CN114482950B - 注水井增注装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种注水井增注装置，包括内管和套设于内管外侧的外管，外管的底部设置有外连接套，外连接套与注水井的内壁之间座封有封隔器，外连接套的内部由下至上依次设置有第一单向阀和封堵块，内管与外管之间形成有第一输水通道，内管的内部设置有第二单向阀，第二单向阀通过光杆与抽油杆连接，光杆与内管之间密封且能滑动地连接，内管上开设有与第一输水通道相连通的第一注入水出口，外管与油管连接；封堵块和外连接套上分别开设有相贯通的第一注入水入口和第二注入水入口，以形成第二输水通道，封堵块上开设有输水孔，通过输水孔连通第一输水通道与第一单向阀上方的外连接套的内部空间。本发明解决了向注水井内注水压力不足的技术问题。

Description

注水井增注装置

技术领域

本发明涉及采油工程技术领域，尤其涉及一种注水井增注装置。

背景技术

现阶段，对稀油油区的开发多采用注水开发方式，受成本限制，不可能给每一口注水井建立一套地面注水系统，因此目前多采用集中注水的方式同时为多口注水井进行注水，由于是集中注水，会出现注水压力不足的情况，因此需要根据实际情况提高注水压力，以达到顺利注水的目的。在长期高压注水过程中，地面的高压管线受注水压力的影响会出现剌漏的情况，不仅影响正常的注水工作，而且会给环境带来污染。另外，每个注水井所需要的注水压力是不同的，但是由于是集中注水，各注水井中的注水均来自同一主管线，对各注水井的注水压力相同，该种情况会导致压力较低的注水井内注水量大，压力较高的注水井内注水量小，因此也需要根据实际情况提高注水压力，保证向压力较高的注水井内注入足够的水量，该种方法不仅会对水资源造成浪费，而且不利于注水区域油田的顺利开发。

针对相关技术中向注水井内注水压力不足的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种注水井增注装置，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种注水井增注装置，在不改变传统地面注水管线的前提下，利用抽油机即可带动注水井增注系统增加井内的注入压力，提高注水井的开采效果，由于井内注入压力的增加，可在一定范围内降低注水主管线的注水压力，进而减少注水管线发生剌漏的可能，延长注水管线的使用寿命。

本发明的目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供了一种注水井增注装置，包括内管和外管，其中：

所述外管的底部设置有外连接套，所述外连接套的底部外壁与所述注水井的内壁之间座封有封隔器，所述外连接套的内部由下至上依次设置有向下单向导通的第一单向阀和封堵块，所述内管设置于所述外管的内侧，且所述内管与所述外管之间形成有第一输水通道，所述内管的内部能移动地设置有向上单向导通的第二单向阀，所述第二单向阀的顶部通过光杆连接于抽油杆的底部，所述光杆外壁与所述内管的顶部内壁之间密封且能滑动地连接，位于所述第二单向阀上方的所述内管上开设有与所述第一输水通道相连通的第一注入水出口，所述外管的顶部连接于油管的底部；

所述封堵块为顶端开口、底端封口的筒状结构，所述封堵块和所述外连接套的对应位置上分别开设有相贯通的第一注入水入口和第二注入水入口，以形成与所述封堵块的内部相连通的第二输水通道，所述第二输水通道通过所述封堵块的顶端开口与所述内管的内部相连通，所述封堵块上开设有输水孔，通过所述输水孔连通所述第一输水通道与所述第一单向阀上方的所述外连接套的内部空间。

在本发明的一较佳实施方式中，所述输水孔的数量为多个，各所述输水孔均沿所述封堵块的轴向延伸，且各所述输水孔之间沿所述封堵块的周向均匀排布。

在本发明的一较佳实施方式中，所述注水井增注装置还包括上接头，所述上接头为沿所述注水井的轴向设置的、两端开口的筒状结构，所述上接头位于所述外管的上方，所述上接头的下部与所述外管的上部连接，所述上接头的上部与所述油管的下部连接。

在本发明的一较佳实施方式中，所述注水井增注装置还包括密封节，所述密封节为沿所述注水井的轴向设置的、两端开口的筒状结构，所述密封节设置于所述上接头的内部且能滑动地套设于所述光杆上，所述密封节的内壁与所述光杆的外壁紧密贴合，所述上接头的内壁上设置有连接凸台，所述密封节的上部与所述连接凸台连接，所述密封节的下部伸入至所述内管中并与所述内管的上部连接，所述第一注入水出口位于所述密封节的下方。

