專利名稱：一種可重復(fù)座封式封隔配水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田注水井分層注水的封隔、配水工具。
背景技術(shù)：
現(xiàn)用技術(shù)一種多功能偏心配水封隔器(ZL2010206234.6)，是利用擴(kuò)張式封隔器的工作特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)井下重復(fù)座封，井下分注時為保證K型封隔器座封，需各層水嘴的嘴損大于0.8 MPa，同時要求泵站(干線)壓力大于注水井井口注入壓力2 MPa;不能適應(yīng)油田分注井井口壓力高(或接近干線壓力)和層間物性差異大的分注井需求。 從封隔配水器工作特點(diǎn)分析，如一種偏心配水封隔器(專利號ZL200720084806. 9)，配水封隔器在井下座封后，由于管柱蠕動或其它原因，使其解封，配水封隔器不能再實(shí)施座封，需提出原管柱換新配水封隔器下井；因偏配主體沒有設(shè)置橋式通道，用兩個配水封隔器可分4層時，在測試f 2層時:Γ4層將停止注水，造成4層流量、壓力數(shù)據(jù)不在同一狀態(tài)錄取，準(zhǔn)確性差；為此該類技術(shù)只進(jìn)行了小規(guī)模試驗(yàn)，難于大面積推廣應(yīng)用。從工藝特點(diǎn)分析，有些集成技術(shù)已改變了偏心測試方式，不是絕對意義上的偏心分注工藝，如引水式雙層偏心配水器(專利號ZL 200520021400. 7)，結(jié)合了同心集成工藝的測試技術(shù)，分為兩套測試儀器，一次完成2 4層段單獨(dú)的流量、壓力測試，大大增加了儀器和設(shè)備的投入成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對液壓式封隔器在井下因管柱蠕動或其它原因，使其解封不能再實(shí)施座封的技術(shù)問題，提出一種可重復(fù)座封式封隔配水器。本發(fā)明包括設(shè)有軸向通孔的上外管，在上外管下端密封連接偏心集成主體，所述偏心集成主體設(shè)有與上外管的軸向通孔連通的中心通孔，在所述偏心集成主體的一個側(cè)壁開設(shè)軸向與中心通孔平行的、上端為敞口、下端為盲口的偏心孔，在所述偏心孔內(nèi)插置雙水嘴堵塞器，在所述上外管內(nèi)固定設(shè)置內(nèi)導(dǎo)向筒，所述內(nèi)導(dǎo)向筒設(shè)有送入所述堵塞器的導(dǎo)向槽；在偏心集成主體下端密封連接下外管和內(nèi)連管，所述內(nèi)連管布置在下外管內(nèi)腔，內(nèi)連管與下外管之間設(shè)置環(huán)形間隙；在所述內(nèi)連管內(nèi)設(shè)置導(dǎo)向套；在所述內(nèi)連管和下外管之間的環(huán)形間隙中套置復(fù)合連管，所述復(fù)合連管的內(nèi)腔上端與偏心集成主體的偏心孔下端連通，其特征在于在所述復(fù)合連管下端連接具有重復(fù)座封的液壓封隔器。本發(fā)明將一個偏心配水器與一個具有重復(fù)座封的液壓封隔器集為一體，具備封隔器在井下重復(fù)座封和兩個偏心配水器的功能，同時解決了嘴損問題，本發(fā)明適應(yīng)分注井井口壓力接近干線壓力和層間物性差異大的分注井需求，適應(yīng)多個薄夾層細(xì)分注水，提高各單層測試準(zhǔn)確率和調(diào)配效率，提高水嘴的投撈效率；本發(fā)明不改變現(xiàn)有的投撈和分層測試方式，兼顧現(xiàn)有偏心分注工藝的優(yōu)點(diǎn)，解決了分注管柱蠕動或其它原因，造成液壓偏心封隔配水器在井下解封后不能再座封的技術(shù)難題，延長了分注有效期。