一种三通道油管及使用方法与流程

1.本发明涉及石油开采技术领域，特别涉及一种三通道油管及使用方法。

背景技术：

2.注水是保持地层压力，实现油田高产稳产和改善油田开发效果的有效手段，在油田开发过程中起着举足轻重的作用。注水工艺分为笼统注水和分层注水工艺。我国的大部分油田多数都是非均质多油层油藏，层间差异突出，需要大量采用分层注水工艺技术，简称分注工艺。对分注工艺而言，国内外大体可以分为单管分注、双管分注和油套分注等几种类型，其中单管分注最为常见，由于井下管柱单一，作业工艺简单而得到广泛应用。目前，单管分注工艺主要以测调一体工艺技术为主，该技术利用机电一体化原理，采用边测边调的方式实现对注水井的测试与调配，注水工艺采用同尺寸空心可调节配水装置，测调、验封工艺均采用一体化技术，测调仪器一次下井就可完成所有层位的测试与调配工作，使流量调节更加精确，工作量更小。但是，在实施的过程中，还存在：测调工作量大，工序繁琐，且费用较高；既影响注水井的正常注水工作，也由于需要停井、反洗井等，注水工况变化进一步加剧地层砂返吐出砂等，导致注水井的井况进一步恶化；此外，测调次数有限，分注井一年只能测调2-4次，更满足不了油藏实时调配需求。基于上述难题，目前，油田也开展了智能分注与同心双管分注工艺。智能分注采用井下有缆智能测试与调节的注水技术，可以实现多层分层注水量的实时测调，但目前应用中存在施工复杂，投入成本高，井下电子元件寿命短，有效期短等问题。双管注水工艺其优点是工艺简单、调配测试工作均在井口进行，但是只能实现2层分注，且双管分注施工过程较为繁琐。
3.针对上述难题，近几年来，一些研究人员也开展了多孔或者称为多通道连续油管分层注水工艺技术探索性的研究，以提高下入的效率，如专利：“一种非金属连续油管两层分注工艺管柱装置（cn201410713361.0）”，其主要原理是非金属连续油管内内置两根连续内管，两个内管通道分别从地面对应井下两个油层，实现两层分注。“一种异型连续油管地面分注工艺管柱（cn201811150249.5）”，其原理是通过在连续油管内内置第一内管、第二内管、第三内管的三根连续内管，形成三个独立通道，三个连续内管外与连续油管外管形成第四通道，四个通道分别从地面对应井下四个油层分层注水。“一种三通道智能注水系统（cn202011413134.8）”，原理是分层注水管柱内设有三根小管，小管外壁从里到外包括内衬层、结构层和保护层，小管外壁与大管之间填充聚乙烯材料，其中两根为注水通道，对井下两个油层进行分注，另外一根为压力控制管线，主要是控制井下两个封隔器的坐封，其次是避免注水压力高时，上顶注水管柱，实现定压泄压作用。但是，截至目前，上述的多通道连续油管分层注水工艺在现场尚无现实的推广应用，其原因在于：（1）从加工上看，一方面，一次成型加工满足常规注水井用1500m-4000m以上的多管连续油管难度极大，费用高，另一方面，在注水井的井况条件下，非金属连续油管的强度或者金属连续油管的防腐性能不能满足注水井的恶劣井况，后期检修难度大，风险高。（2）运输难度大，内置多根连续小管，连续外管外径较大，盘管时该连续油管的最小弯曲半径大，一盘1500m-4000m多管连续油管的体
积之大，重量大，难以用一辆车运输，而且运输到地处偏远的油田井场上的小道，难以通过体积巨大的车辆；（3）下井作业需要专业的连续油管车组与专业人员，成本高，实施难度极大。