在本发明的一较佳实施方式中，所述密封节与所述连接凸台之间以及所述密封节与所述内管之间均设置有至少一个第一密封圈。

在本发明的一较佳实施方式中，所述密封节与所述光杆之间设置有至少一个第二密封圈。

在本发明的一较佳实施方式中，所述第一单向阀包括第一阀座、第一阀球和第一阀球罩，所述第一阀座为环状结构，所述第一阀球罩为顶端开口、底端封口的筒状结构，所述第一阀座和所述第一阀球罩均固定于所述外连接套的内部，且所述第一阀座位于所述第一阀球罩的顶端，以在所述第一阀球罩的内壁与所述第一阀座的底部之间合围形成第一容置腔，所述第一阀球能移动地设置于所述第一容置腔内，且所述第一阀球的顶部外壁能与所述第一阀座的底部内侧边缘抵接，所述第一阀球罩的底部开设有与所述第一容置腔相连通的多个第一通孔。

在本发明的一较佳实施方式中，所述第一单向阀还包括阀座套，所述阀座套为环形结构，所述外连接套的内壁上设置有第一定位凸台，所述阀座套的外壁与所述外连接套的内壁紧密贴合，且所述阀座套的顶部与所述第一定位凸台的底部抵接，所述第一阀座位于所述阀座套的内侧，所述第一阀座的外壁与所述阀座套的内壁紧密贴合。

在本发明的一较佳实施方式中，所述阀座套与所述外连接套之间以及所述第一阀座与所述阀座套之间均设置有至少一个第三密封圈。

在本发明的一较佳实施方式中，所述注水井增注装置还包括下接头，所述下接头为沿所述注水井的轴向设置的、两端开口的筒状结构，所述下接头的上部位于所述外连接套的内侧，且所述下接头的上部与所述外连接套的下部连接；

所述第一阀球罩位于所述下接头的内部，所述下接头的内壁上设置有第四定位凸台，所述第一阀球罩的底部与所述第四定位凸台的顶部抵接，所述第一阀球罩的顶部与所述第一阀座的底部抵接，所述阀座套的上部内壁上设置有第二定位凸台，所述第一阀座的顶部与所述第二定位凸台的底部抵接。

在本发明的一较佳实施方式中，所述下接头的下部延伸至所述外连接套的下方，所述封隔器设置于所述下接头的外壁上。

在本发明的一较佳实施方式中，所述第二单向阀包括第二阀球罩、第二阀座、第二阀球和柱塞，所述第二阀球罩和所述柱塞均为沿所述注水井的轴向设置的、两端开口的筒状结构，所述第二阀座为环形结构，所述第二阀球罩的上部与所述光杆的下部连接，所述柱塞设置于所述第二阀球罩的下方，且所述柱塞的外壁与所述内管的内壁相贴合，所述第二阀座设置于所述第二阀球罩的内部，以在所述第二阀座的顶部、所述光杆的底部与所述第二阀球罩的内壁之间合围形成第二容置腔，所述第二阀球能移动地设置于所述第二容置腔内，且所述第二阀球的底部外壁能与所述第二阀座的顶部内侧边缘抵接，所述第二阀球罩上开设有第二注入水出口，通过第二注入水出口连通所述第一注入水出口与位于所述第二阀球罩外侧的所述内管的内部空间。

在本发明的一较佳实施方式中，所述第二阀球罩与所述柱塞之间还设置有连接筒和衬套，所述连接筒和所述衬套均为沿所述注水井的轴向设置的、两端开口的筒状结构，所述连接筒的上部与所述第二阀球罩的下部连接，且所述第二阀座的底部与所述连接筒的顶部抵接，所述第二阀球罩的内壁上设置有第三定位凸台，所述第二阀座的顶部与所述第三定位凸台的底部抵接，所述连接筒的下部外壁与所述衬套的内壁连接，所述衬套设置于所述柱塞的内侧，且所述衬套的外壁与所述柱塞的上部内壁连接。

在本发明的一较佳实施方式中，所述第二单向阀还包括第三阀球罩、第三阀座和第三阀球，所述第三阀球罩为沿所述注水井的轴向设置的、两端开口的筒状结构，所述第三阀座为环形结构，所述第三阀球罩的上部与所述柱塞的下部连接，所述第三阀座设置于所述第三阀球罩的内部，且位于所述第三阀座的上方的所述第三阀球罩的内部设置有隔板，以在所述第三阀座的顶部、所述隔板的底部与所述第三阀球罩的内壁之间合围形成第三容置腔，所述第三阀球能移动地设置于所述第三容置腔内，且所述第三阀球的底部外壁能与所述第三阀座的顶部内侧边缘抵接，所述隔板上开设有多个第二通孔，通过各所述第二通孔连通所述第三容置腔与位于所述隔板上方的所述第三阀球罩的内部空间。

在本发明的一较佳实施方式中，所述第二单向阀还包括位于所述第三阀座下方的压环，所述压环的上部与所述第三阀球罩的下部连接，所述压环的顶部与所述第三阀座的底部抵接，所述第三阀球罩的内壁上设置有第五定位凸台，所述第三阀座的顶部与所述第五定位凸台的底部抵接。

