失效比例较高，单次完井有效期短；二、施工工序复杂，封隔工具坐封、解封工序复杂，常需要打压、旋转，甚至下专用工具打开洗井滑套；三、对于需要定期检测管柱腐蚀的注入井，需要频繁的起下管柱，带压作业费用较高，增加了CO₂驱的成本；四、管柱功能简单，不能应对复杂作业要求，如洗井滑套打开后，无法自动关闭。因此针对以上问题，应设计专用CO₂驱专用工具并优化管柱结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种长效CO₂注气管柱及操作方法，解决了封隔器易失效、洗井时开关滑套过于复杂、带压作业可靠性的问题。

本发明采用以下技术方案：

一种长效CO₂注气管柱，包括上部管柱和下部管柱，所述上部管柱包括套装在套管内的油管，所述油管从上至下依次设置有循环洗井滑套、水力锚、挂环器和密封插管，所述下部管柱包括依次设置在所述油管上的密封筒和封隔器，所述下部管柱的底部设置有坐封球座和双级单流阀，所述下部管柱通过所述封隔器的锚瓦固定在所述套管的内壁上，通过所述循环洗井滑套实现注水时关闭，反洗时打开。

进一步的，所述循环洗井滑套包括滑套本体，所述滑套本体的外面套有护套，所述护套和滑套本体之间安装有活塞和弹簧，所述活塞上设置有第一销钉，所述活塞、护套和滑套本体围成空气腔，通过液压方式推动所述活塞。

进一步的，在所述护套和滑套本体上均开有端口。

进一步的，所述坐封球座包括上接头和下接头，所述上接头通过母扣连接所述油管，所述上接头内设置有坐封球座滑套，所述坐封球座滑套通过第二销钉与上接头相连接，在所述上接头和下接头之间固定有阀座，所述阀座内设置有密封球，所述阀座下部设置有带孔挡板，通过所述带孔挡板与所述下接头连接。

进一步的，所述上接头和下接头上均开有孔道，所述下接头内设置有滑套，用于在节流压差作用下推动滑套上移关闭所述下接头。

进一步的，所述上接头与下接头采用丝扣连接。

进一步的，所述坐封球座和双级单流阀为一体式结构。

进一步的，所述油管的钢级为P110，扣型为BGT-1气密封特殊螺纹扣。

本发明还公开一种长效CO₂注气管柱的操作方法，包括以下步骤：