專利名稱：一種液壓往復(fù)式井下控制開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油氣田應(yīng)用的一種液壓往復(fù)式井下控制開關(guān)。
對(duì)于注水開發(fā)的油田，其共同特征是油井采出液的含水率會(huì)隨著其開采程度的加深而逐步上升，高含水油井和高含水油層逐年增多。為了保障油田能較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)產(chǎn)，就必須對(duì)油井高含水層段進(jìn)行封堵。但是，如果對(duì)高含水層判斷不準(zhǔn)，就會(huì)導(dǎo)致堵水失敗。這對(duì)于機(jī)械封堵作業(yè)來(lái)說(shuō)，就不得不多次起下管柱，浪費(fèi)作業(yè)時(shí)間和經(jīng)費(fèi)；對(duì)于即將投入開采的新油井以及需要準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)產(chǎn)液層性質(zhì)、產(chǎn)液能力的油井，油田需要對(duì)各產(chǎn)液層進(jìn)行全面認(rèn)識(shí)(包括認(rèn)識(shí)各產(chǎn)液?jiǎn)螌拥脑驼扯取⒂蛯訅毫?、含水率、油氣比等參?shù))，對(duì)于分兩層認(rèn)識(shí)的作業(yè)，需要下入兩次完井管柱，這同樣會(huì)提高油井作業(yè)的復(fù)雜程度。
本實(shí)用新型的目的是為實(shí)現(xiàn)不動(dòng)管柱的情況下相互調(diào)整認(rèn)識(shí)層和封堵層提供一種液壓往復(fù)式井下控制開關(guān)。
本實(shí)用新型的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的通過(guò)井口油壓為液壓缸提供下推力，進(jìn)而為軌道釘提供下推力，由大彈簧為襯套提供上推力，進(jìn)而為軌道釘提供上推力，在這二力的作用，軌道釘由中心管的長(zhǎng)軌道(短軌道)上死點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到短軌道(長(zhǎng)軌道)上死點(diǎn)，如果軌道釘鎖定在中心管長(zhǎng)軌道的上死點(diǎn)，則液缸與活塞處于密封狀態(tài)，本實(shí)用新型處于關(guān)閉位；如果軌道釘鎖定在中心管短軌道的上死點(diǎn)，則液缸與活塞脫離密封，液體通過(guò)彈流閥由外向內(nèi)進(jìn)入中心管，本實(shí)用新型處于開啟位。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖(關(guān)閉位)圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖(開啟位)圖3為本實(shí)用新型的中心管結(jié)構(gòu)示意圖圖4為軌道的展開示意圖圖5為圖3的A-A剖面圖圖6為圖3的B-B剖視圖圖7為圖3的C-C剖面圖圖8為轉(zhuǎn)環(huán)主視圖圖9為圖8的D-D剖視圖
圖10為軌道環(huán)主視圖
圖11為兩層機(jī)械找堵水一趟管柱示意圖
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型如附
圖1、附圖2，中心管02的外壁上套裝有密封環(huán)16、密封環(huán)17；并在外壁上沿軸向設(shè)置單流閥，由閥座13、鋼球14、小彈簧15和密封圈12構(gòu)成，閥座孔與中心管02內(nèi)貫通；在閥座13上部設(shè)有活塞09，活塞09的內(nèi)外壁裝有密封圈08、密封環(huán)07，在閥座13與活塞09之間有墊環(huán)10；活塞09上部順序套裝鎖塊06、轉(zhuǎn)環(huán)05及上接頭01。上述部件外套裝液缸11。中心管02的中部設(shè)有帶軌道銷釘20的軌道環(huán)21，軌道環(huán)21下套裝襯套19，并由緊定銷釘18與液缸11連接。襯套19下面順序套裝大彈簧22、調(diào)整環(huán)23、緊固環(huán)24和下接頭25。