在本发明的一较佳实施方式中，所述注水井增注装置还包括内连接套，所述内连接套为沿所述注水井的轴向设置的、两端开口的筒状结构，所述内连接套的上部与所述内管的下部连接；所述内连接套的下部从所述封堵块的顶端开口处伸入至所述封堵块的内部，且所述内连接套的下部外壁与所述封堵块的上部内壁紧密贴合。

在本发明的一较佳实施方式中，所述内连接套与所述内管之间以及所述内连接套与所述封堵块之间均设置有至少一个第四密封圈。

由上所述，本发明的注水井增注装置的特点及优点是：在使用过程中从地面向注水井内进行注水，达到一定注水量后注入水通过第二输水通道进入到第二单向阀下方的内管中，当抽油杆带动光杆上移时，位于封堵块上方的内管的内部空间不断增大且压强不断减小，在压差的作用下注入水不断进入到封堵块的内部，当抽油杆带动光杆下移时，封堵块与第二单向阀之间的内管的内部空间不断减小，其内部压强不断增加，达到第二单向阀的开启压力时，注入水顶开第二单向阀并进入至第二单向阀上方的内管的内部空间中，并依次通过第一注入水出口、第一输水通道和各输水孔进入至位于第一单向阀上方的外连接套的内部空间中，当压力达到第一单向阀的开启压力时，注入水推动第一单向阀打开，通过第一单向阀将增压后的注入水注入至待注水油层中，达到对进入注水井内的注入水先增压再注入到油层中的目的，从而增加了井内的注入压力，提高注水井的开采效果。另外，由于本发明的注水井增注装置在注入井的内部对注入水进行增压，无需对地面管线设备进行调整，也无需增加地面上注水管线的注水压力，因此，可在一定范围内降低注水管线所承受的注水压力，减少注水管线发生剌漏的情况，不仅能够避免对周围环境造成污染，而且延长了注水管线的使用寿命，保证采油工作的正常进行。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1：为本发明注水井增注装置的结构示意图。

图2：为图1中A位置的局部放大图。

图3：为图1中B位置的局部放大图。

图4：为图1中C位置的局部放大图。

图5：为图4中D-D位置的截面图。

本发明中的附图标号为：

1、内管； 101、第一注入水出口；

2、外管； 3、光杆；

4、密封节； 5、外连接套；

501、封堵块； 5011、第一注入水入口；

5012、输水孔； 502、第二注入水入口；

503、第一定位凸台； 504、第二输水通道；

6、第一单向阀； 601、第一阀座；

602、阀座套； 6021、第二定位凸台；

603、第一阀球； 604、第一阀球罩；

6041、第一通孔； 6042、第一容置腔；

7、第二单向阀； 701、第二阀球罩；

7011、第二容置腔； 7012、第二注入水出口；

7013、第三定位凸台； 702、第二阀座；

703、第二阀球； 704、连接筒；

705、衬套； 706、柱塞；

707、第三阀球罩； 7071、隔板；

7072、第二通孔； 7073、第三容置腔；

7074、第五定位凸台； 708、第三阀座；

709、第三阀球； 710、压环；

8、上接头； 801、连接凸台；

9、下接头； 901、第四定位凸台；

10、封隔器； 11、第一输水通道；

12、内连接套； 13、第一密封圈；

14、第二密封圈； 15、第三密封圈；

16、第四密封圈。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

如图1至图5所示，本发明提供了一种注水井增注装置，其设置于油管的底部，并随油管下入至注水井内位于待注水油层上方且靠近待注水油层的位置。该注水井增注装置包括内管1和外管2，内管1和外管2均为沿注水井的轴向设置的、两端开口的圆筒状结构，其中：外管2的底部设置有外连接套5，外连接套5为沿注水井的轴向设置的、两端开口的圆筒状结构，外连接套5的底部外壁与注水井的内壁之间座封有封隔器10，以在外连接套5与注水井的内壁之间形成座封。外连接套5的内部由下至上依次设置有由上至下单向导通的第一单向阀6和对外连接套5的内部进行封堵的封堵块501，内管1固定设置于外管2的内侧，且内管1的外壁与外管2的内壁之间留有间隙，以使内管1的外壁与外管2的内壁之间形成圆环形的第一输水通道11，内管1的内部能沿注水井的轴向移动地设置有由下至上单向导通的第二单向阀7，第二单向阀7的顶部通过光杆3与抽油杆的底部连接，光杆3的下部从内管1的顶端开口处伸入至内管1中，且光杆3的下部外壁与内管1的顶部内壁之间密封且能滑动地连接，位于第二单向阀7上方的内管1上开设有与第一输水通道11相连通的第一注入水出口101，外管2的顶部与油管的底部连接；封堵块501为顶端开口、底端封口的圆筒状结构，封堵块501上开设有第一注入水入口5011，外连接套5的对应位置上开设有与第一注入水入口5011相贯通的第二注入水入口502，以形成与封堵块501的内部相连通的第二输水通道504，第二输水通道504通过封堵块501的顶端开口与内管1的内部相连通，封堵块501上开设有输水孔5012，通过输水孔5012连通第一输水通道11与第一单向阀6上方的外连接套5的内部空间。