本發(fā)明所述具有重復(fù)座封的液壓封隔器包括中心管，所述中心管的上端固定連接在復(fù)合連管的下端，中心管上部與內(nèi)連管之間設(shè)置密封圈；在復(fù)合連管外側(cè)通過C形卡簧連接洗井液缸，在洗井閥座上方的洗井液缸內(nèi)布置活塞式洗井閥，在所述洗井液缸的下端固定連接長筒形洗井閥座，在活塞式洗井閥下方的洗井液缸外側(cè)壁上開設(shè)洗井液缸進(jìn)液孔，所述活塞式洗井閥上方的洗井液缸內(nèi)腔與內(nèi)連管內(nèi)腔連通；在復(fù)合連管內(nèi)開設(shè)軸向與復(fù)合連管中軸平行的導(dǎo)流道10-1，所述長筒形洗井閥座的內(nèi)腔與所述導(dǎo)流道10-1連通；在長筒形洗井閥座的下端固定連接支撐套，在所述支撐套上方的洗井閥座外套置膠筒；在支撐套上端的外側(cè)通過防座銷釘連接外鎖套，在支撐套與外鎖套之間設(shè)置密封圈19-1，在所述密封圈上方的外鎖套內(nèi)腔與長筒形洗井閥座的內(nèi)腔連通，在外鎖套側(cè)壁開設(shè)出液孔，在所述出液孔下方的外鎖套內(nèi)壁設(shè)置勾齒，在支撐套與外鎖套之間布置卡簧，所述卡簧的前部設(shè)置與所述勾齒配合的爪體，所述卡簧的后部設(shè)置卡簧擺動控制機(jī)構(gòu)；在中心管外密封套置缸體，缸體的上端頂置于外鎖套的下端，在缸體內(nèi)設(shè)置活塞，活塞連接在中心管下端，所述活塞上方的缸體內(nèi)腔與中心管內(nèi)腔連通，活塞下方的缸體與缸體外部連通。本發(fā)明所述卡簧擺動控制機(jī)構(gòu)包括外端小且內(nèi)端大的鎖塊、在支撐套上設(shè)置的鎖塊限位孔和在中心管壁上開設(shè)的斜凹槽，所述鎖塊套置于鎖塊限位孔中，所述鎖塊限位孔外端開口小于鎖塊內(nèi)端直徑，所述斜凹槽為大于鎖塊內(nèi)端面積的槽體，當(dāng)鎖塊移出斜凹槽 時，鎖塊的外端抵于卡簧的背部，使卡簧的前部驅(qū)向外鎖套內(nèi)壁，直至使卡簧前部的爪體與外鎖套的勾齒互鎖。


圖I為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為雙水嘴堵塞器結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖I中A-A斷面圖。圖4為圖I中B-B斷面圖。圖5為圖I中C-C斷面圖。圖6為圖I中D-D斷面圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明主要由上接頭I、上外管2、內(nèi)導(dǎo)向筒3、螺栓5、偏心集成主體
6、下外管7、內(nèi)連管8、導(dǎo)向套9、復(fù)合連管10、C形卡簧11、洗井液缸12、活塞式洗井閥13、洗井閥座14、三只膠筒15、兩只隔環(huán)16、壓環(huán)17、支撐套18、防座銷釘19、外鎖套20、卡簧
21、鎖塊22、中心管23、上缸體24、上活塞25、下缸體26和下接頭27等組成。如圖2所示，雙水嘴堵塞器由鎖緊打撈頭4-1、鎖緊凸塊4-6、偏I(xiàn)主體4-2、上水嘴4-3、偏2主體4_4和下水嘴壓帽4_5等組成。如圖I至6所示，本發(fā)明的上接頭I與上外管2絲扣連接，上外管2設(shè)有軸向通孔，在上外管2下端密封連接偏心集成主體6，偏心集成主體6設(shè)有與上外管2的軸向通孔連通的中心通孔6-7。在偏心集成主體6的中心通孔6-7內(nèi)設(shè)置有上進(jìn)水孔6-1、上出水孔6-3、下進(jìn)水孔6-2和下出水孔6-5。在偏心集成主體6的一個側(cè)壁開設(shè)軸向與中心通孔6-7平行的、上端為敞口、下端為盲口的偏心孔，在偏心孔內(nèi)插置雙水嘴堵塞器4。在上外管2內(nèi)通過螺栓5固定設(shè)置內(nèi)導(dǎo)向筒3，內(nèi)導(dǎo)向筒3設(shè)有送入堵塞器4的導(dǎo)向槽3-1。
