本發(fā)明屬于油井作業(yè)工具技術(shù)領(lǐng)域，特別的涉及一種用于油田自主流體流動(dòng)控制閥的化學(xué)藥劑注入工具。

背景技術(shù)：

隨著油田生產(chǎn)年限的增長(zhǎng)，油井含水逐漸上升，產(chǎn)油量逐漸下降；油田開(kāi)發(fā)已經(jīng)進(jìn)入高含水階段，油井見(jiàn)水后含水上升幅度很快，嚴(yán)重制約了油田的高效開(kāi)發(fā)；為適應(yīng)海上油田穩(wěn)油控水需要，越來(lái)越多適合油田智能控水的管柱工藝技術(shù)被開(kāi)發(fā)，為解決現(xiàn)場(chǎng)油田高含水問(wèn)題提供新方法，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高含水油井控水穩(wěn)油并滿(mǎn)足油井正常措施和生產(chǎn)作業(yè)；目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)水平井控水主要的方法是機(jī)械堵水和化學(xué)堵水，其中化學(xué)堵水包括選擇性化學(xué)堵水、常規(guī)化學(xué)堵水和籠統(tǒng)注入法堵水等，機(jī)械堵水包括電泵井堵水、環(huán)空封隔器堵水和自主流體流動(dòng)控制閥(Autonomous Inflow Control Device，AICD)智能控水技術(shù)等。

由于AICD控制流體從管外到管內(nèi)只能進(jìn)行單向流動(dòng)，目前油田常用的是滑套工具控制油管和套管間的流通，常用鋼絲技術(shù)進(jìn)行控制滑大家開(kāi)關(guān)，而在油井的井斜超過(guò)60度時(shí)，鋼絲作業(yè)無(wú)法進(jìn)行，而普通的單流閥功能簡(jiǎn)單，亦不能滿(mǎn)足管內(nèi)進(jìn)行酸化等措施的要求，所以，需要研制一種配套的化學(xué)藥劑注入工具，實(shí)現(xiàn)高含水油井尤其是水平井控水穩(wěn)油并滿(mǎn)足油井化學(xué)藥劑注入等措施作業(yè)的功能。在AICD控水管柱下入后，在油田防砂段需要利用機(jī)械封隔器與化學(xué)封隔器來(lái)分層進(jìn)行控水，所以需要先座封封隔器等井下工具，而座封壓力大約18MPa，普通的注入工具無(wú)滿(mǎn)足此性能要求，也不能實(shí)現(xiàn)同步打開(kāi)每層段的注入藥劑的功能要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種化學(xué)藥劑注入閥，目的在于克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決上述問(wèn)題的同時(shí)，限時(shí)鎖定、單向注入、同步開(kāi)啟或關(guān)閉、長(zhǎng)期存放、密封可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單巧妙，裝配及現(xiàn)場(chǎng)操作方便易行的一種化學(xué)藥劑注入閥工具。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

所述化學(xué)藥劑注入閥工具的兩段分別與石油管柱及配套工具相連接，工具內(nèi)壁有20個(gè)或若干個(gè)圓孔，由可溶解部件密封，可溶解性部件的溶解時(shí)間限制在4至7天內(nèi)，在這時(shí)間內(nèi)工具內(nèi)腔處于密封狀態(tài)，可進(jìn)行打壓工作。溶解性部件為能被酸性溶液溶解的金屬塊或非金屬塊材料，如塑料塊、橡膠塊等，當(dāng)溶解性部件溶解后，進(jìn)行注藥工作，藥劑通過(guò)工具內(nèi)壁20個(gè)或若干個(gè)圓孔進(jìn)入工具環(huán)腔內(nèi)，壓力達(dá)到0.5MPa時(shí)，藥劑推動(dòng)移動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧，密封筒與移動(dòng)活塞連接，移動(dòng)活塞帶動(dòng)密封筒打開(kāi)化學(xué)藥劑注入閥。當(dāng)注藥結(jié)束后，工具內(nèi)外部壓差為零,彈簧回彈推動(dòng)移動(dòng)活塞回位，化學(xué)注藥閥閉合。

該結(jié)構(gòu)利用工具內(nèi)部壓力，控制開(kāi)啟，利用彈簧回彈，控制關(guān)閉達(dá)到同步開(kāi)啟或關(guān)閉功能。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的化學(xué)藥劑注入閥具有以下優(yōu)勢(shì)：

本發(fā)明所述的化學(xué)藥劑注入閥是AICD控水管柱工藝中必不可少的關(guān)鍵工具，這種工具能限時(shí)鎖定、單向注入、同步開(kāi)啟或關(guān)閉、長(zhǎng)期存放。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的注入閥局部示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例圖1的A處剖面示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例圖1的B處剖面示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例所述的注入閥的整體示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例所述的工具管柱工藝圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例圖5局部的層內(nèi)流向控制示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1-第一變扣；2-注藥閥本體；3-下?lián)鯄K；4-注藥閥密封筒；5-注藥閥保護(hù)套；6-溶解塊；7-固定塊；8-連接螺釘；9-注藥閥移動(dòng)活塞；10-彈簧；11-彈簧旋轉(zhuǎn)滑塊；12-彈簧預(yù)緊擋塊；13-上擋塊；14-第二變扣；15-頂絲；16-密封盤(pán)根；17-第一O型圈；18-第二O型圈；19-第三O型圈；20-支撐環(huán)；21-防塵圈；a-油管掛；b-油管；c-套管；d-頂部封隔器；e-AICD閥；f-隔離封隔器；g-篩管；h-油田控水穩(wěn)油工藝措施作業(yè)用藥劑注入工具。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過(guò)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