本发明在使用过程中从地面向注水井内进行注水，达到一定注水量（即：注入水的注水量在注水井内达到第二输水通道504的位置）后注入水通过第二输水通道504进入到第二单向阀7下方的内管1中，当抽油杆带动光杆3上移时，位于封堵块501上方的内管1的内部空间不断增大且压强不断减小，在压差的作用下注入水不断进入到封堵块501的内部，当抽油杆带动光杆3下移时，封堵块501与第二单向阀7之间的内管的内部空间不断减小，其内部压强不断增加，达到第二单向阀7的开启压力时，注入水顶开第二单向阀7并进入至第二单向阀7上方的内管1的内部空间中，并依次通过第一注入水出口101、第一输水通道11和各输水孔5012进入至位于第一单向阀6上方的外连接套5的内部空间中，当压力达到第一单向阀6的开启压力时，注入水推动第一单向阀6打开，通过第一单向阀6将增压后的注入水注入至注水增注装置下方的待注水油层中，达到对进入注水井内的注入水先增压再注入到油层中的目的，从而增加了井内的注入压力，提高注水井的开采效果。另外，由于本发明的注水井增注装置在注入井的内部对注入水进行增压，无需对地面管线设备进行调整，也无需增加地面上注水管线的注水压力，因此，可在一定范围内降低注水管线所承受的注水压力，减少注水管线发生剌漏的情况，不仅能够避免对周围环境造成污染，而且延长了注水管线的使用寿命，保证采油工作的正常进行。

进一步的，封堵块501与外连接套5可为但不限于一体成型。

进一步的，如图5所示，输水孔5012的数量为多个，各输水孔5012均沿封堵块501的轴向延伸，且各输水孔5012之间沿封堵块501的周向均匀排布。为注入水提供充足的输送通道，保证在压力的作用下第一输水通道11内的注入水顺利进入至第一单向阀6上方的外连接套5的内部空间中，从而保证第一单向阀6的顺利打开和对油层的顺利注水。

在本发明的一个可选实施例中，如图1、图2所示，注水井增注装置还包括上接头8，上接头8为沿注水井的轴向设置的、两端开口的圆筒状结构，上接头8位于外管2的上方，外管2的上部从上接头8的底端开口处伸入至上接头8的内部，且上接头8的下部内壁与外管2的上部内壁之间通过螺纹连接，油管的下部从上接头8的顶端开口处伸入至上接头8的内部，且上接头8的上部内壁与油管的下部外壁之间通过螺纹连接。通过上接头8便于外管2与油管之间的安装和拆卸。

在本发明的一个可选实施例中，如图1、图2所示，注水井增注装置还包括密封节4，密封节4为沿注水井的轴向设置的、两端开口的圆筒状结构，密封节4设置于上接头8的内部且能滑动地套设于光杆3上，密封节4的内壁与光杆3的外壁紧密贴合，上接头8的中部内壁上沿上接头8的周向设置有圆环状的连接凸台801，密封节4的上部外壁与连接凸台801的上部内壁之间通过螺纹连接，密封节4的下部伸入至内管1中，且密封节4的下部外壁与内管1的上部内壁之间通过螺纹连接，第一注入水出口101位于密封节4的下方。通过密封节4对光杆3与内管1之间进行密封，保证注入水顺利通过第一注入水出口101进入至第一输水通道11中。

进一步的，如图2所示，密封节4的外壁与连接凸台801的内壁之间以及密封节4的外壁与内管1的内壁之间均设置有至少一个第一密封圈13，从而保证密封节4与连接凸台801之间以及密封节4与内管1之间良好的密封性，避免注入水的渗漏。

进一步的，如图2所示，密封节4的内壁与光杆3的外壁之间设置有至少一个第二密封圈14，从而保证密封节4与光杆3之间良好的密封性，避免注入水的渗漏。

在本发明的一个可选实施例中，如图1、图4所示，第一单向阀6包括第一阀座601、第一阀球603和第一阀球罩604，第一阀座601为沿注水井的径向设置的圆环状结构，第一阀球罩604为顶端开口、底端封口的圆筒状结构，第一阀座601和第一阀球罩604均固定于外连接套5的内部，且第一阀座601位于第一阀球罩604的顶端，以在第一阀球罩604的内壁与第一阀座601的底部之间合围形成第一容置腔6042，第一阀球603的直径大于第一阀座601的内径且第一阀球603的直径小于第一阀球罩604的内径，以使第一阀球603能移动地设置于第一容置腔6042内，且第一阀球603的顶部外壁能与第一阀座601的底部内侧边缘抵接，从而避免第一阀球603脱离第一阀球罩604，第一阀球罩604的底部开设有与第一容置腔6042相连通的多个第一通孔6041，第一单向阀6开启后，注入水通过各第一通孔6041流入至第一单向阀6的下方，从而对待注水油层进行注水。

