專利名稱：井下液壓程序控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油井分層采油、分層打水、分層卡水的井下液壓控制開(kāi)關(guān)。
目前，油井采油所用的井下控制開(kāi)關(guān)，通常是用剪釘將滑套預(yù)先裝在球型單流閥的出口上，靠油管蹩壓后，壓力差所產(chǎn)生的力將剪釘剪斷，來(lái)實(shí)現(xiàn)單流閥的“開(kāi)”或“關(guān)”，從而達(dá)到控制井內(nèi)液體流入油管的目的。但在使用過(guò)程中，每只找水開(kāi)關(guān)在井下只能動(dòng)作一次，為了保證每次油管蹩壓只有一個(gè)打水開(kāi)關(guān)動(dòng)作，各找水開(kāi)關(guān)剪釘?shù)募魯嗔Ρ仨氁笮〔煌抑饌€(gè)增大；故施工時(shí)壓力值要求嚴(yán)格，地面不容易控制，往往在最后一級(jí)動(dòng)作時(shí)所需壓力很高，安全性差，成功率低，且動(dòng)作沒(méi)有重復(fù)性，不能實(shí)現(xiàn)不動(dòng)管柱再次打開(kāi)封閉油層的目的。
本實(shí)用新型之目的在于提供一種既可多級(jí)使用，又可重復(fù)動(dòng)作、多次打開(kāi)或關(guān)閉油管與套管的油流通道的井下液壓程序控制器。
井下液壓程序控制器包括工作筒、上接頭、下接頭，裝在工作筒內(nèi)的中心管、單流閥及單流閥控制總成。單流閥由側(cè)壁帶有出液孔的閥體，螺紋固定在閥體下端的球座，置于球座上的閥球組成。球座下端裝有分別與工作筒和球座相通的分流接頭，下接頭接在分流接頭的下端并與工作筒相通。單流閥控制總成包括；固定在中心管下端的程序軌道體，依次滑套在中心管、程序軌道體上的彈簧、活塞、傳力套和滑套在閥體上的閥套?；钊c傳力套螺紋連接，傳力套下端用檔環(huán)與閥套連接，傳力套中間壁體上開(kāi)有輸液孔；傳力套與程序軌道體之間裝有軌道銷釘，程序軌道體在其外壁周圍開(kāi)有呈“鋸齒形”封閉曲線環(huán)槽，使得軌道銷釘只能沿其軌道單向滑行，并使傳力套帶動(dòng)閥套上、下滑行，當(dāng)軌道銷釘處于曲線環(huán)槽最低點(diǎn)時(shí)，閥套則完全打開(kāi)出液孔。
以下結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是程序軌道體的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是程序軌道體展開(kāi)后的程序軌道示意圖。
圖4是
圖1A—A剖視放大圖。
圖5是
圖1B—B剖視放大圖。
參見(jiàn)
圖1，井下液壓程序控制器由工作筒2，與工作筒2兩端口螺紋連接的上接頭1、分流接頭13，接在分流接頭13上的下接頭14及裝在工作筒2內(nèi)的中心管4、單流閥和單流閥控制總成組成。
分流接頭13上開(kāi)有與工作筒2相通的軸向通道18和與單流閥相通的徑向通道19；徑向通道19開(kāi)在下接頭14與工作筒2之間，分流接頭13中心軸上開(kāi)有與徑向通道19垂直的流道，以便與單流閥相通,見(jiàn)圖4；軸向通道18開(kāi)在徑向通道19兩側(cè)，每側(cè)2—4個(gè)，最好為3個(gè)，徑向通道19開(kāi)成多個(gè)有序排列的園孔，也可以是其它形狀的單孔道。
單向閥由螺紋連接在分流接頭13徑向流道上，呈園筒狀的閥座12，置于閥座12端口上的閥球10，螺紋固定在閥座12上的閥體9組成。閥球10上方的閥體9空腔內(nèi)壁上開(kāi)有四個(gè)對(duì)稱的出液孔16。閥體9外壁上套有閥套12，用于控制出液孔16的“開(kāi)”或“關(guān)”。