如附圖3，中心管02的上端設(shè)有四個(gè)凸爪30(其如附圖7所示成十字對(duì)稱分布)；中心管02的上頸部設(shè)有鎖塊槽31；中心管02在其大外徑上沿軸向均布六個(gè)閥座孔32(如附圖6所示)，閥座孔32中部與橫貫中心管02的貫孔33連通；中心管02的外壁上設(shè)有密封圈槽34、35；中心管02的中下部的外壁設(shè)有由長(zhǎng)、短軌道槽各兩條間隔連接而成密閉的軌道槽36(如附圖5所示)及卡槽37。
如附圖4，為中心管02上的密閉軌道的展開圖，A-為長(zhǎng)軌道上死點(diǎn)、B-為長(zhǎng)軌道下死點(diǎn)、C-為短軌道上死點(diǎn)、D-為短軌道下死點(diǎn)，由長(zhǎng)、短各兩條軌道槽間隔連接構(gòu)成360度封閉的軌道。
如附圖8、附圖9，轉(zhuǎn)環(huán)05為一圓環(huán)，在其壁上設(shè)有均布的四個(gè)鎖塊孔40，并設(shè)有緊定銷釘孔42。
如附
圖10，軌道環(huán)21壁上設(shè)有兩個(gè)相對(duì)的軌道銷釘孔43。
如附
圖11，套管B內(nèi)下入油管A，在油管A的下端順序連接上空制開關(guān)C、雙卡瓦封隔器D、下控制開關(guān)E及堵頭F；上控制開關(guān)C位于上油層中G，雙卡瓦封隔器D和下控制開關(guān)位于上油層G與下油層H之間。
實(shí)施例在中心管02上安裝好六個(gè)單流閥，在其上面套裝活塞09及墊環(huán)10；然后套裝上接頭01和轉(zhuǎn)環(huán)05，使轉(zhuǎn)環(huán)05上的鎖塊孔40與上接頭01的鎖塊孔對(duì)正后裝入鎖塊06，再旋轉(zhuǎn)，中心管02的外壁上套裝有密封環(huán)16、密封環(huán)17；并在外壁上沿軸向設(shè)置單流閥，由閥座13、鋼球14、小彈簧15和密封圈12構(gòu)成，閥座孔與中心管02內(nèi)貫通；在閥座13上部設(shè)有活塞09，活塞09的內(nèi)外壁裝有密封圈08、密封環(huán)07，在閥座13與活塞09之間有墊環(huán)10；活塞09上部順序套裝鎖塊06、轉(zhuǎn)環(huán)05及上中心管02的外壁上套裝有密封環(huán)16、密封環(huán)17；并在外壁上沿軸向設(shè)置單流閥，由閥座13、鋼球14、小彈簧15和密封圈12構(gòu)成，閥座孔與中心管02內(nèi)貫通；在閥座13上部設(shè)有活塞09，活塞09的內(nèi)外壁裝有密封圈08、密封環(huán)07，在閥座13與活塞09之間有墊環(huán)10；活塞09上部順序套裝鎖塊06、轉(zhuǎn)環(huán)05及上接頭01。在上述部件外套裝液缸11。在中心管02的中部設(shè)有帶軌道銷釘20的軌道環(huán)21，軌道環(huán)21外套裝襯套19，并由緊定銷釘18與液缸11連接。襯套19下面順序套裝大彈簧22、調(diào)整環(huán)23、緊固環(huán)24和下接頭25。
將本實(shí)用新型如
圖11形成管柱下入井內(nèi)，當(dāng)?shù)孛婵刂频膲毫_(dá)到一定值時(shí)(壓力值由彈簧力控制)，液缸11克服彈簧力推動(dòng)軌道運(yùn)動(dòng)組件(襯套19、軌道釘20、軌道環(huán)21)沿中心管02的長(zhǎng)軌道運(yùn)動(dòng)到其下死點(diǎn)；卸壓，液缸11及軌道運(yùn)動(dòng)組件在大彈簧22作用下上行進(jìn)入短軌道，直至運(yùn)動(dòng)到短軌道上死點(diǎn)。液缸11在這個(gè)過(guò)程中越過(guò)活塞09的密封面開啟，使油層高壓液體能夠流經(jīng)彈流閥(包括密封圈12、閥座13鋼球14、小彈簧15)進(jìn)入中心管02采出油井，從而對(duì)該油層的液量及液性進(jìn)行跟蹤認(rèn)識(shí)，直至得出可靠的結(jié)論；從地面第二次升高壓力，液缸11克服彈簧力推動(dòng)軌道運(yùn)動(dòng)組件沿中心管02的短軌道運(yùn)動(dòng)至其下死點(diǎn)，卸壓，液缸及運(yùn)動(dòng)組件將在大彈簧22作用下進(jìn)入長(zhǎng)軌道上行，直至運(yùn)動(dòng)到長(zhǎng)軌道上死點(diǎn)。在這個(gè)過(guò)程中液缸11進(jìn)入活塞09的密封段，切斷油井液體流入的通道，控制開關(guān)關(guān)閉。