进一步的，如图1、图4所示，第一单向阀6还包括阀座套602，阀座套602为沿注水井的径向设置的圆环形结构，外连接套5的内壁上沿外连接套5的周向设置有圆环状的第一定位凸台503，阀座套602的外壁与外连接套5的内壁紧密贴合，且阀座套602的顶部与第一定位凸台503的底部抵接，第一阀座601位于阀座套602的内侧，第一阀座601的外壁与阀座套602的内壁紧密贴合，通过阀座套602对第一阀座601进行定位，保证第一单向阀6在外连接套5的稳固。

进一步的，如图4所示，阀座套602的外壁与外连接套5的内壁之间以及第一阀座601的内壁与阀座套602的外壁之间均设置有至少一个第三密封圈15，从而保证阀座套602与外连接套5之间以及第一阀座601与阀座套602之间良好的密封性，保证注入水全部通过第一单向阀6注入至油层中，避免注入水的渗漏。

在本发明的一个可选实施例中，如图1、图4所示，注水井增注装置还包括下接头9，下接头9为沿注水井的轴向设置的、两端开口的圆筒状结构，下接头9的上部从外连接套5的底端开口处伸入至外连接套5的内侧，且下接头9的上部外壁与外连接套5的下部内壁之间通过螺纹连接；第一阀球罩604位于下接头9的内部，下接头9的内壁上沿下接头9的周向设置有圆环状的第四定位凸台901，第一阀球罩604的底部与第四定位凸台901的顶部抵接，第一阀球罩604的顶部与第一阀座601的底部抵接，阀座套602的上部内壁上沿阀座套602的周向设置有圆环状的第二定位凸台6021，第一阀座601的顶部与第二定位凸台6021的底部抵接。通过下接头9与阀座套602的配合保证第一单向阀6在外连接套5内稳定安装。

进一步，如图1所示，下接头9的下部外壁上设置有外螺纹，可在下接头9的底部连接其它作业工具，便于其它井下作业的实施。

进一步的，如图1所示，下接头9的下部延伸至外连接套5的下方，封隔器10固定套设于下接头9的外侧，封隔器10的内壁与下接头9的外壁密封连接，封隔器10的外壁与注水井的内壁密封连接。

在本发明的一个可选实施例中，如图1、图3所示，第二单向阀7包括第二阀球罩701、第二阀座702、第二阀球703和柱塞706，第二阀球罩701和柱塞706均为沿注水井的轴向设置的、两端开口的圆筒状结构，第二阀座702为沿注水井的径向设置的圆环形结构，光杆3的下部通过第二阀球罩701的顶端开口处伸入第二阀球罩701的内部，且第二阀球罩701的上部内壁与光杆3的下部外壁之间通过螺纹连接，柱塞706设置于第二阀球罩701的下方，且柱塞706的外壁与内管1的内壁相贴合，第二阀座702设置于第二阀球罩701的内部，以在第二阀座702的顶部、光杆3的底部与第二阀球罩701的内壁之间合围形成第二容置腔7011，第二阀球703的直径大于第二阀座702的内径且第二阀球703的直径小于第二阀球罩701的内径，以使第二阀球703能移动地设置于第二容置腔7011内，且第二阀球703的底部外壁能与第二阀座702的顶部内侧边缘抵接，从而避免第二阀球703脱离第二阀球罩701，第二阀球罩701上开设有第二注入水出口7012，通过第二注入水出口7012连通第一注入水出口101与位于第二阀球罩701外侧的内管1的内部空间，从而可通过第二注入水出口7012与第一注入水出口101连通，第二单向阀7开启后，第二单向阀7内的注入水即可通过第二注入水出口7012流入至第一输水通道11内。

进一步的，如图1、图3所示，第二阀球罩701与柱塞706之间还设置有连接筒704和衬套705，连接筒704和衬套705均为沿注水井的轴向设置的、两端开口的圆筒状结构，连接筒704的上部从第二阀球罩701的底端开口处伸入至第二阀球罩701中，且连接筒704的上部外壁与第二阀球罩701的下部内壁之间通过螺纹连接，第二阀座702的底部与连接筒704的顶部抵接，第二阀球罩701的内壁上沿第二阀球罩701的周向设置有圆环状的第三定位凸台7013，第二阀座702的顶部与第三定位凸台7013的底部抵接，通过连接筒704与第三定位凸台7013的配合将第二阀座702固定于第二阀球罩701内。连接筒704的下部通过衬套705的顶部开口处伸入至衬套705中，且连接筒704的下部外壁与衬套705的内壁之间通过螺纹连接，衬套705设置于柱塞706的内侧，且衬套705的外壁与柱塞706的上部内壁之间通过螺纹连接，通过连接筒704和衬套705的配合将第二阀球罩701与柱塞706稳定连接。