技术实现要素：

4.本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种三通道油管及使用方法，形成三通道油管分层注水工艺管柱，实现三通道从地面到井下三层分层注水工艺，不需要大型、专用运输车辆与修井设备即可完成。
5.本发明提到的一种三通道油管，其技术方案是：包括上接头（1）、上控制套（2）、对接密插（3）、外管（4）、快速接头（5）、内管（6）、下控制套（7）、下接头（8），所述外管（4）的上端外侧安装上接头（1），外管（4）的上端内腔安装上控制套（2），所述上控制套（2）内设有两个贯通的上圆形通孔（2.2）和两个上下贯通的上开口（2.1），在两个贯通的上圆形通孔（2.2）的上端安装两个对接密插（3），下端连接两个内管（6）的上端；所述的外管（4）的下端外侧安装下接头（8），外管（4）的下端内腔安装下控制套（7），所述下控制套（7）内设有两个贯通的下圆形通孔（7.2）和两个上下贯通的下开口（7.1），在两个贯通的下圆形通孔（7.2）的上端连接两个内管（6）的下端，下圆形通孔（7.2）的下端设有对接密插安装孔（7.3）；两根内管（6）形成独立两个通道，两根内管（6）与外管（4）之间形成第三通道；在外管（4）的外壁上套装有快速接头（5），所述快速接头（5）与下一根三通道油管连接固定；通过两组对接密插（3）与两组对接密插安装孔（7.3）的连接，实现两根不同三通道油管之间的两个内管（6）的上下连通。
6.优选的，上述的上接头（1）的外壁设有外螺纹（1.2），内壁设有内螺纹，上接头（1）的上端设有公头（1.1），通过内螺纹与外管（4）的上端螺纹连接，公头（1.1）用于与下一根三通道油管的下接头（8）配合，外螺纹（1.2）用于与上一根三通道油管的快速接头（5）配合连接。
7.优选的，上述的下接头（8）的上侧内壁设有下接头内螺纹（8.1），下接头（1）的下端设有母孔（8.2），用于与下一根三通道油管的上接头（1）配合。
8.优选的，上述的上控制套（2）的上下贯通的上开口（2.1）为异形孔。
9.优选的，上述的下控制套（7）的上下贯通的下开口（7.1）为异形孔。
10.本发明提到的三通道油管的使用方法，包括以下过程：（一）三通道油管设计：取一根长度在9.6m常规油管为外管（4），两端加工连接螺纹与密封面；上控制套（2）的内部开有四个通孔，中间两个为贯通的上圆形通孔（2.2），两上圆形通孔（2.2）外侧两边开有两个上下贯通的上开口（2.1），上开口（2.1）为异型孔；下控制套（7）内设有两个贯通的下圆形通孔（7.2）和两个上下贯通的下开口（7.1）；在外管（4）内置两根内管（6），并通过上、下控制套的两个圆形通孔固定、环空密封，形成两个独立的通道，然后通过上、下接头将两根内管（6）及上下控制套固定密封在外管（4）内，两根内管（6）与外管（4）之间的环空形成第三通道；（二）三通道油管快速连接：在上接头（1）外部加工预先加工有外螺纹，外管（4）的外壁中部安装有快速接头（5）；两根三通道油管连接时，将两根对接密插（3）分别插入三通道油管的上控制套上部两个上圆形通孔（2.2）里，上部三通道油管经过吊装，上部三通道油
管的下控制套（7）下部两个下圆形通孔（7.2）对准下部的三通道油管的两根对接密插（3）后插入，然后将上部三通油管的快速接头（5）拧到下部的三通油管的上接头的外螺纹扣上固定；（三）多通道油管分层注水：先通过两个封隔器，将整个油层段封隔分成独立的三个小层，然后，将相应的三通道油管内的内管（6）引出到外管（4）的外部，分别独立注入上、中油层，内管（6）与外管的环空通道独立注入最下层，通过地面调节各自对应通道的注水量，实现三个油层的独立分注。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下：（1）本发明打破了常规油管结构的定式思维，将石油开发常规所用油管转化为一种井下工具设计思路，实现在一根油管内腔内置两根内管，通过两根内管与控制套的组合以及结构设计，实现上下连通且相互独立的三个通道，且在井场条件下，两根三通道油管之间实施连接时，只需要一个螺纹扣连接，连接方便、简洁；（2）本发明的三通道油管长度与常规油管长度相仿，可采用现有、常规的运输车辆与修井作业机，即可便利的实现三通道油管运输、下井连接作业，不需要大型、专用运输车辆与修井设备，为三通道三层分层注水，甚至是三通道分层采油等工艺技术的实现提供坚实技术支撑。
附图说明
