一種活塞式智能轉(zhuǎn)換接頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種海上原油開采工具，特指一種用于原油開采電泵生產(chǎn)井的活塞式智能轉(zhuǎn)換接頭。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，陸地石油資源的不斷減少，海上稠油開采慢慢成為原油開采業(yè)的焦點(diǎn)，采油工具和采油技術(shù)也在不斷發(fā)展。在原油開采過程中，由于幾千米液柱會產(chǎn)生較高的油壓，如何減少鋼絲作業(yè)，以及如何實(shí)現(xiàn)采油狀態(tài)與測試狀態(tài)準(zhǔn)確的切換是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)。電泵井用Y型測試管柱的產(chǎn)生解決了油田生產(chǎn)動態(tài)監(jiān)控測試技術(shù)中的一些問題，如可以測取壓力、產(chǎn)出剖面、吸水剖面及分層生產(chǎn)資料數(shù)據(jù)等各項(xiàng)油井動靜態(tài)參數(shù)，但是仍然無法滿足市場對原油高效開采的需求。已公示的作為提升電泵采油井產(chǎn)出效率重要環(huán)節(jié)的薩姆斯轉(zhuǎn)換裝置，需要利用鋼絲頻繁下放與上提阻塞器來實(shí)現(xiàn)采油狀態(tài)與測井狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。大量的鋼絲作業(yè)，大大減少了油井正常作業(yè)的時間，降低了產(chǎn)油作業(yè)效率。因此，需要探索一種能夠減少鋼絲作業(yè)，可以智能實(shí)現(xiàn)采油與測井狀態(tài)轉(zhuǎn)換的新型工具，來解決電泵采油井中生產(chǎn)層位產(chǎn)出剖面資料的高效測取問題，提升油井采油作業(yè)工作效率和油田的產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種工作原理科學(xué)、操作安全方便、穩(wěn)定性高、自動化較強(qiáng)的活塞式智能轉(zhuǎn)換接頭。本發(fā)明通過液壓及壓簧的綜合作用，控制兩個垂直布置的活塞往復(fù)運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)測試通道、采油通道在采油狀態(tài)及測井狀態(tài)下的轉(zhuǎn)換。在工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中，壓簧僅僅起輔助導(dǎo)向作用，因而避免了因彈簧失效致使智能轉(zhuǎn)換功能無法實(shí)現(xiàn)的弊端。
[0004]一種活塞式智能轉(zhuǎn)換接頭，包括上半主體、下半主體、大活塞、小活塞；所述上半主體上設(shè)有工作通道、測試通道、橫向液流通道、上采油通道、大活塞腔體、小活塞腔體；所述工作通道與測試通道連通，所述橫向液流通道連通所述上采油通道與所述工作通道，所述大活塞腔體與所述橫向液流通道相貫通，所述小活塞腔體與所述測試通道相貫通；所述橫向液流通道的一端通過堵頭密封；所述下半主體包括下采油通道、過渡通道、支流通道；所述下采油通道與所述上采油通道連通，所述過渡通道連通所述大活塞腔體和小活塞腔體，所述支流通道連通所述大活塞腔體和所述下采油通道；所述大活塞桿部設(shè)有通液孔，所述大活塞安裝在所述大活塞腔體內(nèi)，所述小活塞安裝在所述小活塞腔體內(nèi)。
[0005]上述方案中，所述橫向液流通道與大活塞腔體頂部之間開設(shè)有泄壓通道。
[0006]上述方案中，所述大活塞腔體包括第一安裝面，所述大活塞包括上端面，所述第一安裝面與所述上端面之間安裝有大壓簧。
[0007]上述方案中，所述小活塞腔體包括第二安裝面，所述小活塞包括左端面，所述第二安裝面與所述左端面之間安裝有小壓簧。
[0008]上述方案中，所述小壓簧的彈性系數(shù)大于所述大壓簧的彈性系數(shù)。
[0009]上述方案中，所述大活塞還包括腰部，所述腰部安裝有H型密封環(huán)，所述H型密封環(huán)的材料為橡膠。
[0010]上述方案中，所述大活塞底部與腰部之間開設(shè)有傳壓孔通道。
[0011 ] 上述方案中，所述大活塞上還設(shè)有凸臺，所述大活塞腔體內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向槽，所述凸臺放置在所述導(dǎo)向槽內(nèi)。
[0012]上述方案中，所述上半主體與所述下半主體之間通過金屬密封圈密封，并用螺栓固定連接。
[0013]上述方案中，所述測試通道上開設(shè)有密封槽，所述密封槽的上端開設(shè)有缺口，所述密封槽下端與所述小活塞的桿部形成線密封。