进一步的，如图1、图3所示，第二单向阀7还包括第三阀球罩707、第三阀座708和第三阀球709，第三阀球罩707为沿注水井的轴向设置的、两端开口的圆筒状结构，第三阀座708为沿注水井的径向设置的圆环形结构，第三阀球罩707的上部通过柱塞706的底端开口处伸入至柱塞706的内部，且第三阀球罩707的上部外壁与柱塞706的下部内壁之间通过螺纹连接，第三阀座708设置于第三阀球罩707的内部，且位于第三阀座708的上方的第三阀球罩707的内部注水井的径向设置有隔板7071，以在第三阀座708的顶部、隔板7071的底部与第三阀球罩707的内壁之间合围形成第三容置腔7073，第三阀球709的直径大于第三阀座708的内径且第三阀球709的直径小于第三阀球罩707的内径，以使第三阀球709能移动地设置于第三容置腔7073内，且第三阀球709的底部外壁能与第三阀座708的顶部内侧边缘抵接，从而避免第三阀球709脱离第三阀球罩707，隔板7071上开设有多个第二通孔7072，通过各第二通孔7072连通第三容置腔7073与位于隔板7071上方的第三阀球罩707的内部空间。第二单向阀7上设置有两个单向阀体结构，在第二单向阀7闭合状态下，能够提高对注入水的增压效果和对内管1的内部空间的密封效果，进而提高增注水平。

进一步的，如图1、图3所示，第二单向阀7还包括位于第三阀座708下方的压环710，压环710沿注水井的径向设置，压环710的上部通过第三阀球罩707的底端开口处伸入至第三阀球罩707的内部，且压环710的上部外壁与第三阀球罩707的下部内壁之间通过螺纹连接，压环710的顶部与第三阀座708的底部抵接，第三阀球罩707的内壁上沿第三阀球罩707的周向设置有圆环状第五定位凸台7074，第三阀座708的顶部与第五定位凸台7074的底部抵接。通过压环710和第五定位凸台7074的配合将第三阀座708稳固于第三阀球罩707内。

在本发明的一个可选实施例中，如图1、图4所示，注水井增注装置还包括内连接套12，内连接套12为沿注水井的轴向设置的、两端开口的圆筒状结构，内连接套12的上部从内管1的底端开口处伸入至内管1的内部，且内连接套12的上部外壁与内管1的下部内壁之间通过螺纹连接；内连接套12的下部从封堵块501的顶端开口处伸入至封堵块501的内部，且内连接套12的下部外壁与封堵块501的上部内壁紧密贴合。通过内连接套12对内管1与封堵块501进行连接，且保证内管1与封堵块501之间的连接位置具有良好的密封性。

进一步的，如图4所示，内连接套12的外壁与内管1的内壁之间以及内连接套12的外壁与封堵块501的内壁之间均设置有至少一个第四密封圈16，从而保证内连接套12与内管1之间以及内连接套12与封堵块501之间良好的密封性，避免注入水的渗漏。

本发明的注水井增注装置的工作过程为：通过油管和抽油杆将本发明的注水井增注装置下入到注水井的目的层段，控制封隔器10在注水井的内部形成座封，此时从地面向注水井与外管2之间的环形空间内进行注水，注入水的注水量在注水井内达到第二输水通道504的位置后，注入水通过第二输水通道504进入到封堵块501的内部，此时起动抽油机，抽油杆带动光杆3和第二单向阀7向上移动，位于封堵块501上方与第二单向阀7下方之间的空间不断增大且压强不断减小，在压差的作用下注入水顶开第二单向阀7并进入至第二单向阀7上方的内管1的内部空间中，当抽油杆带动光杆3向下移动时，位于封堵块501上方与第二单向阀7下方之间的空间的压强不断增大，第二单向阀7关闭，在压力的作用下注入水依次通过第一注入水出口101、第一输水通道11和各输水孔5012进入至位于第一单向阀6上方的外连接套5的内部空间中，当压力达到第一单向阀6的开启压力时，注入水推动第一单向阀6打开，注入水注入至注水井增压装置下方的待注水油层中。

本发明的注水井增注装置的特点及优点是：

一、该注水井增注装置在注水井内对注入水先增压再注入到待注水油层中，从而增加了井内的注入压力，能够有效提高注水井的开采效果。

二、该注水井增注装置在注水井的内部对注入水进行增压，无需对地面管线设备进行调整，也无需增加地面上注水管线的注水压力，可在一定范围内降低注水管线所承受的注水压力，减少注水管线发生剌漏的情况，不仅能够避免对周围环境造成污染，而且延长了注水管线的使用寿命，保证采油工作的正常进行。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (17)

