CN103541700B - 反向密封式偏心配水器 - Google Patents
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Abstract
一种具有反向密封功能的偏心配水器，其上接头与上连接套螺纹连接，扶正体下端与主体通过螺钉连接后置入上连接套内，主体上端与上连接套螺纹连接，主体下端与导向体通过螺钉连接后置入下接头内，主体下端通过下连接套与下接头螺纹连接；在主体上沿圆周设有轴向的第一偏孔和第二偏孔。在该主体上装有井下流体反向密封机构，在所述的第二偏孔内装有滑阀式测压机构。本发明的有益效果是：当注水井关井或停注时，反向密封机构工作，阻止高压层的液体通过配水器向低压层倒灌；通过滑阀式测压机构可实现反向密封后的测压及分层注水管柱的验封，避免反洗井时洗井液在配水器上分流造成洗井不彻底；工艺继承性好，现场应用方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种油田采油工艺分层注水工具，具体地说是一种具有反向密封功能的偏心配水器。
背景技术
目前水驱仍是油田采用的主要驱替技术，而分层注水又是油田开发过程中的重要手段之一。目前，很多油田均采用偏心分层注水工艺，而现有的偏心配水器没有反向密封的功能，当关井或停注时，高压层的液体会通过偏心配水器向低压层倒灌，并把地层砂及脏物携带进入油管内，影响了分层注水的效果。当注水井需要洗井时，洗井液会在偏心配水器上进入油管内，从而产生洗井液的中途分流，造成洗井不彻底的问题。
另外，现有技术没有反向密封测压机构，不能实现反向密封后的测压及分层注水管柱的验封。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有反向密封功能的偏心配水器，解决油田分层注水井偏心配水器的反向密封问题，同时设计了滑阀式测压机构解决了反向密封后测压及分层注水管柱的验封问题，为油田进一步提高分层注水效果，提供了技术支撑。
本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种具有反向密封功能的偏心配水器，包括上接头、上连接套、扶正体、主体、导向体、下连接套和下接头组成，上接头与上连接套螺纹连接，扶正体下端与主体通过螺钉连接后置入上连接套内，主体上端与上连接套螺纹连接，主体下端与导向体通过螺钉连接后置入下接头内，主体下端通过下连接套与下接头螺纹连接；在主体上沿圆周设有轴向的第一偏孔和第二偏孔，其特征在于，在所述的主体上装有井下流体反向密封机构，在所述的第二偏孔内装有滑阀式测压机构。
所述的井下流体反向密封机构包括上半月环、下半月环和橡胶筒，上半月环与下半月环上下同轴套在所述的主体外周面的对应凹槽内，在下半月环上设有径向的过液孔；橡胶筒覆盖在上半月环和下半月环的外周；在对应于上半月环和与第一偏孔处设有半月形的上通道，该上通道与第一偏孔相交；在对应于下半月环的主体的外周面上、并对应于上通道的两旁分别设有一个半月形的下通道。
所述的滑阀式测压机构包括螺栓顶盖、活塞、弹簧和弹簧柱，弹簧柱的底端通过螺纹连接在第二偏孔下端内，在弹簧柱上套装弹簧，在该弹簧的顶端安装活塞，在该活塞的顶端用螺栓顶盖与第二偏孔的顶端连接；在活塞的轴心设有贯通于底端的中心孔，在活塞的外周面设有三道密封环，在相邻的密封环之间分别设有上、下环形凹槽，该上环形凹槽与中心孔相通；在对应于活塞的上方和下方的第二偏孔与所述主体的中心孔之间分别设有上孔和下孔；在第二偏孔的上部设有与所述主体外部相通的外通孔。
在所述的弹簧柱的下部外周面设有密封环。
本发明的有益效果是：一是当注水井关井或停注时，反向密封机构工作，阻止高压层的液体通过配水器向低压层倒灌，二是通过滑阀式测压机构可实现反向密封后的测压及分层注水管柱的验封。同时可以解决反洗井时洗井液在配水器上分流造成洗井不彻底的问题。使用方法与原有偏心配水器完全一样，工艺继承性好，现场应用方便。
附图说明
图1是本发明的总体结构的轴向剖视图（图3的C-C剖视图）；
图2是图1中主体部分的放大图；
图3是图2的A-A剖视图；
图4是图2的B-B剖视图；
图5是图4的D-D剖视图（主体部分）。
具体实施方式
参见图1～图5，本发明一种具有反向密封功能的偏心配水器，包括上接头1、上连接套2、扶正体3、主体4、导向体5、下连接套9和下接头6组成，上接头1与上连接套2螺纹连接，扶正体3下端与主体4通过螺钉连接后置入上连接套2内，主体4上端与上连接套2螺纹连接，主体4下端与导向体5通过螺钉连接后置入下接头6内，主体4下端通过下连接套9与下接头6螺纹连接；在主体4上沿圆周设有轴向的第一偏孔86和第二偏孔87。上述为现有偏心配水器的结构，本发明在现有偏心配水器的基础上进行了以下改进：在所述的主体4（与第一偏孔86相邻的一侧）装有井下流体反向密封机构8，在所述的第二偏孔87内装有滑阀式测压机构7。
