專利名稱：四層內(nèi)任意可調(diào)的選擇性采油管柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種應(yīng)用在油田油井分層生產(chǎn)中的一種采油管柱，具體地說是 一種在不動全井管柱的情況下，在四個層位以內(nèi)選擇任意單層或多層組合生產(chǎn)的一種四 層內(nèi)任意可調(diào)的選擇性采油管柱。
背景技術(shù)：
目前在油田的常規(guī)找堵水生產(chǎn)中，應(yīng)用較多的是機(jī)械找堵水工藝，機(jī)械找堵水 是將分層找堵水分開進(jìn)行的，找、堵水施工后換層需重新作業(yè)，使找堵水施工作業(yè)量增 大，施工效率低，有效封堵率低。隨著油田生產(chǎn)進(jìn)入中晚期，原油的含水率不斷上升， 對油井分層生產(chǎn)工藝的成本、技術(shù)可靠性和方便性提出更高的要求，并逐漸向著找水、 堵水及生產(chǎn)管柱一體化方向發(fā)展，以實現(xiàn)在不動生產(chǎn)管柱的情況下，完成找水、堵水、 分層或合層生產(chǎn)，并可以根據(jù)生產(chǎn)需要有選擇的改變生產(chǎn)層位。為了滿足生產(chǎn)需要，近 幾年出現(xiàn)了智能化找堵水技術(shù)，可實現(xiàn)找水、堵水及生產(chǎn)管柱一體化，但生產(chǎn)成本高， 且為一次性的，且存在開關(guān)控制狀態(tài)模糊、復(fù)位功能差的問題。

實用新型內(nèi)容為了在不動全井管柱的情況下，在幾個層位以內(nèi)選擇任意單層或多層組合生 產(chǎn)，本實用新型提供一種四層內(nèi)任意可調(diào)的選擇性采油管柱，該選擇性采油管柱在不動 全井管柱的情況下，可在四個層位以內(nèi)選擇任意單層或多層組合進(jìn)行找堵水生產(chǎn)，開關(guān) 具有復(fù)位功能，可避免開關(guān)狀態(tài)模糊，且設(shè)計簡單、操作可靠、生產(chǎn)成本低廉。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的四層內(nèi)任意可調(diào)的選擇性采油管柱包括生 產(chǎn)管柱及丟手管柱，生產(chǎn)管柱包括與抽油泵依次連接的篩管及捅桿，捅桿上依次固定開 關(guān)控制器，丟手管柱包括預(yù)置在射孔段的封隔器及井下開關(guān)；其中所述的井下開關(guān)按生 產(chǎn)層位和數(shù)量的需要預(yù)置在封隔器的下部，與固定在捅桿上的開關(guān)控制器相互配合；而所述的開關(guān)控制器上下端分別有內(nèi)外連接螺紋，且外圓上有軸肩；所述的井下開關(guān)主要包括上接頭、上閥體、下閥體、滑套及限位彈性爪，其中 上接頭依次連接上閥體及下閥體；上閥體的外壁上有一環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽處有平行于 軸線的階梯閥孔與上閥體的中心孔相通，階梯閥孔內(nèi)上下置有彈簧及閥球，且階梯閥孔 的下段孔徑與閥球直徑差為負(fù)值；下閥體的內(nèi)壁上有環(huán)槽，所述下閥體的孔內(nèi)置有滑 套，可由開關(guān)控制器攜帶其上下移動，且滑套下段壁開有平行于軸線的徑向通槽，而滑 套的外壁上固定限位彈性爪，限位彈性爪爪頭上的凸棱與下閥體內(nèi)壁上環(huán)槽的凹凸形狀 相互吻合。滑套與上接頭內(nèi)壁間置有密封件A，與上閥體內(nèi)壁間置有密封件B;上閥體與 上接頭間置有密封圈A，與下閥體間置有密封圈B。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果由于在捅桿上安裝開關(guān)控 制器，且開關(guān)控制器的位置是根據(jù)生產(chǎn)層位和數(shù)量的需要相對于已固定的井下開關(guān)而設(shè)