如圖1和4所示，一種控水穩(wěn)油藥劑限時(shí)開(kāi)通定壓注入閥，包括第一變扣1、注藥閥本體2、下?lián)鯄K3、注藥閥密封筒4、溶解塊6、固定塊7、注藥閥移動(dòng)活塞9、彈簧10、彈簧旋轉(zhuǎn)滑塊11、彈簧預(yù)緊擋塊12、上擋塊13和第二變扣14，所述第一變扣1和第二變扣14設(shè)置在注藥閥本體2的兩端，用于連接主管道兩端，所述注藥閥本體2為空腔管結(jié)構(gòu)，且外套設(shè)有筒狀結(jié)構(gòu)的注藥閥密封筒4，注藥閥密封筒4的一端設(shè)有下?lián)鯄K3，所述下?lián)鯄K3套設(shè)在注藥閥本體2上且與注藥閥本體2外表面緊密結(jié)合，下?lián)鯄K3與注藥閥密封筒4之間還設(shè)有密封盤(pán)根16；下?lián)鯄K3和上擋塊13通過(guò)頂絲15連接在注藥閥本體2上；如圖2所示，所述注藥閥密封筒4與注藥閥本體2之間留有間隙，用于化學(xué)藥劑的注入；如圖3所示，在套設(shè)于注藥閥密封筒4內(nèi)的注藥閥本體2上設(shè)有四個(gè)平行設(shè)置的五個(gè)環(huán)列均布的溶解塊6，所述溶解塊6通過(guò)固定塊7環(huán)列固定于注藥閥本體2的側(cè)壁上，且溶解塊6與注藥閥本體2內(nèi)空腔相接，所述溶解塊6滿(mǎn)充于固定塊7內(nèi)，固定塊7對(duì)溶解塊6和注藥閥本體2進(jìn)行密封；如圖1和4所示，注藥閥密封筒4的另一端連接有注藥閥移動(dòng)活塞9，注藥閥移動(dòng)活塞9與注藥閥密封筒4通過(guò)連接螺釘8連接固定，注藥閥移動(dòng)活塞9的另一端與彈簧10一端相抵接，所述彈簧10的另一端與彈簧旋轉(zhuǎn)滑塊11相抵接，彈簧旋轉(zhuǎn)滑塊11的外端與彈簧預(yù)緊擋塊12抵接，彈簧預(yù)緊擋塊12以螺釘頂緊方式固定于注藥閥本體2的外壁上，彈簧預(yù)緊擋塊12對(duì)彈簧10起到預(yù)緊的作用，使得彈簧10達(dá)到預(yù)緊力，便于做出調(diào)整，所述上擋塊13套設(shè)于彈簧預(yù)緊擋塊12的外端，限制彈簧預(yù)緊擋塊12的脫出；

進(jìn)一步的，所述注藥閥密封筒4外還設(shè)有注藥閥保護(hù)套5，保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，且注藥閥保護(hù)套5的近下?lián)鯄K3端的相對(duì)于密封膠環(huán)4的位置開(kāi)有保護(hù)套槽孔，用于化學(xué)藥劑的流出；

進(jìn)一步的，所述固定塊7與注藥閥本體2間設(shè)有第一O型圈17，注藥閥移動(dòng)活塞9與注藥閥本體2間設(shè)有第二O型圈18，注藥閥移動(dòng)活塞9與注藥閥密封筒4間設(shè)有第三O型圈19，所述第一O型圈17、第二O型圈18、第三O型圈19起到密封的作用；

進(jìn)一步的，所述注藥閥移動(dòng)活塞9和注藥閥本體2之間還設(shè)有支撐環(huán)20，用于支撐注藥閥移動(dòng)活塞9在注藥閥本體2上的滑動(dòng)，在注藥閥移動(dòng)活塞9與彈簧10連接處的注藥閥本體2的上設(shè)有防塵圈21，所述防塵圈21能夠有效防止灰塵堵塞注藥閥移動(dòng)活塞9的端口。

本發(fā)明所述的控水穩(wěn)油工藝措施作業(yè)用藥劑注入工具的組裝程序：

S1、第一變扣1接上部生產(chǎn)管柱，第二變扣15接下部生產(chǎn)管柱；

S2、連接好的管串入井，將油田控水穩(wěn)油工藝措施作業(yè)用藥劑注入工具下入油封隔器分層對(duì)應(yīng)的位置；

S3、坐封過(guò)電纜封隔器等井下工具，此時(shí)，控水穩(wěn)油工藝措施作業(yè)用藥劑注入工具是關(guān)閉的，以便維持管柱內(nèi)的坐封壓力；

