一種全通徑液壓驅(qū)動(dòng)分層注液及壓裂裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采油用設(shè)備，特別涉及一種全通徑液壓驅(qū)動(dòng)分層注液及壓裂裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在油田生產(chǎn)中，多層位是一個(gè)常見(jiàn)的現(xiàn)象，在眾多的層位中，液體的油水含量是不同的，為了提高效益，在油田的生產(chǎn)中，需要注灰、堵水劑、化學(xué)堵水等方式將水層堵住，開(kāi)采油層，以提高采油率，降低費(fèi)用，增加效益。后期也出現(xiàn)機(jī)械分層裝置，但是其存在的問(wèn)題是:工具不能實(shí)現(xiàn)換向。目前油井中的分注狀況為，一是采用偏心配水器，采用偏心配水器需要定量，井下注水作業(yè)不可調(diào)，不能關(guān)閉，無(wú)法注入不同的液體；二是采用分層插接注入法，優(yōu)點(diǎn)是可以達(dá)到分注的目的，可以注射不同的液體，同時(shí)存在的缺點(diǎn)是，工藝復(fù)雜，下多層管柱，操作困難，無(wú)法實(shí)現(xiàn)兩層以上的合注。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種全通徑液壓驅(qū)動(dòng)分層注液及壓裂裝置及方法，工藝簡(jiǎn)單，不需要下放多層管柱，分注明確。
[0004]本發(fā)明提到的一種全通徑液壓驅(qū)動(dòng)分層注液及壓裂裝置，其技術(shù)方案是:包括上接頭、中心管、密封活塞、定壓開(kāi)關(guān)、單流滑道體、密封缸套、轉(zhuǎn)換壓帽、轉(zhuǎn)環(huán)、軌道銷(xiāo)釘、蓄能機(jī)構(gòu)、蓄能墊、壓力調(diào)節(jié)環(huán)、定位銷(xiāo)釘、下接頭，上接頭和下接頭之間通過(guò)中心管連接，上接頭和下接頭的外部設(shè)有密封缸套，中心管和密封缸套之間由上向下依次設(shè)有密封活塞、定壓開(kāi)關(guān)、單流滑道體、轉(zhuǎn)環(huán)壓帽、轉(zhuǎn)環(huán)，密封活塞、定壓開(kāi)關(guān)、單流滑道體、轉(zhuǎn)環(huán)壓帽、轉(zhuǎn)環(huán)組成運(yùn)動(dòng)體，密封活塞與中心管之間設(shè)有定壓開(kāi)關(guān)，定壓開(kāi)關(guān)下部連接單流滑道體，單流滑道體的下部為轉(zhuǎn)環(huán)，轉(zhuǎn)環(huán)的上部通過(guò)轉(zhuǎn)環(huán)壓帽連接，轉(zhuǎn)環(huán)繞中心管轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)體的下部設(shè)有蓄能機(jī)構(gòu)，蓄能機(jī)構(gòu)底部連接蓄能墊，蓄能墊下部連接壓力調(diào)節(jié)環(huán)，所述的壓力調(diào)節(jié)環(huán)通過(guò)定位銷(xiāo)釘與密封缸套連接，中心管的中間內(nèi)部設(shè)有軌道，液體經(jīng)過(guò)密封活塞、定壓開(kāi)關(guān)、單流滑道體施加壓力，通過(guò)軌道銷(xiāo)釘在軌道中運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)環(huán)的旋轉(zhuǎn)換向。
[0005]上述的中心管上部設(shè)有注射孔，所述的軌道包括長(zhǎng)軌道和短軌道，軌道銷(xiāo)釘沿長(zhǎng)軌道和短軌道往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其中，長(zhǎng)軌道的上死點(diǎn)由長(zhǎng)開(kāi)點(diǎn)和短關(guān)點(diǎn)間隔組成；所述的短軌道的下死點(diǎn)由長(zhǎng)度相同的換向點(diǎn)間隔組成。
[0006]上述的單流滑道體包括上滑道體和下滑道體，上滑道體的外部設(shè)有密封凹槽，上滑道體的直徑小于下滑道體的直徑，上滑道體和下滑道體的外部連接處設(shè)有凸肩，所述的上滑道體和下滑道體的內(nèi)部連接處設(shè)有擋臺(tái)。
[0007]上述的蓄能機(jī)構(gòu)為彈簧或橡膠或氣囊。
[0008]上述的定壓開(kāi)關(guān)包括彈簧和活塞，活塞的內(nèi)部安裝彈簧，通過(guò)調(diào)節(jié)彈簧的長(zhǎng)度設(shè)定不同的定壓值。
