專利名稱：雙擋板雙向關(guān)閉水溶控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型主要涉及采油工程中用于油井管柱濾砂管、防砂管尾部防止井底砂進(jìn)入濾防砂管的中心管中的雙擋板雙向關(guān)閉水溶自控器。
經(jīng)檢索，還未發(fā)現(xiàn)有雙擋板雙向關(guān)閉水溶控制器的結(jié)構(gòu)。
在油井濾砂管防砂管柱中，在其尾部未安裝密封裝置，井底油可直接進(jìn)入濾防砂管的中心管(往油管柱流油的管，即濾砂管的中心管)，時(shí)間不長(zhǎng)，濾防砂管內(nèi)外就積滿泥砂，造成油井不出油，濾防砂管被砂埋或抽油泵卡死，被迫對(duì)油井進(jìn)行修井作業(yè)，一口井的修井費(fèi)用最少2萬(wàn)元，多則得幾十萬(wàn)元以上。引起砂卡修井作業(yè)的井，有的甚至造成卡油管大修(利用專業(yè)化的作業(yè)隊(duì)伍處理井下管柱卡鉆桿或井下落物等復(fù)雜事故)，每年一個(gè)采油廠光油井的修井費(fèi)用就要上千萬(wàn)元。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，技術(shù)人員在濾防砂管柱尾管端在與套管的環(huán)形空間設(shè)置一個(gè)膠皮碗，把濾防下來(lái)的泥砂封住，防止泥砂從濾防砂管尾部進(jìn)入中心管，來(lái)阻擋地層砂避免砂卡。
上述方法存在一些問(wèn)題一是濾防砂管不居套管中心，使膠皮碗造邊側(cè)向封堵，受力不均勻，在油層壓力高的情況下，一側(cè)密封，一側(cè)不密封，泥砂就從不密封側(cè)面流向中心管，造成部分油井砂卡。二是在更換防砂管時(shí)，此膠皮就落入井底，經(jīng)多次換濾防砂管，皮碗在井底堆積聚多后，給沖砂、沖濾(即從井口用水泥車注水，將濾砂器的砂子從油套管環(huán)形空間沖出地面)或鉆塞(用鉆井的方式解決井內(nèi)留的防砂料固結(jié)砂的過(guò)程)的施工增加難度。
為解決上述問(wèn)題，研制設(shè)計(jì)了適應(yīng)性強(qiáng)、密封性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便的雙擋板雙向關(guān)閉水溶控制器，安裝于濾砂管沉砂尾管的底部，防止油層中的砂進(jìn)入濾砂管中心和泵筒中，避免了砂卡泵筒比其它尾部結(jié)構(gòu)(包括砂皮碗、蠟熔關(guān)閉接頭)性能可靠，關(guān)閉牢固，不論是地層產(chǎn)生的正向壓力還是反向壓力均能牢牢密封，一年節(jié)約油井費(fèi)用1000萬(wàn)元以上。
本雙擋板雙向關(guān)閉水溶控制器，由設(shè)在其上部的上工作筒(4)、設(shè)在下部的下工作筒(5)、設(shè)在其中心的能上下滑動(dòng)的滑動(dòng)連桿(3)、設(shè)在滑動(dòng)連桿頂端的密封擋板(2)、固定(2)的固定螺帽(1)、套于中心連桿上的密封擋板(6)、推進(jìn)器(10)、彈簧(11)、下固定托板(12)、下托板(12)的固定螺帽(13)、下控制塊(14)、設(shè)在上工作筒下端的上托板(8)、設(shè)在(8)和(10)之間的上控制塊(9)、設(shè)在(6)上的密封圈(7)組成。其特征是上下工作筒成圓管形，之間用絲扣連接，連接內(nèi)徑處壓帶設(shè)有中心帶孔的圓形托板；上工作筒頂端內(nèi)徑處設(shè)有錐形密封座，中部設(shè)有密封腔，油氣連通孔和圓形密封擋板；下工作筒內(nèi)上部設(shè)有變徑推進(jìn)器，變徑處與托板之間壓有圓筒形的上控制塊，下端設(shè)有圓筒形的下控制塊；滑動(dòng)連桿為圓柱形，兩端設(shè)有絲扣和配套螺母，上端固定有上密封擋板，下端固定有圓形托板，滑動(dòng)連桿設(shè)在上下工作筒的中心線上，在滑動(dòng)連桿的中下部，固定托板的上部套有彈簧，彈簧上頂推進(jìn)器壓上控制塊，下通過(guò)固定托板壓下控制塊，以滑動(dòng)連桿為傳動(dòng)軸，以彈簧為動(dòng)力，以上下兩端控制塊在井底溶化促使兩密封擋板雙向同時(shí)關(guān)閉，達(dá)到尾部關(guān)閉密封的目的，阻止了含砂的油氣水通過(guò)尾部進(jìn)入中心管中，防止了抽油泵砂卡的事故發(fā)生。上工作筒上部設(shè)有特