参见图2，所述的滑阀式测压机构7包括螺栓顶盖71、活塞72、弹簧74和弹簧柱78，弹簧柱78的底端（其直径大于其他部分，设有外螺纹）通过螺纹连接在第二偏孔87的下端内，在弹簧柱78的下部（底端外螺纹的上面）的外周面的环形凹槽内设有密封环781。在弹簧柱78上套装弹簧74，在该弹簧74的顶端安装活塞72，在该活塞72的顶端用螺栓顶盖71与第二偏孔87的顶端连接。在活塞72的轴心设有只与活塞72的底端贯通的中心孔73，在活塞72的外周面设有三道密封环721，在相邻的密封环721之间分别设有上环形凹槽722和下环形凹槽723，该上环形凹槽722与中心孔73相通。在对应于活塞72的上方和下方的第二偏孔87与所述主体4的中心孔之间分别设有上孔76和下孔77。在第二偏孔87的上部设有与所述主体4外部相通的外通孔75。
当本发明正常工作时，上孔76和下孔77均为油管内压力，由于活塞72上端与下端的面积相等，所以在弹簧74的弹力作用下静止不动，此时活塞72将主体4内外之间的导压通道（即外通孔75与上孔76和下孔77之间）封闭。当测压密封段作用在中心孔（73）内时，测压密封段（测压密封段是井下测试用的一种常规工具，是本专利以外的测试装置，其作用主要是验证井下各层的封隔器是否坐封）的密封皮碗将隔断下孔77与油管内的压力连通，而上孔76仍然保持为油管压力，形成上孔76压力（油管压力）大于下孔77压力（套管压力），使活塞72，向下孔77的方向滑动，当滑到限定位置时，活塞72内的中心孔73与外通孔75连通，从而将套管压力通过外通孔75、活塞72的中心孔73和下孔77导入作用在主体4内的测压密封段压力计内，实现测压及分层注水管柱的验封功能。
参见图2和图5，所述的井下流体反向密封机构8包括上半月环82、下半月环83、橡胶筒84，上半月环82与下半月环83上下同轴套在所述的主体4外周面的对应凹槽内，在下半月环83上设有径向的过液孔831；橡胶筒84覆盖在上半月环82和下半月环83的外周。在对应于上半月环82和与第一偏孔86处的主体4的外周面设有半月形的上通道81，该上通道81与第一偏孔86相交。在对应于下半月环83的主体4的外周面上、并对应于上通道81的两旁各设有一个半月形的下通道88。
由于主体4的出水通道（上通道81）处有橡胶筒84包裹，所以在用测压密封段进行测压或对分层注水管柱验封时，油管外压力无法通过出水通道传导到在油管内的测压密封段内。当配注液从第一偏孔86的下部进入偏孔后，首先进入上通道81，由于受到上半月环82的阻挡，配注液继续进入到下通道88中，并通过下半月环83上的过液孔831，最终在压力的推动下从橡胶筒84的下方挤出进入到地层中。
在井下工作时，一旦关井或停注，则地层压力大于油管内压力，橡胶筒84在液压作用下将出水通道（上通道81）反向密封，使高压层液体无法通过出水通道进入油管，避免地层砂及脏物倒灌入配水器及油管内，影响分层配水效果。
Claims (4)
1.一种具有反向密封功能的偏心配水器，包括上接头（1）、上连接套（2）、扶正体（3）、主体（4）、导向体（5）、下连接套（9）和下接头（6）组成，上接头（1）与上连接套（2）螺纹连接，扶正体（3）下端与主体（4）通过螺钉连接后置入上连接套（2）内，主体（4）上端与上连接套（2）螺纹连接，主体（4）下端与导向体（5）通过螺钉连接后置入下接头（6）内，主体（4）下端通过下连接套（9）与下接头（6）螺纹连接；在主体（4）上沿圆周设有轴向的第一偏孔（86）和第二偏孔（87），其特征在于，在所述的主体（4）上装有井下流体反向密封机构（8），在所述的第二偏孔（87）内装有滑阀式测压机构（7）。
2.根据权利要求1所述的具有反向密封功能的偏心配水器，其特征在于，所述的井下流体反向密封机构（8）包括上半月环（82）、下半月环（83）和橡胶筒（84），上半月环（82）与下半月环（83）上下同轴套在所述的主体（4）外周面的对应凹槽内，在下半月环（83）上设有径向的过液孔（831）；橡胶筒（84）覆盖在上半月环（82）和下半月环（83）的外周；在对应于上半月环（82）和与第一偏孔（86）处设有半月形的上通道（81），该上通道（81）与第一偏孔（86）相交；在对应于下半月环（83）的主体（4）的外周面上、并对应于上通道（81）的两旁分别设有一个半月形的下通道（88）。
3.根据权利要求1所述的具有反向密封功能的偏心配水器，其特征在于，所述的滑阀式测压机构（7）包括螺栓顶盖（71）、活塞（72）、弹簧（74）和弹簧柱（78），弹簧柱（78）的底端通过螺纹连接在第二偏孔（87）下端内，在弹簧柱（78）上套装弹簧（74），在该弹簧（74）的顶端安装活塞（72），在该活塞（72）的顶端用螺栓顶盖（71）与第二偏孔（87）的顶端连接；在活塞（72）的轴心设有贯通于底端的中心孔（73），在活塞（72）的外周面设有三道密封环（721），在相邻的密封环（721）之间分别设有上、下环形凹槽（722、723），该上环形凹槽（722）与中心孔（73）相通；在对应于活塞（72）的上方和下方的第二偏孔（87）与所述主体（4）的中心孔之间分别设有上孔（76）和下孔（77）；在第二偏孔（87）的上部设有与所述主体（4）外部相通的外通孔（75）。
4.根据权利要求3所述的具有反向密封功能的偏心配水器，其特征在于，在所述的弹簧柱（78）的下部外周面设有密封环（781）。
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