[0009]上述的上接頭和中心管通過(guò)防松銷(xiāo)釘固定連接，防止中心管在工作中軸向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0010]本發(fā)明提到的一種全通徑液壓驅(qū)動(dòng)分層注液及壓裂裝置的注液方法，包括以下幾個(gè)步驟:
A)將中心管通過(guò)螺紋連接上接頭和下接頭，上接頭和下接頭的外部連接密封缸套，密封缸套與上接頭和下接頭之間通過(guò)密封墊圈密封；
B)從上接頭注入液體，液體在定壓開(kāi)關(guān)的作用下通過(guò)注射孔向下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)單流滑道體，軌道銷(xiāo)釘進(jìn)入短軌道上，液體壓在短軌道上進(jìn)行注液或壓裂作業(yè)，當(dāng)頂部液體壓力消失后，在下部蓄能機(jī)構(gòu)的作用下上行從而換向，軌道銷(xiāo)釘進(jìn)入長(zhǎng)軌道內(nèi)，在長(zhǎng)軌道上實(shí)現(xiàn)關(guān)閉；當(dāng)軌道銷(xiāo)釘在短軌道時(shí)，由于軌道銷(xiāo)釘?shù)淖璧K作用，從而使運(yùn)動(dòng)體剛好運(yùn)動(dòng)到合適的位置實(shí)現(xiàn)定壓開(kāi)關(guān)打開(kāi)，從而完成注水、注酸或注聚合物等注液工作；
C)根據(jù)不同井的要求可以設(shè)定一個(gè)定壓值，當(dāng)軌道銷(xiāo)釘在長(zhǎng)軌道時(shí)，密封活塞的行程超過(guò)中心管上的注射孔，注射孔不被打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)注射孔關(guān)閉；當(dāng)軌道銷(xiāo)釘在短軌道時(shí)，由于軌道銷(xiāo)釘?shù)淖璧K作用，從而使運(yùn)動(dòng)體剛好運(yùn)動(dòng)到合適的位置實(shí)現(xiàn)定壓開(kāi)關(guān)打開(kāi)，由于分層組合的不同，可以實(shí)現(xiàn)單層單注以及多層合注。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)密封活塞、定壓開(kāi)關(guān)、單流滑道體、轉(zhuǎn)環(huán)壓帽、轉(zhuǎn)環(huán)組成整個(gè)裝置的運(yùn)動(dòng)體，運(yùn)動(dòng)體在中心管與密封缸套之間由于液體壓力與蓄能機(jī)構(gòu)的共同作用往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由于中心管上的軌道長(zhǎng)短不同，表示的層位開(kāi)關(guān)也不同，所以該工具能夠完成分層注水與壓裂的功能，運(yùn)動(dòng)體中的定壓開(kāi)關(guān)根據(jù)不同井的要求可以設(shè)定一個(gè)定壓值，當(dāng)軌道銷(xiāo)釘在長(zhǎng)軌道時(shí)，密封活塞的行程超過(guò)中心管上的注射孔，不被打開(kāi)，因此注射孔實(shí)現(xiàn)關(guān)閉；當(dāng)軌道銷(xiāo)釘在短軌道時(shí)，由于軌道銷(xiāo)釘?shù)淖璧K作用，從而使運(yùn)動(dòng)體剛好運(yùn)動(dòng)到合適的位置實(shí)現(xiàn)定壓開(kāi)關(guān)打開(kāi)，從而完成注液包括注水、注酸或注聚合物等，當(dāng)壓力消失時(shí)，運(yùn)動(dòng)體在蓄能機(jī)構(gòu)的作用下上行，從而換向；
本發(fā)明的裝置和工藝簡(jiǎn)單，不需要下放多層管柱，分注明確，從上向下打壓，下到需要的注水層，實(shí)現(xiàn)多層連接注水，井下注水作業(yè)可調(diào)，可以關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)分層注水，同時(shí)可以合注。
【附圖說(shuō)明】
[0012]附圖1是本發(fā)明的上半部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2是本發(fā)明的下半部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖3是中心管的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖4是單流滑道體的結(jié)構(gòu)示意圖；