1.一种注水井增注装置，其特征在于，包括内管（1）和外管（2），其中：

所述外管（2）的底部设置有外连接套（5），所述外连接套（5）的底部外壁与所述注水井的内壁之间座封有封隔器（10），所述外连接套（5）的内部由下至上依次设置有向下单向导通的第一单向阀（6）和封堵块（501），所述内管（1）设置于所述外管（2）的内侧，且所述内管（1）与所述外管（2）之间形成有第一输水通道（11），所述内管（1）的内部能移动地设置有向上单向导通的第二单向阀（7），所述第二单向阀（7）的顶部通过光杆（3）连接于抽油杆的底部，所述光杆（3）外壁与所述内管（1）的顶部内壁之间密封且能滑动地连接，位于所述第二单向阀（7）上方的所述内管（1）上开设有与所述第一输水通道（11）相连通的第一注入水出口（101），所述外管（2）的顶部连接于油管的底部；

所述封堵块（501）为顶端开口、底端封口的筒状结构，所述封堵块（501）和所述外连接套（5）的对应位置上分别开设有相贯通的第一注入水入口（5011）和第二注入水入口（502），以形成与所述封堵块（501）的内部相连通的第二输水通道（504），所述第二输水通道（504）通过所述封堵块（501）的顶端开口与所述内管（1）的内部相连通，所述封堵块（501）上开设有输水孔（5012），通过所述输水孔（5012）连通所述第一输水通道（11）与所述第一单向阀（6）上方的所述外连接套（5）的内部空间。

2.如权利要求1所述的注水井增注装置，其特征在于，所述输水孔（5012）的数量为多个，各所述输水孔（5012）均沿所述封堵块（501）的轴向延伸，且各所述输水孔（5012）之间沿所述封堵块（501）的周向均匀排布。

3.如权利要求1所述的注水井增注装置，其特征在于，所述注水井增注装置还包括上接头（8），所述上接头（8）为沿所述注水井的轴向设置的、两端开口的筒状结构，所述上接头（8）位于所述外管（2）的上方，所述上接头（8）的下部与所述外管（2）的上部连接，所述上接头（8）的上部与所述油管的下部连接。

4.如权利要求3所述的注水井增注装置，其特征在于，所述注水井增注装置还包括密封节（4），所述密封节（4）为沿所述注水井的轴向设置的、两端开口的筒状结构，所述密封节（4）设置于所述上接头（8）的内部且能滑动地套设于所述光杆（3）上，所述密封节（4）的内壁与所述光杆（3）的外壁紧密贴合，所述上接头（8）的内壁上设置有连接凸台（801），所述密封节（4）的上部与所述连接凸台（801）连接，所述密封节（4）的下部伸入至所述内管（1）中并与所述内管（1）的上部连接，所述第一注入水出口（101）位于所述密封节（4）的下方。

5.如权利要求4所述的注水井增注装置，其特征在于，所述密封节（4）与所述连接凸台（801）之间以及所述密封节（4）与所述内管（1）之间均设置有至少一个第一密封圈（13）。

6.如权利要求4所述的注水井增注装置，其特征在于，所述密封节（4）与所述光杆（3）之间设置有至少一个第二密封圈（14）。

7.如权利要求1所述的注水井增注装置，其特征在于，所述第一单向阀（6）包括第一阀座（601）、第一阀球（603）和第一阀球罩（604），所述第一阀座（601）为环状结构，所述第一阀球罩（604）为顶端开口、底端封口的筒状结构，所述第一阀座（601）和所述第一阀球罩（604）均固定于所述外连接套（5）的内部，且所述第一阀座（601）位于所述第一阀球罩（604）的顶端，以在所述第一阀球罩（604）的内壁与所述第一阀座（601）的底部之间合围形成第一容置腔（6042），所述第一阀球（603）能移动地设置于所述第一容置腔（6042）内，且所述第一阀球（603）的顶部外壁能与所述第一阀座（601）的底部内侧边缘抵接，所述第一阀球罩（604）的底部开设有与所述第一容置腔（6042）相连通的多个第一通孔（6041）。

8.如权利要求7所述的注水井增注装置，其特征在于，所述第一单向阀（6）还包括阀座套（602），所述阀座套（602）为环形结构，所述外连接套（5）的内壁上设置有第一定位凸台（503），所述阀座套（602）的外壁与所述外连接套（5）的内壁紧密贴合，且所述阀座套（602）的顶部与所述第一定位凸台（503）的底部抵接，所述第一阀座（601）位于所述阀座套（602）的内侧，所述第一阀座（601）的外壁与所述阀座套（602）的内壁紧密贴合。

9.如权利要求8所述的注水井增注装置，其特征在于，所述阀座套（602）与所述外连接套（5）之间以及所述第一阀座（601）与所述阀座套（602）之间均设置有至少一个第三密封圈（15）。

10.如权利要求8所述的注水井增注装置，其特征在于，所述注水井增注装置还包括下接头（9），所述下接头（9）为沿所述注水井的轴向设置的、两端开口的筒状结构，所述下接头（9）的上部位于所述外连接套（5）的内侧，且所述下接头（9）的上部与所述外连接套（5）的下部连接；