TBG(左)公扣螺紋，上工作筒下部設(shè)有母扣螺紋；下工作筒上部設(shè)有公扣螺紋，與工作筒下部母扣相匹配，下端中心處設(shè)有圓形孔；滑動(dòng)連桿與上下工作筒同一軸心，從上工作筒頂部直插入下工作筒底部且滑動(dòng)尺寸即下控制塊(14)的高度；推進(jìn)器(10)由金屬棒或聚四氟乙烯棒或塑料棒加工而成，內(nèi)徑相同，外徑上小下大，內(nèi)徑與滑動(dòng)連桿(3)是自由配合，外徑與下工作筒(5)、上控制塊(9)、上托板(8)是自由配合，其行程高度即是密封擋板(6)的行程高度或是上控制塊(9)高度；密封擋板(6)引用金屬棒加而成，套在滑動(dòng)連桿上其內(nèi)徑與滑動(dòng)連桿是動(dòng)配合，其外邊沿設(shè)有橡膠“O”形圈槽，槽內(nèi)嵌有“O”形密封圈與上工作筒內(nèi)徑是動(dòng)配合；上托板(8)由金屬棒加工而成，其內(nèi)徑與推進(jìn)器的小外徑是自由配合，外徑部鑲嵌在上工作筒與下工作筒的絲扣的結(jié)合處；彈簧上頂推進(jìn)器、下壓下固定托板(12)被上托板(8)、上控制塊(9)、下控制塊(14)限位于下工作筒內(nèi)；上控制塊控制密封擋板(6)的行程，下控制塊控制密封擋板(2)的行程，兩控制塊用石蠟、瀝青和氧化鈣溶化混合冷卻壓制而成，其比例為2∶2∶1，外涂一層石蠟保護(hù)膜，石蠟保護(hù)膜的溶化溫度45--60℃范圍內(nèi)。
為把雙擋板雙向關(guān)閉水溶控制器的技術(shù)方案進(jìn)一步公開(kāi)，
以下結(jié)合附圖1作進(jìn)一步闡述。
附圖1是雙擋板雙向關(guān)閉水溶控制器的半剖視結(jié)構(gòu)圖。
參照附圖1，將組裝好的雙擋板雙向關(guān)閉水溶自控器的帶有特2
TBG左旋扣的一端與尾部濾防砂管的底部的左旋絲扣擰緊，下入井底部，在油井管柱下入的過(guò)程中，上控制塊(9)、下控制塊(14)未被溶化，密封擋板(2)和密封擋板(6)處于不關(guān)閉位置，井筒內(nèi)的油液在下濾砂管管柱時(shí)通過(guò)該控制器的連通孔進(jìn)入濾防砂管的中心管，始終保持下人管柱內(nèi)外壓力平衡，使下人管柱時(shí)無(wú)壓差阻力。當(dāng)油井管柱下完時(shí)，雙擋板雙向關(guān)閉水溶控制器處于油井的油層底部，此處的溫度45℃以上，上控制塊(9)和下控制塊(14)開(kāi)始溶化，被壓縮的彈簧開(kāi)始反彈，當(dāng)兩控制塊溶化完時(shí)，彈簧推下固定托板(12)下行，從而帶動(dòng)滑動(dòng)連桿(3)和密封擋板(2)下行到下死點(diǎn)，密封擋板(2)關(guān)閉。彈簧同時(shí)上推推進(jìn)器(10)、促使密封擋扳(6)上行止于密封座，將設(shè)在上工作筒(4)上的油氣連通孔的通道封死，這兩塊密封擋板幾乎時(shí)密封關(guān)閉，在油井生產(chǎn)過(guò)程中，油層壓力比濾防砂管中心管壓力再高，有雙向關(guān)閉水控制器，油砂也不會(huì)進(jìn)入中心管，于是也不會(huì)出現(xiàn)防砂管被砂埋油層或砂卡抽油泵的現(xiàn)象。為防砂方案的調(diào)整實(shí)施提供了可靠的保證，避免了油井的躺井作業(yè)，每年可為油田節(jié)約近千萬(wàn)元的修井作業(yè)費(fèi)用。


1——上密封擋板壓帽2——上密封擋板3——滑動(dòng)連桿4——上工作筒5——下工作筒6——下密封擋板7——橡膠“O”形密封圈8——上托板9——上控制塊10——推進(jìn)器11——彈簧12——下固定托板13——下托板壓帽14——下控制塊
權(quán)利要求1.本實(shí)用新型涉及采油工程中用于油井濾砂管柱濾砂管尾部防止井內(nèi)地層砂進(jìn)入濾防砂管的中心管的一種雙擋板雙向關(guān)閉水溶控制器，由設(shè)在其上部的上工作筒(4)、下部的下工作筒(5)、設(shè)在其中心的能上下滑動(dòng)的滑動(dòng)連桿(3)、設(shè)在滑動(dòng)連桿頂端的密封擋板(2)、固定(2)的固定螺帽(1)、套于中心連桿上的密封擋板(6)、推進(jìn)器(10)、彈簧(11)、套于并固定的下固定托板(12)、固定(12)的固定螺帽(13)、下控制塊(14)、設(shè)在上工作筒下端的上托板(8)、設(shè)在(8)和(10)之間的上控制塊(9)、設(shè)在(6)上的“O”形密封圈(7)組成，其特征是上下工作筒成圓管形，之間用絲扣連接，連接內(nèi)徑處壓有帶中心孔的圓形托板；上工作筒頂端內(nèi)徑處設(shè)有錐形密封座，中部設(shè)有密封腔，油氣連通孔和圓形密封擋板，下工作筒內(nèi)上部設(shè)有變徑推進(jìn)器，變徑處與托板之間壓有圓管形的上控制塊；滑動(dòng)連桿為上端有螺母固定有圓形的密封擋板，下端有螺母固定有圓形的托板，滑動(dòng)連桿設(shè)在上