12.图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的图1的a-a结构示意图；图3是本发明的图1的b-b结构示意图；图4是本发明的上接头的结构示意图；图5是本发明的下接头的结构示意图；图6是本发明的两根三通道油管连接的结构示意图；图7是本发明的三通道油管用于分层注水的示意图；上图中：上接头1、上控制套2、对接密插3、外管4、快速接头5、内管6、下控制套7、下接头8、第一密封圈9、第二密封圈10、第三密封圈11、第三密封圈12、第四密封圈13、第五密封圈14、第六密封圈15、第七密封圈16、第八密封圈17，公头1.1、外螺纹1.2、内螺纹1.3、第一密封槽1.4，套管a、上油层b、第一封隔器c、中油层d、第二封隔器e、筛管f、下油层g、环空通道h，第一输出端6.1、第二输出端6.2。
具体实施方式
13.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
14.实施例1，参照图1-图3，本发明提到的一种三通道油管，其技术方案是：包括上接头1、上控制套2、对接密插3、外管4、快速接头5、内管6、下控制套7、下接头8，所述外管4的上端外侧安装上接头1，外管4的上端内腔安装上控制套2，所述上控制套2内设有两个贯通的上圆形通孔2.2和两个上下贯通的上开口2.1，在两个贯通的上圆形通孔2.2的上端安装两个对接密插3，下端连接两个内管6的上端；所述的外管4的下端外侧安装下接头8，外管4的
下端内腔安装下控制套7，所述下控制套7内设有两个贯通的下圆形通孔7.2和两个上下贯通的下开口7.1，在两个贯通的下圆形通孔7.2的上端连接两个内管6的下端，下圆形通孔7.2的下端设有对接密插安装孔7.3；两根内管6形成独立两个通道，两根内管6与外管4之间形成第三通道；在外管4的外壁上套装有快速接头5，所述快速接头5与下一根三通道油管连接固定；通过两组对接密插3与两组对接密插安装孔7.3的连接，实现两根不同三通道油管之间的两个内管6的上下连通。
15.参照图4，本发明的上接头1的外壁设有外螺纹1.2，内壁设有内螺纹1.3，内螺纹1.3的上部设有第一密封槽1.4，用于与第一密封圈9配合连接起到密封作用；上接头1的上端设有公头1.1，通过内螺纹与外管4的上端螺纹连接，公头1.1用于与下一根三通道油管的下接头8配合，外螺纹1.2用于与上一根三通道油管的快速接头5配合连接。
16.参照图5，本发明的下接头8的上侧内壁设有下接头内螺纹8.1，下接头1的下端设有母孔8.2，用于与下一根三通道油管的上接头1配合；另外，下接头内螺纹8.1的下方还设有第二密封槽8.3，用于与第七密封圈16配合连接起到密封作用。
17.另外，上述的上控制套2的上下贯通的上开口2.1为异形孔，下控制套7的上下贯通的下开口7.1为异形孔。
18.本发明提到的三通道油管的使用方法，包括以下过程：一、三通道油管设计：取一根长度在9.6m常规油管为外管4，两端加工连接螺纹与密封面；上控制套2的内部开有四个通孔，中间两个为贯通的上圆形通孔2.2，两上圆形通孔2.2外侧两边开有两个上下贯通的上开口2.1，上开口2.1为异型孔；下控制套7内设有两个贯通的下圆形通孔7.2和两个上下贯通的下开口7.1；在外管4内置两根内管6，并通过上、下控制套的两个圆形通孔固定、环空密封，形成两个独立的通道，然后通过上、下接头将两根内管6及上下控制套固定密封在外管4内，两根内管6与外管4之间的环空形成第三通道；二、三通道油管快速连接：参照图6，在上接头1外部加工预先加工有外螺纹，外管4的外壁中部安装有快速接头5；两根三通道油管连接时，将两根对接密插3分别插入三通道油管的上控制套上部两个上圆形通孔2.2里，上部三通道油管经过吊装，上部三通道油管的下控制套7下部两个下圆形通孔7.2对准下部的三通道油管的两根对接密插3后插入，然后将上部三通油管的快速接头5拧到下部的三通油管的上接头的外螺纹扣上固定；三、多通道油管分层注水：参照图7，先通过套管a、第一封隔器c和第二封隔器e，将整个油层段封隔分成独立的三个油层，包括上油层b、中油层d、下油层g，然后，将相应的三通道油管内的内管6引出到外管4的外部，分别通过第一输出端6.1注入上油层b，通过第二输出端6.2注入中油层d，内管6与外管的环空通道h独立注入最下面的下油层g，外管4的下端连接筛管f，通过地面调节各自对应通道的注水量，实现三个油层的独立分注。
19.以上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的相应简单修改或等同变换，尽属于本发明要求保护的范围。