3置，通過生產(chǎn)管柱的上下移動，使捅桿帶動其上的開關(guān)控制器在井下開關(guān)內(nèi)上下移動并 控制開關(guān)內(nèi)的滑套上下移動，從而關(guān)閉或打開開關(guān)內(nèi)上閥體的階梯型閥孔，使井下開關(guān) 的中心孔與外部導(dǎo)通或關(guān)閉；而且井下開關(guān)及開關(guān)控制器的數(shù)量與所要控制的層位對 應(yīng)，從而實現(xiàn)了不動全井管柱情況下，通過上提或下放生產(chǎn)管柱，就可以控制四個層以 內(nèi)任意單層或多層位的開和關(guān)，實現(xiàn)各層位的找堵水，達(dá)到選擇開采任意層的目的；并 且該開關(guān)通過生產(chǎn)管柱上移，使開關(guān)復(fù)位，可避免開關(guān)狀態(tài)模糊的問題發(fā)生；本實用新 型設(shè)計簡單，操作可靠，生產(chǎn)成本低廉。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為附圖1中序號6井下開關(guān)控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為附圖1中序號4井下開關(guān)的打開狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為附圖3中序號12上閥體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為附圖1中序號4井下開關(guān)的關(guān)閉狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-抽油泵，2-篩管，3-封隔器，4-井下開關(guān)，5-捅桿，6_開關(guān)控制器， 7_上接頭，8-密封圈A，9-密封件A，10-彈簧，11-鋼球，12-上閥體，13-密封件B， 14-密封圈B，15-下閥體，16-限位彈性爪，17-滑套，18-軸肩，19-階梯閥孔，20-環(huán) 形凹槽，21-環(huán)槽，22-徑向通槽。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明由圖1所示，該四層內(nèi)任意可調(diào)的選擇性采油管柱由生產(chǎn)管柱和丟手管柱兩大 部分組成，生產(chǎn)管柱由抽油泵1連接篩管2，篩管2連接捅桿5，捅桿5上按生產(chǎn)層位的 需要在不同位置依次固定開關(guān)控制器6;丟手管柱由封隔器3和井下開關(guān)4組成，丟手管 柱下到射孔井段時，固定封隔器3，且井下開關(guān)4按層位的需要預(yù)置在封隔器3的下部， 與捅桿5上的開關(guān)控制器6相互配合；且封隔器3及井下開關(guān)4至少4個，而井下開關(guān)控 制器6至少3個；井下開關(guān)4的開或關(guān)其狀態(tài)由開關(guān)控制器6通過的方向確定，控制井下 開關(guān)4的開或關(guān)的規(guī)則為開關(guān)控制器6上行通過井下開關(guān)4時開關(guān)關(guān)閉，下行通過井 下開關(guān)4時開關(guān)打開，實現(xiàn)各層的找水和堵水，達(dá)到選擇開采任意層的目的。同時可通 過上提生產(chǎn)管柱實現(xiàn)復(fù)位到初始狀態(tài)，避免開關(guān)狀態(tài)模糊的問題。另外，起出生產(chǎn)管柱 時，由于管柱上提，使開關(guān)關(guān)閉，這樣在作業(yè)時，丟手管柱中的井下開關(guān)4還具有防噴 防污染功能。所述的開關(guān)控制器6，如圖2所示，上下端分別有內(nèi)外連接螺紋、且外圓上有軸 肩18，并通過內(nèi)外螺紋依次固定在捅桿5上。所述的井下開關(guān)4如圖3及圖4所示，主要包括上接頭7、上閥體12、下閥體 15、滑套17及限位彈性爪16，其中上接頭7的內(nèi)孔螺紋連接上部油管，外螺紋連接上閥 體12，上閥體12下端內(nèi)螺紋連接下閥體15，下閥體15的下端與下部油管連接；上閥體 12的外壁上有一環(huán)形凹槽20，環(huán)形凹槽20處有平行于軸線的上大下小階梯閥孔19，上閥 體12上的軸向階梯閥孔19沿周向分布，階梯閥孔19與上閥體12的中心孔相通，如圖4 所示。