每完成一個(gè)關(guān)閉-開啟-關(guān)閉的過(guò)程，本實(shí)用新型的軌道釘20及軌道環(huán)21沿中心管02的軌道旋轉(zhuǎn)180度；當(dāng)其旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，本實(shí)用新型會(huì)完成兩個(gè)循環(huán)開關(guān)過(guò)程。重復(fù)升壓-降壓-升壓過(guò)程，液缸往復(fù)式運(yùn)動(dòng)，本實(shí)用新型交替處于開關(guān)位。
本實(shí)用新型配合相關(guān)的井下工具(如封隔器等)，把兩級(jí)控制開關(guān)下入井內(nèi)預(yù)定的位置進(jìn)行兩層機(jī)械找堵水一趟管柱作業(yè)，如
圖11。如果懷疑該油井的下油層是高含水層，則在下井前使下控制開關(guān)處于關(guān)閉位，而使上控制開關(guān)處于開啟位。當(dāng)油井投入正常生產(chǎn)時(shí)，上油層的液體打開上控制開關(guān)的彈流閥流進(jìn)油管采出，而下油層的液體則被封隔器隔離在油管外，達(dá)到封堵高含水層的目的。待油井生產(chǎn)至穩(wěn)定后，準(zhǔn)確跟蹤分析從上油層采出液體的液量及液性；如果采出的液體含水量明顯下降，則證明初始的判斷是正確的，處于關(guān)閉位置的下控制開關(guān)和封隔器、堵頭一起構(gòu)成油套環(huán)形封閉腔，很好地封住了下油層(高含水層)，而處于開啟位的上控制開關(guān)則為上油層的液體進(jìn)入油管提供了通道，使其順利生產(chǎn)。如果采出的液體含水量變化不明顯，則證明初始判斷是錯(cuò)誤的，封堵的下油層不是高含水層，而上油層才是高含水層。對(duì)于這種情況，按常規(guī)作業(yè)只能起出管柱后，再進(jìn)行封堵上油層的作業(yè)。然而由于應(yīng)用了兩級(jí)控制開關(guān)，我們只需要從井口打壓至一定壓力值，然后卸壓，這時(shí)候下控制開關(guān)的液缸11從關(guān)閉位調(diào)換到開啟位，為下油層的液體進(jìn)入油管提供通道；而上控制開關(guān)的液缸11從開啟位調(diào)換到關(guān)閉位，從而切斷了液流的通道，封堵了上油層(高含水層)。當(dāng)油井投入正常生產(chǎn)時(shí)，下油層的液體將打開下控制開關(guān)的彈流閥流進(jìn)油管而被采出。上述封堵層位的護(hù)調(diào)過(guò)程可以根據(jù)具體情況多次實(shí)施而不需要起出管柱。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)1.下入井內(nèi)一趟管柱根據(jù)具體情況多次實(shí)施不需要起出管柱，對(duì)于分兩層認(rèn)識(shí)的作業(yè)會(huì)簡(jiǎn)化分層作業(yè)的復(fù)雜程度，節(jié)約作業(yè)時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。2.井下控制開關(guān)在井口調(diào)控。3.液缸、彈流閥及軌道環(huán)運(yùn)動(dòng)靈活可靠。4.其可以與現(xiàn)有的封隔器等配套組合使用。