上圖中:接頭1、中心管2、防松銷(xiāo)釘3、密封活塞4、定壓開(kāi)關(guān)5、單流滑道體6、密封缸套7、轉(zhuǎn)換壓帽8、轉(zhuǎn)環(huán)9、軌道銷(xiāo)釘10、蓄能機(jī)構(gòu)11、蓄能墊12、壓力調(diào)節(jié)環(huán)13、定位銷(xiāo)釘14、下接頭15 ;注射孔2.1、上滑道體6.1、下滑道體6.2、密封凹槽6.3、擋臺(tái)6.4、凸肩6.5、長(zhǎng)開(kāi)點(diǎn)a、短關(guān)點(diǎn)b、軌道C、長(zhǎng)軌道d、短軌道e、換向點(diǎn)f。
【具體實(shí)施方式】
[0013]結(jié)合附圖1-4，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
實(shí)施例1:本發(fā)明提到的一種全通徑液壓驅(qū)動(dòng)分層注液及壓裂裝置，包括上接頭1、中心管2、密封活塞4、定壓開(kāi)關(guān)5、單流滑道體6、密封缸套7、轉(zhuǎn)換壓帽8、轉(zhuǎn)環(huán)9、軌道銷(xiāo)釘10、蓄能機(jī)構(gòu)U、蓄能墊12、壓力調(diào)節(jié)環(huán)13、定位銷(xiāo)釘14、下接頭15，上接頭I和下接頭15之間通過(guò)中心管2連接，上接頭I和下接頭15的外部設(shè)有密封缸套7，中心管2和密封缸套7之間由上向下依次設(shè)有密封活塞4、定壓開(kāi)關(guān)5、單流滑道體6、轉(zhuǎn)環(huán)壓帽8、轉(zhuǎn)環(huán)9，密封活塞4、定壓開(kāi)關(guān)5、單流滑道體6、轉(zhuǎn)環(huán)壓帽8、轉(zhuǎn)環(huán)9組成運(yùn)動(dòng)體，密封活塞4與中心管2之間設(shè)有定壓開(kāi)關(guān)5，定壓開(kāi)關(guān)5下部連接單流滑道體6，單流滑道體6的下部為轉(zhuǎn)環(huán)9，轉(zhuǎn)環(huán)9的上部通過(guò)轉(zhuǎn)環(huán)壓帽8連接，轉(zhuǎn)環(huán)9繞中心管2轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)體的下部設(shè)有蓄能機(jī)構(gòu)11，蓄能機(jī)構(gòu)11底部連接蓄能墊12，蓄能墊12下部連接壓力調(diào)節(jié)環(huán)13，所述的壓力調(diào)節(jié)環(huán)13通過(guò)定位銷(xiāo)釘14與密封缸套7連接，中心管2的中間內(nèi)部設(shè)有軌道C，液體經(jīng)過(guò)密封活塞4、定壓開(kāi)關(guān)5、單流滑道體6施加壓力，通過(guò)軌道銷(xiāo)釘10在軌道c中運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)環(huán)的旋轉(zhuǎn)換向。
[0014]其中，中心管2上部設(shè)有注射孔2.1，所述的軌道c包括長(zhǎng)軌道d和短軌道e，軌道銷(xiāo)釘10沿長(zhǎng)軌道d和短軌道e往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其中，長(zhǎng)軌道d的上死點(diǎn)由長(zhǎng)開(kāi)點(diǎn)a和短關(guān)點(diǎn)b間隔組成；所述的短軌道e的下死點(diǎn)由長(zhǎng)度相同的換向點(diǎn)f間隔組成。
[0015]單流滑道體6包括上滑道體6.1和下滑道體6.2，上滑道體6.1的外部設(shè)有密封凹槽6.3，上滑道體6.1的直徑小于下滑道體6.2的直徑，上滑道體6.1和下滑道體6.2的外部連接處設(shè)有凸肩6.5，所述的上滑道體6.1和下滑道體6.2的內(nèi)部連接處設(shè)有擋臺(tái)6.4。
[0016]其中，蓄能機(jī)構(gòu)11為彈簧或橡膠或氣囊；定壓開(kāi)關(guān)5包括彈簧和活塞，活塞的內(nèi)部安裝彈簧，通過(guò)調(diào)節(jié)彈簧的長(zhǎng)度設(shè)定不同的定壓值；另外，上接頭I和中心管2通過(guò)防松銷(xiāo)釘3固定連接，防止中心管在工作中軸向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]本發(fā)明提到的一種全通徑液壓驅(qū)動(dòng)分層注液及壓裂裝置的注液