單流閥控制總成有螺紋連接在中心管4下端的程序軌道體6，依次滑套在中心管4和程序軌道體6上的彈簧3、活塞5、傳力套8?；钊?與傳力套8螺紋齒合連接，傳力套8與程序軌道體6之間裝有軌道銷釘7，程序軌道體6在其外壁周圍開(kāi)有周期鋸齒形曲線封閉環(huán)槽20，其中有兩個(gè)在曲線下部拉長(zhǎng)的對(duì)稱鋸齒長(zhǎng)槽，兩長(zhǎng)槽之間有1個(gè)周期的鋸齒波槽，也可以有2個(gè)或3個(gè)周期的鋸齒波槽，見(jiàn)圖2、圖3。軌道銷釘7在外力的作用下，能在其上單向沿軌道滑行，且能帶動(dòng)閥套12上、下移動(dòng)，當(dāng)軌道剪釘7處于長(zhǎng)槽底端時(shí)，閥套12則完全打開(kāi)閥體9的出液孔16，當(dāng)軌道銷釘7處于鋸齒波槽波谷時(shí)，出液孔16仍處于關(guān)閉狀態(tài)。
傳力套8的底端螺紋連有檔環(huán)17，檔杯17圖套在閥套11上，閥套11外設(shè)有肩突并與檔杯17相對(duì)，以便在傳力套8上移時(shí)能帶動(dòng)閥套11滑移。
見(jiàn)圖5，傳力套11中間開(kāi)有四個(gè)均勻分布的輸液孔15，使程序軌道6與工作筒2及下接頭14相通。
活塞5與工作筒2、中心管4之間裝有密封圈，閥座12與分流接頭13、閥體9之間，閥體9與閥套11之間也裝有密封圈。
本實(shí)用新型是這樣工作的；由于分流接頭13的軸向通道18使工具上下的油管連通，油管內(nèi)蹩壓時(shí)，管柱中的所有工具都同時(shí)承受井口傳來(lái)的液壓。單流閥中的閥球10在液壓的作用下堵住閥座12，將油管內(nèi)的壓力封住，此時(shí)，工作筒2內(nèi)液壓推動(dòng)活塞5上移壓縮彈簧3，并帶動(dòng)閥套11上移，將閥體9的出液孔16封住，管柱中的所有井下液壓程序控制器都成為關(guān)閉狀態(tài)。油井開(kāi)始生產(chǎn)后，油管內(nèi)的壓力降底到比地層壓力低時(shí)，活塞5在彈簧3彈力和地層壓力的共同作用下下滑。參見(jiàn)圖3，若軌道銷釘7在程序軌道的B點(diǎn)或D點(diǎn)時(shí)，軌道銷釘7沿軌道下行到C點(diǎn)或E點(diǎn)，彈簧3的彈力和地層的壓力通過(guò)軌道銷釘7作用在C點(diǎn)或E點(diǎn)，閥套11不能繼續(xù)下行，閥體9的出液孔16仍被閥套11封住，井內(nèi)的油層液體不能進(jìn)入油管，則該井下液壓程序控制器所對(duì)應(yīng)的油層為封閉層。若軌道銷釘7在F點(diǎn)或F1點(diǎn)時(shí)，彈簧力和液壓力把活塞5和閥套11推動(dòng)下行，使軌道銷釘至A1或A點(diǎn)，閥體9的出液孔16從閥套11的上端露出，井內(nèi)油層液體頂開(kāi)閥球10，經(jīng)閥座12、閥體9、傳力套8進(jìn)入程序軌道體6和中心管4流入油管，則該井下液壓程序控制器所對(duì)應(yīng)的油層為生產(chǎn)層，如果再一次向井內(nèi)蹩壓后，再放壓后生產(chǎn)，當(dāng)油管壓力低于套管壓力后，軌道銷釘7沿程序軌道前進(jìn)一次，使原來(lái)在A1點(diǎn)的軌道銷釘7進(jìn)入C1點(diǎn)，閥體9的出液孔16被封住，原來(lái)在C點(diǎn)軌道銷釘7進(jìn)入E點(diǎn)，閥體9的出液孔16仍被封住，原來(lái)在F點(diǎn)的軌道銷釘7進(jìn)入A1點(diǎn)，閥體9的出液孔16從閥套11上端露出，井下液壓程序控制器被打開(kāi)，使原來(lái)的封閉層變?yōu)樯a(chǎn)層。
由此可以看出只要同一井的幾個(gè)井下液壓程序控制器的軌道銷釘7，在下井前被分別放在相同程序軌道的不同位置，并在施工資料上注明每層對(duì)應(yīng)井下液壓程序控制器軌道銷釘7在軌道上的位置，每次油井蹩壓施工后再生產(chǎn)，就能知道哪一層是生產(chǎn)層，哪些是封閉層。就能實(shí)現(xiàn)油井逐層換層生產(chǎn)，單層測(cè)試，卡封高含水層及生產(chǎn)低含水層。