在偏心集成主體6下端密封連接下外管7和內(nèi)連管8，內(nèi)連管8布置在下外管7的內(nèi)腔，內(nèi)連管8與下外管7之間設(shè)置環(huán)形間隙，在該環(huán)形間隙中套置復(fù)合連管10，復(fù)合連管10的內(nèi)腔上端與偏心集成主體6的下出水孔6-5連通。在內(nèi)連管8內(nèi)固定設(shè)置與普通偏心配水器相同的導(dǎo)向套9。中心管23的上端螺紋連接在復(fù)合連管10的下端，中心管23上部與內(nèi)連管8之間設(shè)置密封圈28。在密封圈28上方的中心管23側(cè)壁開設(shè)徑向通孔23_1。在復(fù)合連管10外側(cè)設(shè)置環(huán)形槽10-3，在環(huán)形槽10-3內(nèi)通過C形卡簧11連接洗井液缸12。在洗井液缸12下端螺紋連接長筒形洗井閥座14,在洗井閥座14上方的洗井液缸12內(nèi)布置活塞式洗井閥13，在活塞式洗井閥13下方的洗井液缸12外側(cè)壁上開設(shè)洗井液缸進(jìn)液孔12-1，活塞式洗井閥13上方的洗井液缸內(nèi)腔通過設(shè)置在內(nèi)連管8側(cè)壁上的徑向孔8-1和設(shè)置在復(fù)合連管10上的導(dǎo)壓孔道10-2與內(nèi)連管8的內(nèi)腔連通，如圖5所示。·在復(fù)合連管10內(nèi)開設(shè)軸向與復(fù)合連管10的中軸平行的導(dǎo)流道10-1，經(jīng)中心管23的徑向通孔23-1使長筒形洗井閥座14的內(nèi)腔與導(dǎo)流道10-1連通。在長筒形洗井閥座14的下端螺紋連接支撐套18，在支撐套18上方的洗井閥座14外通過隔環(huán)16間隔地套置三只膠筒15。壓環(huán)17設(shè)置在最下方的膠筒15和支撐套18之間。在支撐套18上端的外側(cè)通過防座銷釘19連接外鎖套20，在支撐套18與外鎖套20之間設(shè)置密封圈29，在密封圈29上方的外鎖套20的內(nèi)腔與長筒形洗井閥座14的內(nèi)腔連通，在外鎖套20側(cè)壁開設(shè)出液孔20-1。在出液孔20-1下方的外鎖套20內(nèi)壁設(shè)置勾齒20-2，在支撐套18與外鎖套20之間布置卡簧21，卡簧21的前部設(shè)置與勾齒20_2配合的爪體21-1。在支撐套18上開置鎖塊限位孔18-1，在中心管23的外側(cè)壁上開設(shè)方便鎖塊22滑移的斜凹槽23-2，外端小且內(nèi)端大的鎖塊22套置于鎖塊限位孔18-1中，鎖塊限位孔18_1的外端開口小于鎖塊22的內(nèi)端直徑，斜凹槽23-2為大于鎖塊22內(nèi)端面積的槽體。當(dāng)鎖塊移出斜凹槽23-2時，鎖塊22的外端抵于卡簧21的背部，使卡簧21的前部驅(qū)向外鎖套20的內(nèi)壁，直至使卡簧21前部的爪體21-1與外鎖套20的勾齒20-2互鎖。在中心管23外通過密封圈套置上缸體24，上缸體24的上端頂置于外鎖套20的下端，在上缸體24內(nèi)設(shè)置上活塞25，上活塞25螺紋連接在中心管23下端，上活塞25上方的上缸體24內(nèi)腔通過孔23-3與中心管23的內(nèi)腔連通，上活塞25下方的上缸體24與外部連通。在上活塞25下端外側(cè)通過密封圈套置下缸體26，下缸體26的上端頂置于上缸體24的下端，在下缸體26內(nèi)設(shè)置下接頭27，下接頭27上端螺紋連接在上活塞25的下端，下接頭27上方的下缸體26內(nèi)腔通過孔23-4與中心管23的內(nèi)腔連通，下接頭27下方的下缸體26與外部連通。6-4為與設(shè)置在偏心集成主體6中的下引水流道6-6連通的輔助通道。