[发明专利]一种分层调剖工具及分层投球调剖管柱

说明书

本发明为一种分层调剖工具及分层投球调剖管柱，其中，分层调剖工具包括从上至下顺序设置的第一弹性挡球篮、井下投球器、配水器和第二弹性挡球篮，第一弹性挡球篮和第二弹性挡球篮分别包括第一外护管和第二外护管，在第一外护管上套设有开口朝下的第一皮碗，在第二外护管上套设有开口朝上的第二皮碗，井下投球器内设有能够在打压时释放的调堵球。本发明能够实现在封隔器坐封之前先释放调堵球且能够保证各层的调堵球不会漂浮移动至其它层，保证各层的调剖效果；同时在工艺结束起出管柱时能够将调堵球有效带出，避免调堵球被遗留在井下。

技术领域

本发明是关于采油工程领域的分层注水工艺，尤其涉及一种分层调剖工具及分层投球调剖管柱。

背景技术

现阶段一些特殊注水区块注水开采效果并不理想，现场主要存在问题表现为：(1)“巨厚层、薄互层”油藏采用直井大段“合注合采”开发方式，其“井段长、层数多、夹层小”等特殊的油藏性质，导致常规分注工艺无法有效分层；(2)“套管变形、损坏、出砂、结垢”等特殊的井筒条件，常规机械分注管柱下入与解封困难，存在大修风险。这些问题使上述特殊区块长期仍主要采用笼统注水方式，纵向矛盾突出，在很大程度上影响了注水开发效果。如果有效调整纵向剖面，将在很大程度上改善水驱开发效果。

针对此问题，目前有采用投球调剖工艺来改善，利用调堵球随水流运动到达目标水层，自主选择坐封到优势通道对应炮眼，降低其有效过水面积，提高中、低渗层吸水量，从而达到纵向上调整吸水剖面的效果。投球调剖技术不受井筒条件限制，不会造成大修风险，可随时通过“停注-复注”及“补投”等方式进行调整。其低成本、安全高效、适应性广等技术优势，尤其适用于受大斜度、出砂、结垢及套变等因素影响，无法实现机械分注，或者分注效果不理想的注水井，使其具备了很好的应用前景。

现有的投球调剖管柱如图1所示，包括从上至下顺序设置的伸缩管01、锚定器02、封隔器03、定压球座04和喇叭口05，使用时先投球打压坐封封隔器03和锚定器02，继续打压打掉定压球座04，之后便可以随时通过“停注-复注”及“补投”等方式进行调整调堵球的封堵效果，结构简单高效。但是，该管柱受限于投球方式和封隔器对夹层的阻隔，适用的目标水层06仅为一个大层，只能进行笼统投球调剖，无法对需要分层注水的井组实现精细调剖，不能适用于多层分注的调剖目的。而对于一个大层来说，其各小层的炮眼大小并不相同，笼统投球调剖的调堵球直径一般相同，因此，无法适用于不同大小的炮眼，导致调剖效果并不理想。

目前虽然也存在一些能够适用于多层分注的调剖管柱，但技术尙不成熟仍存在诸多问题，例如：(1)目前管柱使用时一般先坐封封隔器再释放调堵球，但这样需要求投球器的剪断压力大于封隔器的坐封压力，对于管柱底端设有定压球座的管柱来说，还需要定压球座的剪断压力大于投球器的剪断压力，这就使得现场压力更大，增加了现场施工和操作难度；而且在封隔器坐封后再释放调堵球，也无法验证投球器是否投球成功；但现有的管柱若在封隔器坐封前就释放调堵球，各层的调堵球就容易漂浮移动至其它层，影响各层的调剖效果；(2)现有的投球器对各目标水层投球时过球空间较小，调堵球无法有效运动至目标水层各位置，封堵效果不理想；(3)现有的管柱在工艺结束后，调堵球无法被有效回收而遗留在井下，容易影响目标水层后期的吸水状态；目前有些管柱利用设置的扶正器来回收调堵球，这就需要求扶正器中的多个扶正块较为密集，但这样不仅导致扶正力较大、管柱较难下入，而且由于扶正器材质为金属，回收调堵球的效果并不理想。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种分层调剖工具及分层投球调剖管柱，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分层调剖工具及分层投球调剖管柱，能够实现在封隔器坐封之前先释放调堵球且能够保证各层的调堵球不会漂浮移动至其它层，保证各层的调剖效果；同时在工艺结束起出管柱时能够将调堵球有效带出，避免调堵球被遗留在井下。

本发明的目的可采用下列技术方案来实现：