權(quán)利要求1.一種液壓往復(fù)式井下控制開關(guān)，由上接頭、中心管、單流閥、彈簧和下接頭等組成，其特征在于中心管(02)的外壁上套裝有密封環(huán)(16)、密封環(huán)(17)；并在外壁上沿軸向設(shè)置單流閥，閥座孔(32)與中心管(02)內(nèi)貫通；閥座(13)上部設(shè)有活塞(09)，活塞(09)的內(nèi)外壁裝有密封圈(08)、密封環(huán)(07)，在閥座(13)與活塞(09)之間有墊環(huán)(10)；活塞(09)上部順序套裝鎖塊(06)、轉(zhuǎn)環(huán)(05)及上接頭(01)；上述部件外套裝液缸(11)；中心管(02)的上端設(shè)有四個(gè)凸爪(30)成十字對(duì)稱分布；中心管(02)的上頸部設(shè)有鎖塊槽(31)；中心管(02)的中下部的外壁設(shè)有由長(zhǎng)、短軌道槽各兩條間隔連接而成密閉的軌道槽(36)及卡槽(37)；軌道槽(36)上設(shè)有帶軌道釘(20)的軌道環(huán)(21)，軌道銷釘(20)嵌在軌道槽(36)內(nèi)；軌道環(huán)(21)下套裝襯套(19)，并由緊定銷釘(18)與液缸(11)連接；襯套(19)下面順序套裝大彈簧(22)、調(diào)整環(huán)(23)、緊固環(huán)(24)和下接頭(25)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓往復(fù)式井下控制開關(guān)，由上接頭、中心管、單流閥、彈簧和下接頭等組成，其特征在于中心管(02)在其大外徑上沿軸向均布六個(gè)閥座孔(32)，閥座孔(32)中部與橫貫中心管(02)的貫孔(33)連通；中心管(02)的外壁上設(shè)有密封圈槽(34)、(35)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓往復(fù)式井下控制開關(guān)，由上接頭、中心管、單流閥、彈簧和下接頭等組成，其特征在于單流閥由閥座(13)、鋼球(14)、小彈簧(15)和密封圈(12)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓往復(fù)式井下控制開關(guān)，由上接頭、中心管、單流閥、彈簧和下接頭等組成，其特征在于轉(zhuǎn)環(huán)(05)為一圓環(huán)，在其壁上設(shè)有均布的四個(gè)鎖塊孔(40)，并設(shè)有緊定銷釘孔(42)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓往復(fù)式井下控制開關(guān)，由上接頭、中心管、單流閥、彈簧和下接頭等組成，其特、短各兩條軌道槽間隔連接構(gòu)成360度封閉的軌道。征在于軌道環(huán)(21)壁上設(shè)有兩個(gè)相對(duì)的軌道銷釘孔(43)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓往復(fù)式井下控制開關(guān)，由上接頭、中心管、單流閥、彈簧和下接頭等組成，其特征在于中心管(02)上的密閉軌道中A-為長(zhǎng)軌道上死點(diǎn)、B-為長(zhǎng)軌道下死點(diǎn)、C-為短軌道上死點(diǎn)、D-為短軌道下死點(diǎn)，由長(zhǎng)短各兩條軌道槽(36)間隔連接構(gòu)成360度封閉的軌道。
專利摘要本實(shí)用新型涉及油氣田應(yīng)用的一種液壓往復(fù)式井下控制開關(guān)。其目的是為了簡(jiǎn)化分層作業(yè)的程序。當(dāng)完成對(duì)其中一個(gè)層段的認(rèn)識(shí)后,可以在不動(dòng)管柱的情況下利用壓力控制實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)層和封堵層之間的相互調(diào)整,從而克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。其優(yōu)點(diǎn)在于:1.下入井內(nèi)一趟管柱根據(jù)具體情況多次實(shí)施不需要起出管柱。2.井下控制開關(guān)在井口調(diào)控。3.液缸、彈流閥及軌道環(huán)運(yùn)行靈活可靠。4.其可以與現(xiàn)有的封隔器等配套組合使用。
文檔編號(hào)E21B43/00GK2381777SQ99207589
公開日2000年6月7日 申請(qǐng)日期1999年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月30日
發(fā)明者崔奮, 李勇, 劉德基 申請(qǐng)人:吐哈石油勘探開發(fā)指揮部鉆采工藝研究院