6-8為設(shè)置在偏心集成主體6中的輔助通道。重復(fù)座封工作原理座封時上液缸24、下液缸26在液壓作用下上行，防座銷釘19被剪斷，壓環(huán)17上移壓縮膠筒15變形封隔，外鎖套20上移內(nèi)齒20-2與卡簧21嚙合，防止膠筒15的回彈；C形卡簧11鎖住洗井液缸12，此時封隔器處于封隔狀態(tài)。解封時中心管23上提或蠕動上行，當(dāng)膠筒15與油井套管產(chǎn)生的摩擦力大于C形卡簧11的鎖緊力時，中心管23與洗井液缸12、膠筒15、外鎖套20、支撐套18等產(chǎn)生相對移動，當(dāng)鎖塊22落入中心管23的斜凹槽23-2時，卡簧21失去支撐，外鎖套20內(nèi)齒20-2與卡簧21分開，外鎖套20在膠筒15的回彈力作用下解封。再座封由于封隔器仍處于密閉狀態(tài)，油管升壓，上液缸24、下液缸26上行，C形卡簧11鎖住洗井液缸12 ;鎖塊22在支撐套18的驅(qū)動下從中心管23的斜凹槽23-2上行到原設(shè)定位置，繼續(xù)支撐卡簧21與上行的外鎖套20內(nèi)齒20-2與卡簧21嚙合即封隔器又座封。實(shí)施例 由油管和多臺一種可重復(fù)座封式封隔配水器、液壓封隔器和底閥可組成多級分注管柱。現(xiàn)以三級四層為例封隔配水器的偏孔安置裝死嘴的雙嘴堵塞器，將管柱結(jié)構(gòu)由油管、第一組重復(fù)座封式封隔配水器、油管、液壓封隔器、油管、第二組重復(fù)座封式封隔配水器、油管和底閥依次串接構(gòu)成，按施工設(shè)計(jì)順序下入井中，從油管加壓、封隔器座封，撈出雙嘴堵塞器，安置水嘴后投入即開始正常注水。分層注水
當(dāng)井口來水通過偏I(xiàn)集成主體6的中心通道時，經(jīng)上進(jìn)水孔6-1和上出水口 6-3注入第一層；經(jīng)下進(jìn)水孔6-2和下引水流道6-6、6-4、6-5、10-1、反洗井出水孔20_1，注入第二層；當(dāng)來水通過偏2集成主體6的中心通道時，經(jīng)上進(jìn)水孔6-1和上出水口 6-3注入第三層；經(jīng)下進(jìn)水孔6-2和下引水流道6-6、6-4、6-5、10-1、反洗井出水孔20-1，注入第四層。當(dāng)偏I(xiàn)集成主體6的中心通道被堵時，來水通過在中心通道周圍設(shè)置的并聯(lián)輔助通道，正常向第三、四層注水。水嘴投撈同普通偏心配水器。封隔器座、解封
安置裝死嘴的雙嘴堵塞器隨從油管加壓、封隔器座封，撈出雙嘴堵塞器，安置水嘴后投入即開始正常注水；上提管柱封隔器解封。因管柱蠕動或其它原因，封隔配水器會產(chǎn)生解封，造成分隔失效；該封隔配水器采用獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，注水時雙水嘴堵塞器產(chǎn)生一定的壓差(即油管與油套環(huán)空壓力不一致)，封隔器可再次座封。
權(quán)利要求
1.一種可重復(fù)座封式封隔配水器，包括設(shè)有軸向通孔的上外管，在上外管下端密封連接偏心集成主體，所述偏心集成主體設(shè)有與上外管的軸向通孔連通的中心通孔，在所述偏心集成主體的一個側(cè)壁開設(shè)軸向與中心通孔平行的、上端為敞口、下端為盲口的偏心孔，在所述偏心孔內(nèi)插置雙水嘴堵塞器，在所述上外管內(nèi)固定設(shè)置內(nèi)導(dǎo)向筒，所述內(nèi)導(dǎo)向筒設(shè)有送入所述堵塞器的導(dǎo)向槽；在偏心集成主體下端密封連接下外管和內(nèi)連管，所述內(nèi)連管布置在下外管內(nèi)腔，內(nèi)連管與下外管之間設(shè)置環(huán)形間隙；在所述內(nèi)連管內(nèi)設(shè)置導(dǎo)向套；在所述內(nèi)連管和下外管之間的環(huán)形間隙中套置復(fù)合連管，所述復(fù)合連管的內(nèi)腔上端與偏心集成主體的偏心孔下端連通，其特征在于在所述復(fù)合連管下端連接具有重復(fù)座封的液壓封隔器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述可重復(fù)座封式封隔配水器，其特征在于所述具有重復(fù)座封的液壓封隔器包括中心管，所述中心管的上端固定連接在復(fù)合連管的下端，中心管上部與內(nèi)連管之間設(shè)置密封圈； 