階梯閥孔19可為多個且徑向分布，階梯閥孔19的大徑內(nèi)置有閥球11及彈簧10，且閥球11在下、彈簧10在上，并且階梯閥孔19的下段直徑比閥球11的直徑小，在彈簧 10的壓力作用下，閥球11坐在階梯閥孔19的小徑肩上，使得上閥體12的中心孔與井下 開關(guān)4的外部不導(dǎo)通，當(dāng)井下開關(guān)4外部的壓力大于彈簧10的壓力時，可向上頂開閥球 11，階梯閥孔19與上閥體12的中心孔導(dǎo)通，從而使得井下開關(guān)4與外部導(dǎo)通；所述下閥 體15的內(nèi)壁有上下兩道徑向環(huán)槽21，且下閥體15的孔內(nèi)置有滑套17，可由開關(guān)控制器 6攜帶其上下移動，且滑套17下段壁上開有平行于軸線的徑向通槽22，使得滑套17的下 端在徑向有彈性，而滑套17的外壁上螺紋固定限位彈性爪16，限位彈性爪16的爪頭上有 凸棱與下閥體15內(nèi)壁上的環(huán)槽21的凹凸形狀相互吻合，使得滑套17軸向移動到限位彈 性爪16的爪頭與環(huán)槽21對應(yīng)的位置時，滑套17相對固定?；?7向上移動時，與上 接頭7間由密封件A9密封，與上閥體12的內(nèi)壁間由密封件B13密封；同時上閥體12與 上接頭7間由密封圈A8密封，與下閥體15間由密封圈B14密封。工作的初始狀態(tài)時為關(guān)閉狀態(tài)，如圖5所示，滑套17外壁上的限位彈性爪16的 爪頭卡定在下閥體15內(nèi)壁的上道環(huán)槽21中，滑套17的上部與上接頭7間由密封件A9密 封，與上閥體12的內(nèi)壁間通過密封件B13密封，此時井下開關(guān)4的中心孔與開關(guān)外部不 通，處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)需要打開井下開關(guān)4時，捅桿5下行，固定在捅桿5上的開關(guān)控制器6進(jìn)入井 下開關(guān)4的中心孔內(nèi)，開關(guān)控制器6上的軸肩18頂在滑套17下端的凸臺上，開關(guān)控制器 6在捅桿5下行力的作用下，迫使滑套17外壁上的限位彈性爪16收縮，開關(guān)控制器6頂 著滑套17下行，當(dāng)滑套17外壁上的限位彈性爪16的爪頭與下閥體12內(nèi)壁上的下道環(huán)槽 21對應(yīng)時，限位彈性爪16的爪頭卡進(jìn)環(huán)槽21內(nèi)，滑套17停止移動，捅桿5繼續(xù)下行， 迫使滑套17的下端張開，開關(guān)控制器6強(qiáng)行通過，這時閥體外部的壓力頂開上閥體12壁 上的閥球11，閥體的中心孔與外部導(dǎo)通，開關(guān)打開，如圖3所示。捅桿5繼續(xù)下行，可 以使多個開關(guān)控制器6強(qiáng)行通過所對應(yīng)的多個井下開關(guān)4，實現(xiàn)控制多層位井下開關(guān)4， 使其打開。需要關(guān)閉井下開關(guān)4時，如圖5所示，捅桿5上行，帶動開關(guān)控制器6上行，當(dāng) 開關(guān)控制器6的軸肩18頂在滑套17的下部時，開關(guān)控制器6在捅桿5上行力的作用下， 頂著滑套17上行，迫使滑套17外壁上的限位彈性爪16收縮，跟隨滑套17上行，當(dāng)滑套 17上行遇到上接頭7限位后，這時限位彈性爪16的爪頭剛好卡進(jìn)下閥體15內(nèi)壁的上道環(huán) 槽21中，這時上閥體12的中心孔與階梯閥孔19被滑套17隔斷，此時井下開關(guān)4關(guān)閉。 若捅桿5繼續(xù)上行，可以使多個開關(guān)控制器6強(qiáng)行通過所對應(yīng)的多個井下開關(guān)4，實現(xiàn)控 制多層位井下開關(guān)4，使其關(guān)閉。該選擇性采油管柱還可以通過其生產(chǎn)管柱上移，使開關(guān)復(fù)位，避免開關(guān)狀態(tài)模 糊；通過捅桿5的上下移動，帶動井下開關(guān)控制器6打開或關(guān)閉一個或幾個井下開關(guān)4， 實現(xiàn)四個層位以內(nèi)選擇任意單層或多層組合進(jìn)行找堵水和堵水，達(dá)到選擇開采任意層的 目的。本實用新型設(shè)計簡單，操作可靠，生產(chǎn)成本低廉。