[0014]本發(fā)明有益效果:一是通過液壓及壓簧的綜合作用，控制兩個活塞往復(fù)運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)測試通道、采油通道在采油狀態(tài)及測井狀態(tài)下的轉(zhuǎn)換，大大提高了采油作業(yè)效率，解決了公知的撒姆斯接頭由于大量的鋼絲作業(yè)所帶來的低效率、繁瑣性難題；二是在工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中，壓簧僅僅起輔助導(dǎo)向作用，因而避免了因彈簧失效致使智能轉(zhuǎn)換功能無法實(shí)現(xiàn)的弊端；三是大活塞圓周面上設(shè)置兩個對稱的小凸臺與導(dǎo)向槽相配合，可以防止大活塞按照自身軸線方向發(fā)生周向轉(zhuǎn)，保證通油孔的軸線與橫向液流通道軸線重合，保證最大通液量；四是小壓簧的彈性系數(shù)大于大壓簧的彈性系數(shù)，可以保證小活塞先歸位，有效保證采油狀態(tài)與測井狀態(tài)的切換；該裝置結(jié)構(gòu)簡單、方便加工與安裝、操作與運(yùn)行安全可靠，具有較長的使用壽命。
【附圖說明】
[0015]圖1是活塞式智能轉(zhuǎn)換接頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是活塞式智能轉(zhuǎn)換接頭采油狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是活塞式智能轉(zhuǎn)換接頭測試狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是活塞式智能轉(zhuǎn)換接頭整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是活塞式智能轉(zhuǎn)換接頭大活塞的結(jié)構(gòu)圖；
圖6是活塞式智能轉(zhuǎn)換接頭上半主體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是活塞式智能轉(zhuǎn)換接頭下半主體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1、上半主體 2、工作通道 3、泄壓通道 4、橫向液流通道 5、測試通道6、大壓簧7、大活塞8、H型密封環(huán) 9、傳壓孔通道10、小活塞腔體11、小活塞
12、小壓簧13、盤根14、補(bǔ)償壓簧15、堵頭16、通液孔17、導(dǎo)向槽18、上采油通道19、密封槽20、支流通道 21、過渡通道 22、下半主體 23、下采油通道 24、大活塞腔體25、金屬密封圈26、腰部27、第一安裝面28、第二安裝面29、上端面30、左端面 31、凸臺 32、缺口。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0018]如圖1所示，一種活塞式智能轉(zhuǎn)換接頭，包括上半主體1、下半主體22、大活塞7、小活塞11 ;所述上半主體I上設(shè)有工作通道2、測試通道5、橫向液流通道4、上采油通道18、大活塞腔體24、小活塞腔體10 ;所述工作通道2與測試通道5連通，所述橫向液流通道4連通所述上采油通道18與所述工作通道2，所述大活塞腔體24與所述橫向液流通道4相貫通，所述小活塞腔體10與所述測試通道5相貫通；所述橫向液流通道4的一端通過堵頭15密封，堵頭15與上半主體I之間設(shè)有盤根13和補(bǔ)償彈簧14 ;所述下半主體22包括下采油通道23、過渡通道21、支流通道20 ;所述下采油通道23與所述上采油通道18連通，所述過渡通道21連通所述大活塞腔體24和小活塞腔體10，所述支流通道20連通所述大活塞腔體24和所述下采油通道23。
[0019]如圖1和圖5所示，所述大活塞7安裝在所述大活塞腔體24內(nèi)，活塞7桿部沿其徑向開有一個與橫向液流通道4直徑相同的通液孔16，大活塞7周面上設(shè)置了兩個小凸臺31，與所述大活塞腔體的導(dǎo)向槽17相配合?？煞乐勾蠡钊?以其自身軸線做軸向旋轉(zhuǎn)，保證在采油狀態(tài)下通液孔16與橫向液流通道4的軸線保持重合，保證最大通液量。
[0020]如圖5所示，大活塞7腰部26上嵌有橡膠材料的H型密封環(huán)8，所述大活塞7底部與腰部26之間開設(shè)有兩個傳壓孔通道9，大活塞7上的H型密封環(huán)8在傳壓孔通道9的油流作用下膨脹，在大活塞7運(yùn)動過程中緊貼大活塞腔體24，實(shí)現(xiàn)可靠的密封性能。
[0021]如圖2所示，大活塞腔體24包括第一安裝面27，所述大活塞7包括上端面29，所述第一安裝面27與所述上端面29之間安裝有大壓簧6，大活塞7從大活塞腔體24最下部運(yùn)動至上部極限位置時，大壓簧6均處于壓縮狀態(tài)。
[0022]所述小活塞11安裝在所述小活塞腔體10內(nèi)，所述小活塞腔體10包括第二安裝面28，所述小活塞11包括左端面30，所述第二安裝面28與所述左端面30之間安裝有小壓簧12，小活塞11從小活塞腔體10最右端運(yùn)動至左部極限位置的整個運(yùn)動過程中，小壓簧12均處于壓縮狀態(tài)。
[0023]如圖1所示，橫向液流通道4中部開有泄