下工作筒的中心連線上，在滑動(dòng)連桿的中下部，固定托板的上部套有彈簧，彈簧上頂推進(jìn)器，壓在上控制塊上，下通過(guò)固定托板壓在下控制塊上，以滑動(dòng)連桿為傳動(dòng)軸，以彈簧為動(dòng)力，以上下兩控制塊在井底溶化使彈簧伸長(zhǎng)產(chǎn)生的動(dòng)力推動(dòng)上下兩密封擋板反向運(yùn)動(dòng)，行止于密封座與密封腔內(nèi)，達(dá)到雙擋板雙向關(guān)閉密封的目的，阻止了砂進(jìn)入濾砂管的中心管及油井深井泵中，防止了砂卡泵或砂埋油層事故的發(fā)生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙擋板雙向關(guān)閉水溶控制器，其特征是上工作筒上部設(shè)有特
TBG左旋公扣螺紋，下部設(shè)普通母扣螺紋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙擋板雙向關(guān)閉水溶控制器，其特征是下工作筒上部設(shè)有與上工作筒相匹配的公扣螺紋，下端中心處設(shè)有圓形孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙擋板雙向關(guān)間水溶控制器，其特征是滑動(dòng)連桿桿與上下工作筒同一軸心，從上工作筒頂部直插入下工作筒底部，且滑動(dòng)尺寸即是上控制塊(9)與下控制塊(14)的高度和。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙擋板雙向關(guān)閉水溶控制器，其特征是推進(jìn)器由金屬棒或聚四氟乙烯棒加工而成，內(nèi)徑相同，外徑上小下大，內(nèi)徑與滑動(dòng)連桿是自由配合，外徑與下工作筒、上控制塊、上托板是自由配合，其行程高度是上控制塊或是密封擋板(6)的行程高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙擋板雙向關(guān)閉水溶控制器，其特征是密封擋板(6)呈圓管形，其內(nèi)徑與滑動(dòng)連桿是動(dòng)配合，其外沿中部設(shè)有“O”槽，并套有橡膠“O”形密封圈與上工作筒內(nèi)徑是動(dòng)配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙擋板雙向關(guān)閉水溶控制器，其特征是上托板呈圓管形，其內(nèi)徑與推進(jìn)器的直徑小的外徑是自由配合，外徑部鑲嵌在上工作筒與下工作筒的絲扣結(jié)合處并固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、7所述的雙擋板雙向關(guān)閉水溶控制器，其特征是彈簧上頂推進(jìn)器、下壓固定托板，被上托板、下托板、上控制塊和下控制塊限位于下工作筒內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙擋板雙向關(guān)閉水溶控制器，其特征是上控制塊控制密封擋板(6)的行程，下控制塊控制密封擋板(2)的行程。
10.根據(jù)權(quán)利要求8、9所述的雙擋板雙向關(guān)閉水溶控制器，其特征是兩控制塊用石蠟、瀝青和氧化鈣溶化混合冷卻壓制而成，其比例是2∶2∶1為最佳，其外部涂有石蠟保護(hù)膜，溶化溫度為45-60℃范圍內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及采油工程中用于油井管柱濾防砂管尾部防止井底砂進(jìn)入濾防砂管的中心管的一種雙擋板雙向關(guān)閉水溶控制器。由密封擋板(2)滑動(dòng)連桿(3)上工作筒(4)下工作筒(5)密封擋板(6)密封圈(7)上托板(8)上控制塊(9)推進(jìn)器(10)彈簧(11)下固定托板(12)下托板(13)下控制塊(14)組成。其主要特征是以滑動(dòng)連桿為傳動(dòng)軸,以彈簧為動(dòng)力,以兩控制塊為支撐、靠?jī)煽刂茐K溶化促使兩密封擋板反方向運(yùn)動(dòng)、正反方向密封,使濾防下的泥砂進(jìn)不去中心管,防止砂淹砂卡事故的發(fā)生。
文檔編號(hào)E21B43/02GK2386193SQ9824357
公開(kāi)日2000年7月5日 申請(qǐng)日期1998年11月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月20日
發(fā)明者湯志強(qiáng), 鄭碧鎖, 彭守斌, 黃春, 張國(guó)榮 申請(qǐng)人:勝利石油管理局孤東采油廠