由于本實(shí)用新型將單流閥與液壓拖動(dòng)的閥套開(kāi)關(guān)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)了用地面向井內(nèi)蹩壓，使井下已被封隔器封隔開(kāi)的各油層，能任選一層單層測(cè)試、生產(chǎn)，保證了油井打水、卡水、換層生產(chǎn)在油井生產(chǎn)過(guò)程中完成，故提高了油井生產(chǎn)率，節(jié)約了費(fèi)用。它具有工作性能可靠，動(dòng)作需要的壓差小，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可用于套管的直井、斜井和自噴井、抽油機(jī)井等油井的分層采油上。
權(quán)利要求1.一種井下液壓程序控制器包括工作筒(2)，上接頭(1)，下接頭(14)，裝在工作筒(2)內(nèi)的中心管(4)、單流閥及單流閥控制總成，其特征在于單流閥由側(cè)壁上帶有出液孔(16)的閥體(9)，連接在閥體(9)下端的球座(12)，置于球座(12)上的閥球(10)組成，球座(12)的下端裝有分別與工作筒(2)和球座12相通的分流接頭(13)，下接頭(14)接在分流接頭(13)的下端并與工作筒(2)相通；單流閥控制總成包括固定在中心管(4)下端的程序軌道體(6)，依次滑套在中心管(4)、程序軌道體(6)上的彈簧(3)、活塞(5)、傳力套(8)及滑套在閥體(9)上的閥套(11)；傳力套(8)下端與閥套(11)連接，其中間壁體上開(kāi)有輸液孔(15)，傳力套(8)與程序軌道體(6)之間裝有軌道銷釘(7)，程序軌道體(6)在其外壁上開(kāi)有呈鋸齒形封閉曲線環(huán)槽(20)，使得軌道銷釘(7)只能沿其軌道單向滑行，并使傳力套(8)帶動(dòng)閘套(11)上、下滑行，當(dāng)軌道銷釘(7)處于曲線環(huán)槽(20)最低點(diǎn)時(shí)，閥套(11)完全打開(kāi)出液孔(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下液壓程序控制制器，其特征在于所述的分流接頭(13)上開(kāi)有互不相通的軸向通道(18)和徑向通道(19)，徑向通道(19)開(kāi)在下接頭(14)與工作筒(2)之間并與單流閥相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的井下液壓程序控制器，其特征在于所述的程序軌道體(6)的曲線環(huán)槽(20)上有兩個(gè)下部拉長(zhǎng)、位置互相對(duì)稱的鋸齒長(zhǎng)槽，兩長(zhǎng)槽之間有1個(gè)或2個(gè)周期鋸齒波槽，軌道銷釘(7)處于該長(zhǎng)槽底部時(shí)，閥套(11)能使閥體(9)出液孔(16)完全打開(kāi)，軌道銷釘(7)處于鋸齒波槽波谷時(shí)，出液孔(16)仍處于關(guān)閉狀態(tài)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種油井分層采油、分層打水的井下液壓控制開(kāi)關(guān)。它由工作筒、上接頭、分流接頭、下接頭、中心管、單流閥及單流閥控制總成。單流閥控制總成包括彈簧、活塞、傳力套、程序軌道體、閥套及軌道銷釘；軌道銷釘在油柱液壓和彈簧力的作用下，沿程序軌道單向滑行，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)單流閥的啟閉。它既可多級(jí)使用，又可重復(fù)啟閉油流通道，具有工作性能可靠、動(dòng)作壓差小、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，特別適用在套管油井的分層采油上。
文檔編號(hào)E21B21/08GK2232975SQ9521187
公開(kāi)日1996年8月14日 申請(qǐng)日期1995年5月24日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月24日
發(fā)明者胡定青 申請(qǐng)人:玉環(huán)縣石油機(jī)械廠