權(quán)利要求1.一種四層內(nèi)任意可調(diào)的選擇性采油管柱，包括生產(chǎn)管柱及丟手管柱，生產(chǎn)管柱包 括與抽油泵(1)依次連接的篩管(2)及捅桿(5)，捅桿(5)上依次固定開關(guān)控制器(6)， 丟手管柱包括預(yù)置在射孔段的封隔器(3)及井下開關(guān)(4)，其特征在于所述的井下開關(guān) (4)按生產(chǎn)層位和數(shù)量的需要預(yù)置在封隔器(3)的下部，與固定在捅桿(5)上的開關(guān)控制 器(6)相互配合；而所述的開關(guān)控制器(6)上下端分別有內(nèi)外連接螺紋，且外圓上有軸肩(18)；所述的井下開關(guān)(4)主要包括上接頭(7)、上閥體(12)、下閥體(15)、滑套(17)及 限位彈性爪(16)，其中上接頭(7)依次連接上閥體(12)及下閥體(15)；上閥體(12)的外 壁上有一環(huán)形凹槽(20)，環(huán)形凹槽(20)處有平行于軸線的階梯閥孔(19)與上閥體(12) 的中心孔相通，階梯閥孔(19)內(nèi)上下置有彈簧(10)及閥球(11)，且階梯閥孔(19)的下 段孔徑與閥球(11)直徑差為負(fù)值；而下閥體(15)的內(nèi)壁上有環(huán)槽(21)，且所述下閥體 (15)的孔內(nèi)內(nèi)置有滑套(17)，可由開關(guān)控制器(6)攜帶其上下移動，且滑套(17)下段壁 上開有平行于軸線的徑向槽通(22)，而滑套(17)的外壁固定限位彈性爪(16)，限位彈性 爪(16)爪頭上的凸棱與下閥體(15)內(nèi)壁上的環(huán)槽(21)的凹凸形狀相互吻合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四層內(nèi)任意可調(diào)的選擇性采油管柱，其特征在于上閥體 (12)上的軸向階梯閥孔(19)沿周向分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的四層內(nèi)任意可調(diào)的選擇性采油管柱，其特征在于下閥體 (15)內(nèi)壁上的環(huán)槽(21)為上下2個。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的四層內(nèi)任意可調(diào)的選擇性采油管柱，其特征在于滑套 (17)與上接頭(7)內(nèi)壁間置有密封件A(9)，與上閥體(12)內(nèi)壁間置有密封件B(13)；上 閥體(12)與上接頭(7)間置有密封圈A(8)，與下閥體(15)間置有密封圈B(14)。
專利摘要本實用新型涉及應(yīng)用在油田油井分層生產(chǎn)中的一種四層內(nèi)任意可調(diào)的選擇性采油管柱。主要解決常規(guī)選擇性采油管柱開關(guān)狀態(tài)容易模糊，施工難度大的問題。其特征在于井下開關(guān)(4)按層位的需要預(yù)置在封隔器(3)的下部，與捅桿(5)上的開關(guān)控制器(6)相互配合。該采油管柱可實現(xiàn)在不動全井生產(chǎn)管柱的情況下，完成找堵水中分層或合層生產(chǎn)或有選擇的改變生產(chǎn)層位，且該選擇性采油管柱設(shè)計簡單、操作可靠、生產(chǎn)成本及勞動強(qiáng)度低。
文檔編號E21B34/06GK201794563SQ20102028084
公開日2011年4月13日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者于建濤, 劉遵權(quán), 吳建成, 張傳緒, 張艷, 楊春宇 申請人:大慶油田有限責(zé)任公司