所述第一阀球罩（604）位于所述下接头（9）的内部，所述下接头（9）的内壁上设置有第四定位凸台（901），所述第一阀球罩（604）的底部与所述第四定位凸台（901）的顶部抵接，所述第一阀球罩（604）的顶部与所述第一阀座（601）的底部抵接，所述阀座套（602）的上部内壁上设置有第二定位凸台（6021），所述第一阀座（601）的顶部与所述第二定位凸台（6021）的底部抵接。

11.如权利要求10所述的注水井增注装置，其特征在于，所述下接头（9）的下部延伸至所述外连接套（5）的下方，所述封隔器（10）设置于所述下接头（9）的外壁上。

12.如权利要求1所述的注水井增注装置，其特征在于，所述第二单向阀（7）包括第二阀球罩（701）、第二阀座（702）、第二阀球（703）和柱塞（706），所述第二阀球罩（701）和所述柱塞（706）均为沿所述注水井的轴向设置的、两端开口的筒状结构，所述第二阀座（702）为环形结构，所述第二阀球罩（701）的上部与所述光杆（3）的下部连接，所述柱塞（706）设置于所述第二阀球罩（701）的下方，且所述柱塞（706）的外壁与所述内管（1）的内壁相贴合，所述第二阀座（702）设置于所述第二阀球罩（701）的内部，以在所述第二阀座（702）的顶部、所述光杆（3）的底部与所述第二阀球罩（701）的内壁之间合围形成第二容置腔（7011），所述第二阀球（703）能移动地设置于所述第二容置腔（7011）内，且所述第二阀球（703）的底部外壁能与所述第二阀座（702）的顶部内侧边缘抵接，所述第二阀球罩（701）上开设有第二注入水出口（7012），通过第二注入水出口（7012）连通所述第一注入水出口（101）与位于所述第二阀球罩（701）外侧的所述内管（1）的内部空间。

13.如权利要求12所述的注水井增注装置，其特征在于，所述第二阀球罩（701）与所述柱塞（706）之间还设置有连接筒（704）和衬套（705），所述连接筒（704）和所述衬套（705）均为沿所述注水井的轴向设置的、两端开口的筒状结构，所述连接筒（704）的上部与所述第二阀球罩（701）的下部连接，且所述第二阀座（702）的底部与所述连接筒（704）的顶部抵接，所述第二阀球罩（701）的内壁上设置有第三定位凸台（7013），所述第二阀座（702）的顶部与所述第三定位凸台（7013）的底部抵接，所述连接筒（704）的下部外壁与所述衬套（705）的内壁连接，所述衬套（705）设置于所述柱塞（706）的内侧，且所述衬套（705）的外壁与所述柱塞（706）的上部内壁连接。

14.如权利要求13所述的注水井增注装置，其特征在于，所述第二单向阀（7）还包括第三阀球罩（707）、第三阀座（708）和第三阀球（709），所述第三阀球罩（707）为沿所述注水井的轴向设置的、两端开口的筒状结构，所述第三阀座（708）为环形结构，所述第三阀球罩（707）的上部与所述柱塞（706）的下部连接，所述第三阀座（708）设置于所述第三阀球罩（707）的内部，且位于所述第三阀座（708）的上方的所述第三阀球罩（707）的内部设置有隔板（7071），以在所述第三阀座（708）的顶部、所述隔板（7071）的底部与所述第三阀球罩（707）的内壁之间合围形成第三容置腔（7073），所述第三阀球（709）能移动地设置于所述第三容置腔（7073）内，且所述第三阀球（709）的底部外壁能与所述第三阀座（708）的顶部内侧边缘抵接，所述隔板（7071）上开设有多个第二通孔（7072），通过各所述第二通孔（7072）连通所述第三容置腔（7073）与位于所述隔板（7071）上方的所述第三阀球罩（707）的内部空间。

15.如权利要求14所述的注水井增注装置，其特征在于，所述第二单向阀（7）还包括位于所述第三阀座（708）下方的压环（710），所述压环（710）的上部与所述第三阀球罩（707）的下部连接，所述压环（710）的顶部与所述第三阀座（708）的底部抵接，所述第三阀球罩（707）的内壁上设置有第五定位凸台（7074），所述第三阀座（708）的顶部与所述第五定位凸台（7074）的底部抵接。

16.如权利要求1所述的注水井增注装置，其特征在于，所述注水井增注装置还包括内连接套（12），所述内连接套（12）为沿所述注水井的轴向设置的、两端开口的筒状结构，所述内连接套（12）的上部与所述内管（1）的下部连接；所述内连接套（12）的下部从所述封堵块（501）的顶端开口处伸入至所述封堵块（501）的内部，且所述内连接套（12）的下部外壁与所述封堵块（501）的上部内壁紧密贴合。

17.如权利要求16所述的注水井增注装置，其特征在于，所述内连接套（12）与所述内管（1）之间以及所述内连接套（12）与所述封堵块（501）之间均设置有至少一个第四密封圈（16）。