技术特征：

1.一种三通道油管，其特征是：包括上接头（1）、上控制套（2）、对接密插（3）、外管（4）、快速接头（5）、内管（6）、下控制套（7）、下接头（8），所述外管（4）的上端外侧安装上接头（1），外管（4）的上端内腔安装上控制套（2），所述上控制套（2）内设有两个贯通的上圆形通孔（2.2）和两个上下贯通的上开口（2.1），在两个贯通的上圆形通孔（2.2）的上端安装两个对接密插（3），下端连接两个内管（6）的上端；所述的外管（4）的下端外侧安装下接头（8），外管（4）的下端内腔安装下控制套（7），所述下控制套（7）内设有两个贯通的下圆形通孔（7.2）和两个上下贯通的下开口（7.1），在两个贯通的下圆形通孔（7.2）的上端连接两个内管（6）的下端，下圆形通孔（7.2）的下端设有对接密插安装孔（7.3）；两根内管（6）形成独立两个通道，两根内管（6）与外管（4）之间形成第三通道；在外管（4）的外壁上套装有快速接头（5），所述快速接头（5）与下一根三通道油管连接固定；通过两组对接密插（3）与两组对接密插安装孔（7.3）的连接，实现两根不同三通道油管之间的两个内管（6）的上下连通。2.根据权利要求1所述的三通道油管，其特征是：所述的上接头（1）的外壁设有外螺纹（1.2），内壁设有内螺纹，上接头（1）的上端设有公头（1.1），通过内螺纹与外管（4）的上端螺纹连接，公头（1.1）用于与下一根三通道油管的下接头（8）配合，外螺纹（1.2）用于与上一根三通道油管的快速接头（5）配合连接。3.根据权利要求2所述的三通道油管，其特征是：所述的下接头（8）的上侧内壁设有下接头内螺纹（8.1），下接头（1）的下端设有母孔（8.2），用于与下一根三通道油管的上接头（1）配合。4.根据权利要求1所述的三通道油管，其特征是：所述的上控制套（2）的上下贯通的上开口（2.1）为异形孔。5.根据权利要求4所述的三通道油管，其特征是：所述的下控制套（7）的上下贯通的下开口（7.1）为异形孔。6.根据权利要求1-5中任一项所述的三通道油管的使用方法，其特征是包括以下过程：（一）三通道油管设计：取一根长度在9.6m常规油管为外管（4），两端加工连接螺纹与密封面；上控制套（2）的内部开有四个通孔，中间两个为贯通的上圆形通孔（2.2），两上圆形通孔（2.2）外侧两边开有两个上下贯通的上开口（2.1），上开口（2.1）为异型孔；下控制套（7）内设有两个贯通的下圆形通孔（7.2）和两个上下贯通的下开口（7.1）；在外管（4）内置两根内管（6），并通过上、下控制套的两个圆形通孔固定、环空密封，形成两个独立的通道，然后通过上、下接头将两根内管（6）及上下控制套固定密封在外管（4）内，两根内管（6）与外管（4）之间的环空形成第三通道；（二）三通道油管快速连接：在上接头（1）外部加工预先加工有外螺纹，外管（4）的外壁中部安装有快速接头（5）；两根三通道油管连接时，将两根对接密插（3）分别插入三通道油管的上控制套上部两个上圆形通孔（2.2）里，上部三通道油管经过吊装，上部三通道油管的下控制套（7）下部两个下圆形通孔（7.2）对准下部的三通道油管的两根对接密插（3）后插入，然后将上部三通油管的快速接头（5）拧到下部的三通油管的上接头的外螺纹扣上固定；（三）多通道油管分层注水：先通过两个封隔器，将整个油层段封隔分成独立的三个小层，然后，将相应的三通道油管内的内管（6）引出到外管（4）的外部，分别独立注入上、中油层，内管（6）与外管的环空通道独立注入最下层，通过地面调节各自对应通道的注水量，实现三个油层的独立分注。

技术总结

本发明涉及石油开采技术领域，特别涉及一种三通道油管及使用方法。其技术方案是：外管的上端内腔安装上控制套，上控制套内设有上圆形通孔和上开口，在上圆形通孔的上端安装两个对接密插，下端连接两个内管；外管的下端外侧安装下接头，外管的下端内腔安装下控制套，下控制套内设有下圆形通孔和下开口，在下圆形通孔的上端连接两个内管，两根内管形成独立两个通道，两根内管与外管之间形成第三通道；在外管的外壁上套装有快速接头。有益效果是：实现在外管内腔内置两根内管，形成上下连通且相互独立的三个通道，连接方便、简洁；可采用现有常规的运输车辆与修井作业机，实现运输、下井连接作业，不需要大型、专用运输车辆与修井设备。专用运输车辆与修井设备。专用运输车辆与修井设备。