CN201416427Y - 选择性采油管柱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种应用在油田油井分层生产中的选择性采油管柱。主要解决常规选择性采油管柱开关状态容易模糊，施工难度大的问题，实现在不动全井生产管柱的情况下，完成找堵水中分层或合层生产或有选择的改变生产层位。其特征在于：井下开关(4)按层位的需要预置在封隔器(3)的下部，与捅杆(5)上的开关控制器(6)相对应。该选择性采油管柱设计简单、操作可靠、生产成本及劳动强度低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种应用在油田油井分层生产中的一种管柱，具体地说是一种在不动全井管柱的情况下，在四个层位以内选择四层中的任意单层或多层组合生产的一种选择性采油管柱。
背景技术
随着油田生产进入中晚期，原油的含水率不断上升，对油井分层生产工艺的成本、技术可靠性和方便性提出更高的要求，并逐渐向着找水、堵水及生产管柱一体化方向发展，以实现在不动生产管柱的情况下，完成找水、堵水、分层或合层生产，并可以根据生产需要有选择的改变生产层位。目前应用较多的是机械找堵水工艺，常规的机械找堵水工艺是分开进行的，找、堵水施工后换层需重新作业，使找堵水施工作业量增大，施工效率低，有效封堵率低。近几年出现智能化找堵水技术，但成本高，且为一次性的，也有一些找堵水及生产管柱一体化技术，但存在控制开关状态容易模糊的问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种避免开关状态模糊，可在不动全井管柱的情况下，在四个层位以内选择四层中的任意单层或多层组合生产的一种选择性采油管柱，该选择性采油管柱设计简单、操作可靠、生产成本低廉。
为了解决上述问题，本实用新型提供一种选择性采油管柱，包括与抽油泵连接的筛管及与筛管连接的捅杆，预置在射孔段的封隔器及井下开关，所述的井下开关按生产层和位数量的需要预置在封隔器的下部，与固定在捅杆上开关控制器上下相互对应；
而所述的开关控制器为上下端分别有内外连接螺纹、外圆上有轴肩的轴形件；
所述的井下开关包括上下端分别与上接头及下阀体连接的上阀体，上阀体的外圆上有一环形凹槽，环形凹槽上有平行于轴线的阶梯形阀孔与上阀体的中心孔相通，阶梯形阀孔内上下置有弹簧及阀球，且阶梯型阀孔的下段孔径与阀球直径差为负值；而下阀体腔内置有可上下移动滑套，其下段的侧壁上开有平行于轴线的径向通槽，并形成弹性凸爪；而滑套的外壁有卡簧槽与下阀体内壁上的环槽相对，槽卡簧槽与环槽内置有卡簧。
所述的下阀体内壁上的环槽为上下2个；封隔器、井下开关及井下开关控制器均为1-4个；上阀体上的轴向阶梯形阀孔沿周向分布；滑套与上接头及上阀体内壁间有密封件；上阀体与上接头及下阀体外壁间有密封圈。
本实用新型与现有技术相比，具有以下显著效果：由于在捅杆上安装开关控制器，且开关控制器的位置是根据生产层位和数量的需要相对于已固定的井下开关而设置，通过生产管柱的上下移动，使捅杆带动其上的控制器在井下开关内上下移动并控制开关内的滑套上下移动，从而关闭或打开开关内中上阀体的阶梯型阀孔，使井下开关的中心孔与外部导通或关闭；而且开关及开关控制器的数量与所要控制的层位对应，从而实现了不动全井管柱情况下，通过上提或下放生产管柱，就可以控制四个层以内任意单层或多层位的开和关，实现各层位的找堵水，达到选择开采任意层的目的；并且该开关通过生产管柱上移，使开关复位，可避免开关状态模糊的问题发生；本实用新型设计简单，操作可靠，生产成本低廉，工人的劳动强度低。
附图说明
附图1为本实用新型的结构示意图；
附图2为附图1中序号6井下开关控制器的结构示意图；
附图3为附图1中序号4井下开关的打开状态结构示意图；
附图4为附图3中序号12上阀体的结构示意图；
附图5为附图3中A的局部放大图
附图6为附图1中序号4井下开关的关闭状态结构示意图。
图中1-抽油泵 2-筛管 3-封隔器 4-井下开关 5-捅杆 6-开关控制器 7-上接头 8-密封圈 9-密封件 10-弹簧 11-钢球 12-上阀体13-密封件 14-密封圈 15-下阀体 16-滑套 17-卡簧 18-轴肩 19-阶梯形阀孔 20-环形凹槽 21-卡簧槽 22-环槽 23-径向通槽 24-弹性凸爪
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
由附图1所示，该选择性采油管柱由生产管柱和丢手管柱两大部分组成，生产管柱由抽油泵1连接筛管2，筛管2连接捅杆5，捅杆5上按生产层位的需要固定开关控制器6，丢手管柱由封隔器3和井下开关4组成，生产管柱和丢手管柱下到射孔井段时，坐封封隔器3，且井下开关4按层位的需要预置在封隔器3的下部，与捅杆5上的开关控制器6上下相对应；开关控制器6根据控制层位的需要连接在捅杆5上的不同位置，井下开关4的开或关其状态由开关控制器6通过的方向确定，设计控制开和关的规则为：控制器6上行通过井下开关4时开关关闭，下行通过井下开关4时开关打开，实现各层的找水和堵水，达到选择开采任意层的目的。同时可通过上提生产管柱实现复位到初始状态，避免开关状态模糊的问题。另外，起出生产管柱时，开关关闭，这样在作业时丢手管柱中的井下开关4还具有防喷防污染功能。