在復(fù)合連管外側(cè)通過C形卡簧連接洗井液缸，在洗井閥座上方的洗井液缸內(nèi)布置活塞式洗井閥，在所述洗井液缸的下端固定連接長筒形洗井閥座，在活塞式洗井閥下方的洗井液缸外側(cè)壁上開設(shè)洗井液缸進(jìn)液孔，所述活塞式洗井閥上方的洗井液缸內(nèi)腔與內(nèi)連管內(nèi)腔連通； 在復(fù)合連管內(nèi)開設(shè)軸向與復(fù)合連管中軸平行的導(dǎo)流道10-1，所述長筒形洗井閥座的內(nèi)腔與所述導(dǎo)流道10-1連通； 在長筒形洗井閥座的下端固定連接支撐套，在所述支撐套上方的洗井閥座外套置膠筒； 在支撐套上端的外側(cè)通過防座銷釘連接外鎖套，在支撐套與外鎖套之間設(shè)置密封圈19-1，在所述密封圈上方的外鎖套內(nèi)腔與長筒形洗井閥座的內(nèi)腔連通，在外鎖套側(cè)壁開設(shè)出液孔，在所述出液孔下方的外鎖套內(nèi)壁設(shè)置勾齒，在支撐套與外鎖套之間布置卡簧，所述卡簧的前部設(shè)置與所述勾齒配合的爪體，所述卡簧的后部設(shè)置卡簧擺動控制機(jī)構(gòu)； 在中心管外密封套置缸體，缸體的上端頂置于外鎖套的下端，在缸體內(nèi)設(shè)置活塞，活塞連接在中心管下端，所述活塞上方的缸體內(nèi)腔與中心管內(nèi)腔連通，活塞下方的缸體與缸體外部連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述可重復(fù)座封式封隔配水器，其特征在于所述卡簧擺動控制機(jī)構(gòu)包括外端小且內(nèi)端大的鎖塊、在支撐套上設(shè)置的鎖塊限位孔和在中心管壁上開設(shè)的斜凹槽，所述鎖塊套置于鎖塊限位孔中，所述鎖塊限位孔外端開口小于鎖塊內(nèi)端直徑，所述斜凹槽為大于鎖塊內(nèi)端面積的槽體，當(dāng)鎖塊移出斜凹槽時，鎖塊的外端抵于卡簧的背部，使卡簧的前部驅(qū)向外鎖套內(nèi)壁，直至使卡簧前部的爪體與外鎖套的勾齒互鎖。
全文摘要
一種可重復(fù)座封式封隔配水器，涉及一種油田注水井分層注水的封隔、配水工具。本發(fā)明將偏心配水器與具有重復(fù)座封的液壓封隔器集為一體，具備封隔器在井下重復(fù)座封和兩個偏心配水器的功能，同時解決了嘴損問題，本發(fā)明適應(yīng)分注井井口壓力接近干線壓力和層間物性差異大的分注井需求，適應(yīng)多個薄夾層細(xì)分注水，提高各單層測試準(zhǔn)確率和調(diào)配效率，提高水嘴的投撈效率；本發(fā)明不改變現(xiàn)有的投撈和分層測試方式，兼顧現(xiàn)有偏心分注工藝的優(yōu)點(diǎn)，解決了分注管柱蠕動或其它原因，造成液壓偏心封隔配水器在井下解封后不能再座封的技術(shù)難題，延長了分注有效期。
文檔編號E21B43/20GK102900410SQ20121040800
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月24日
發(fā)明者石建設(shè), 顧文濱, 彭太祥, 聶厚文, 陳曉斌 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司江蘇油田分公司