S4、座封完畢后，恢復(fù)油井生產(chǎn)，控水穩(wěn)油工藝措施作業(yè)用藥劑注入工具中的溶解球開(kāi)始按照預(yù)定時(shí)間進(jìn)行溶解，待需要進(jìn)行酸化等措施作業(yè)時(shí)，控水穩(wěn)油工藝措施作業(yè)用藥劑注入工具全部打開(kāi)，保證油管通過(guò)篩管向地層注入藥劑。

結(jié)合圖5所示，控水穩(wěn)油工藝措施作業(yè)配套藥劑注入工具的生產(chǎn)管柱工藝圖，包括套管c、油管掛a、封隔器d及篩管g，這些構(gòu)件組成了水平井油田控水穩(wěn)油工藝及措施一體化生產(chǎn)管柱；所述油管b上端與油管掛a通過(guò)絲扣連接，油管掛a與套管c通過(guò)密封模塊實(shí)現(xiàn)封；油管b上安裝有通過(guò)絲扣連接的AICD閥e及本發(fā)明藥劑注入工具h(yuǎn)，AICD閥是單向閥，液體只能從油管b內(nèi)部流徑此閥流賂套管外部，反之則不能，套管外部即是地層；頂部封隔器d、隔離封隔器f固定在套管c上，油管b上安裝有與頂部封隔器d、隔離封隔器f配合來(lái)實(shí)現(xiàn)密封的密封模模塊，套管c與油管b通過(guò)頂部封隔器d、隔離封隔器f及油管掛a把油管和套管的環(huán)空分為四層，隔離封隔器f之間的分層為水平層位，且中間連接有可以讓液體流通通道的篩管g；

流向控制如圖6所示，油井生產(chǎn)時(shí)，地層原油通過(guò)AICD閥進(jìn)入油管提升到地面，措施作業(yè)時(shí)，AICD閥不通，藥劑由控水穩(wěn)油工藝措施作業(yè)用藥劑注入工具進(jìn)入地層，措施作業(yè)后，恢復(fù)生產(chǎn)，控水穩(wěn)油工藝措施作業(yè)用藥劑注入工具關(guān)閉，地層原油不能由此流入油管，只能由AICD閥流入油管，實(shí)現(xiàn)控水穩(wěn)油生產(chǎn)。

所述藥劑注入工具的組裝程序：將第一O型圈17安裝在注藥閥本體2的相應(yīng)位置，再將安裝溶解塊6，用固定塊7壓緊溶解塊6，使其密封；將第二O型圈18、第三O型圈19安裝在注藥閥移動(dòng)活塞9的相應(yīng)位置上，再?gòu)挠叶颂兹氚惭b好的注藥閥移動(dòng)活塞9；用連接螺釘8連接注藥閥密封筒4與注藥閥移動(dòng)活塞9；將下?lián)鯄K3從左端旋入擰緊，并用頂絲15固定，從左端套入彈簧10，再套入彈簧旋轉(zhuǎn)滑塊11；旋入彈簧預(yù)緊擋塊12到指定位置，使彈簧10預(yù)緊并用頂絲15固定；從右端套入注藥閥保護(hù)套5，再旋入上擋塊13擰緊，并用頂絲15固定；在左端處安裝第一變扣1；在右端安裝第二變扣14。

所述化學(xué)藥劑注入閥工作原理：將所述注入閥通過(guò)第一變扣1、第二變扣13裝入指定位置，溶解塊6處于尚未溶解狀態(tài)，與固定塊7處于密封狀態(tài)，注藥閥本體2內(nèi)腔與注藥閥密封筒4和注藥閥本體2的間隙互不相通，可進(jìn)行環(huán)空與內(nèi)部打壓，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，溶解塊6溶解，注入化學(xué)藥劑，化學(xué)藥劑從溶解掉的溶解塊6所在孔進(jìn)入注藥閥密封筒4與注藥閥本體2間的環(huán)腔內(nèi)，進(jìn)而推動(dòng)注藥閥移動(dòng)活塞9，注藥閥移動(dòng)活塞9與注藥閥密封筒4通過(guò)連接螺釘8連接，彈簧10受壓縮，帶動(dòng)注藥閥密封筒4向上擋塊13方向移動(dòng)，注藥閥密封筒4與下?lián)鯄K3分離，化學(xué)藥劑從而流出，流出的化學(xué)藥劑再經(jīng)過(guò)注藥閥保護(hù)套5的保護(hù)套槽孔流出；化學(xué)藥劑注入完畢后，環(huán)腔內(nèi)外部壓力平衡，彈簧10在預(yù)緊力的作用下推動(dòng)注藥閥移動(dòng)活塞9和注藥閥密封筒4復(fù)位，外部液體無(wú)法進(jìn)入注藥閥本體2內(nèi)腔中。

所述的化學(xué)藥劑注入閥具有限時(shí)鎖定、單向注入、同步開(kāi)啟或關(guān)閉、長(zhǎng)期存放等多重功能。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。