由附图2所示，所述的开关控制器6为上下端分别有内外连接螺纹，且外圆上有轴肩18的轴形件；
由附图3至附图5所示，所述的井下开关4包括与上部油管连接的上接头7其外螺纹连接上阀体12，上阀体12下端内螺纹连接下阀体15，下阀体15的下端与下部油管连接，上阀体12的外圆上有一环形凹槽20，环形凹槽20上有平行于轴线的下小上大阶梯形阀孔19与阀体12的中心孔相通如附图4所示，阶梯形阀孔19可为一个或多个且径向分布，阶梯形阀孔19的大经内置有阀球11和弹簧10，且阀球11在下、弹簧10在上，并且阶梯型阀孔19的下段直径比阀球11的直径小，在弹簧10的压力作用下，阀球11坐在阶梯形阀孔19的小径肩上，使得上阀体12的内孔与开关外部不导通，当开关外部的压力大于弹簧10的压力时，可向上顶开阀球11，通过阶梯形阀孔19使得上阀体12的中心孔与开关外部导通；所述的下阀体15的腔内置有可上下移动的滑套16，滑套16的外壁上有卡簧槽21与下阀体15内壁上的一环槽22相对，槽(21，22)内置有卡簧17，而下阀体15内壁上的环槽22为上下两个如附图5所示，用以固定滑套16轴向移动时上下的相对位置；滑套16下段的侧壁上开有平行于轴线的径向通槽23，使其形成弹性凸爪24，使得滑套16在径向上有弹性；而滑套16与上接头7间有密封件9密封、与上阀体12间有密封件13密封，上阀体12与上接头7间有密封圈8、与下阀体15间有密封圈14密封。
工作的初始状态，卡簧17卡定在下阀体15内壁的上环槽22中，滑套16上部与上接头7及上阀体12的内壁间通过密封件8和密封件13封住阶梯型阀孔19；
当需要打开井下开关4时，捅杆5下行，固定在捅杆5上的开关控制器6进入井下开关4的中心孔内，开关控制器6上的轴肩18顶在滑套16的弹性凸爪24上，开关控制器6在下行力的作用下，迫使滑套16上的卡簧17收缩，顶着滑套16下行，卡簧17卡进下阀体15内壁的下环槽22中如附图3所示，这时上阀体12中的阶梯形阀孔19内的阀球11在外界压力的作用下，压缩弹簧10并上移，同时将上阀体12中心孔与外界导通，此时井下开关4打开。捅杆5继续下行，迫使滑套16下部的弹性凸爪24张开，开关控制器6强行通过，若捅杆5继续下行，可以使连续多个开关控制器6强行通过所对应的多个井下开关，实现控制多层位井下开关，使其打开。
由附图6所示，需要关闭井下开关4时，捅杆5上行，带动开关控制器6上行，当开关控制器6经过滑套16下部弹性凸爪24时，开关控制器6在上行力的作用下，顶着滑套16下部弹性凸爪24，迫使卡簧17收缩，带动滑套16上行，当滑套16上行遇到上接头7限位后，凸爪24收缩，开关控制器6上行通过，这时卡簧17卡进下阀体15内壁的上环槽22中，这时上阀体12的中心孔与阶梯型阀孔19被滑套16隔断，此井下开关4关闭。若捅杆5继续上行，可以使连续多个开关控制器6强行通过所对应的多个井下开关，实现控制多层位井下开关，使其关闭。
该选择性采油管柱还可以通过其生产管柱上移，使开关复位，避免开关状态模糊；通过捅杆的上下移动，带动井下开关控制器打开或关闭一个或几个井下开关，实现单层或多层的找水和堵水，达到选择开采任意层的目的。本实用新型设计简单，操作可靠，从而降低生产成本，减轻工人的劳动强度。
Claims (5)
1、一种选择性采油管柱，包括与抽油泵(1)连接的筛管(2)及与筛管(2)连接的捅杆(5)，预置在射孔段的封隔器(3)及井下开关(4)，其特征在于：所述的井下开关(4)按生产层和位数量的需要预置在封隔器(3)的下部，与固定在捅杆(5)上开关控制器(6)上下相互对应；
而所述的开关控制器(6)为上下端分别有内外连接螺纹、外圆上有轴肩(18)的轴形件；
所述的井下开关(4)包括上下端分别与上接头(7)及下阀体(15)连接的上阀体(12)，上阀体(12)的外圆上有一环形凹槽(20)，环形凹槽(20)上有平行于轴线的阶梯形阀孔(19)与上阀体(12)的中心孔相通，阶梯形阀孔(19)内上下置有弹簧(10)及阀球(11)，且阶梯型阀孔(19)的下段孔径与阀球(11)直径差为负值；而下阀体(15)腔内置有可上下移动滑套(16)，其下段的侧壁上开有平行于轴线的径向通槽(23)，并形成弹性凸爪(24)；而滑套(16)的外壁有卡簧槽(21)与下阀体(15)内壁上的环槽(22)相对，槽(21，22)内置有卡簧(17)。
2、根据权利要求1所述的选择性采油管柱，其特征在于：下阀体(15)内壁上的环槽(22)为上下2个。
3、根据权利要求1所述的选择性采油管柱，其特征在于：封隔器(3)、井下开关(4)及井下开关控制器(6)均为1-4个。
4、根据权利要求1所述的选择性采油管柱，其特征在于：上阀体(12)上的轴向阶梯形阀孔(19)沿周向分布。
5、根据权利要求1所述的选择性采油管柱，其特征在于：滑套(16)与上接头(7)及上阀体(12)内壁间有密封件(9)及密封件(13)；上阀体(12)与上接头(7)及下阀体(15)间有密封圈(8)及密封圈(14)。
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