一种高压油水井井下液控开关的制作方法

1.本实用新型涉及油水井井下分层控制工具技术领域，具体地说是一种高压油水井井下液控开关。


背景技术：

2.随着我国油田开发相继进入中后期，油田生产过程中采取全部一次射开生产层位全井合采的方式进行生产，随着油田开发进入中后期后，由于油层之间的渗透率差别大，层间矛盾日益突出的问题，而层间矛盾对油井产能影响较大，无法充分发挥各层的生产潜能，大大影响了油田的开发效率。利用井下开关工具分别控制各生产层位的开与关是提高油井生产效率的有效方法。
3.公开(公告)号：cn105003226b，公开(公告)日：2017
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12，公开了电液双控储能式压裂完井开关，包括自上而下依次连接的上接头、中心管、传压外筒、滑套外筒、外护套、下接头，所述中心管上设置储能装置，所述滑套外筒内部设置滑套系统，所述滑套外筒和外护套内部设置液压传动系统，所述中心管、传压外筒、滑套外筒均开设相连通的传压孔，所述储能装置、滑套系统、液压传动系统通过传压孔相连通。所述滑套外筒下半部分与外护套之间还设置控制驱动系统。解决了常规的投球滑套分段压裂，由于球座的存在，分层级数受限，并对油井产量造成影响，且不具备后期控制开采和选择性开采等问题。
4.公开(公告)号：cn2761835y，公开(公告)日：2006
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01，公开了一种管控液压换层开关，包括上接头、缸套下接头、中心管、弹簧、支撑环及密封件。所述上接头下端与缸套相连接，缸套下端与下接头相连接，中心管上端与压环相连接，安设于上接头与缸套间，下端与缸套相配合，中心管与缸套之间安设有弹簧。本实用新型不需要下入专用工具打开换层开关，换层时也无须记录其工作状态，步骤简单，操作方便，省时省工省资金；换层开关准确、可靠、安全、使用寿命长等特点，广泛应用于油井换层采油工艺中。cn 2761835 y陈述的管控液压换层开关，其活塞开启压力受井中压力的影响大。
5.公开(公告)号：cn202954785u，公开(公告)日：2013
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29，公开了液控式双向控制开关，包括由中心管及其两端连接的上接头和下接头所构成的开关主体，所述开关主体外部自上而下分别套有具有间隔距离的上活塞套和下活塞套，所述上下活塞套与中心管之间形成环空的活塞腔，活塞腔内设置有开设侧孔的活塞，所述中心管上也开设有侧孔。所述活塞腔的两端部即上活塞套上端设置有关闭液控套，下活塞套下端设置有打开液控套，活塞上的侧孔常态位于下活塞套的活塞腔内。液控式双向控制开关能够实现不动管柱换层采油，有效控制生产油层的打开或关闭，可以采用一次射开全部油层井段、分层开采的开发方式，有效降低了换层生产的作业费用，避免频繁修井作业带来的油层污染，为油田的持续稳产和高效开发提供保障。cn 202954785 u陈述的液控式双向控制开关，在正常生产过程中，也易受到油层压力影响而改变液流通道，导致油层产液不稳定。
6.这些现有技术采用液控滑套开关井下常规油水井分层注采，但对高压油藏适应性差，应用范围受限。
7.总之，以上公开技术的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均与本实用新型不相同，或者技术领域或者应用场合不同，针对本实用新型更多的技术特征和所要解决的技术问题以及有益效果，以上公开技术文件均不存在技术启示。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于针对现有技术存在的上述缺陷而提供一种高压油水井井下液控开关，采用柱塞与螺旋碟形弹簧组合机构，大范围减小了液压受力面积、能承受大压差，满足了高压油藏分层开采的需求。
9.为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
10.一种高压油水井井下液控开关，包括偏心本体、柱塞；
11.所述偏心本体开设两个轴向通道，分别为大直径主通道和小直径偏心通道；所述偏心本体还开设两个径向孔，分别为内孔及外孔，其中内孔使大直径主通道与小直径偏心通道连通，其中外孔使小直径偏心通道与偏心本体外界连通；所述内孔开设的位置高于外孔开设的位置；
12.所述柱塞安装于小直径偏心通道内，柱塞与小直径偏心通道相互构成轴向滑动密封副。
13.进一步地，所述柱塞外壁开设主环槽，主环槽与小直径偏心通道构成环空，所述主环槽的轴向长度等于内孔与外孔之间的轴向距离。
14.进一步地，所述柱塞外壁还开设上密封槽和下密封槽，上密封槽与下密封槽内均安装密封圈，所述上密封槽开设的位置位于主环槽上方，下密封槽开设的位置位于主环槽下方。
15.进一步地，所述柱塞下端设置缩径的细径杆，细径杆上套装螺旋蝶形弹簧，螺旋蝶形弹簧上端顶住细径杆上端的缩径环台下端面。
16.进一步地，所述细径杆上还套装挡环、柱塞套；
17.所述挡环上端顶住螺旋蝶形弹簧下端，所述挡环下端顶住柱塞套上端。
18.进一步地，还包括止位环，所述止位环由偏心本体下端口装入偏心本体内部，止位环只与大直径主通道连通，止位环上端面对小直径偏心通道下端封堵，柱塞套下端顶住止位环上端面。
19.进一步地，所述偏心本体下端口连接下接头，下接头上端面顶住止位环。
20.进一步地，所述偏心本体还开设一个斜向液控通道，斜向液控通道内径小于小直径偏心通道内径，即柱塞上端被斜向液控通道下端口限位，所述斜向液控通道上端口开设用于连接液控管线的螺纹孔。
21.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
22.1.采用柱塞传递动力，实现了深井安装液控开关性能；
23.2.柱塞开关，减小了油藏压力对开关的作用力；
24.3.螺旋碟形弹簧的使用，提高了开关对井深、压力的适应性。
附图说明
25.图1是本实用新型一种高压油水井井下液控开关的结构示意图；
26.图2为柱塞结构示意图；
27.图3为挡环部位局部放大图。
28.图中：偏心本体1，柱塞2，螺旋蝶形弹簧3，挡环4，柱塞套5，止位环6，下接头7；
29.螺纹孔101，内孔102，环空103，外孔104；
30.密封槽201、202、204、205，细径杆206。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.实施例1：
33.请参阅图1至图3，本实用新型提供一种技术方案：
34.一种高压油水井井下液控开关，包括偏心本体1、柱塞2；
35.所述偏心本体开设两个轴向通道，分别为大直径主通道和小直径偏心通道；所述偏心本体还开设两个径向孔，分别为内孔及外孔，其中内孔使大直径主通道与小直径偏心通道连通，其中外孔使小直径偏心通道与偏心本体外界连通；所述内孔开设的位置高于外孔开设的位置；
36.所述柱塞2安装于小直径偏心通道内，柱塞与小直径偏心通道相互构成轴向滑动密封副。
37.进一步地，所述柱塞外壁开设主环槽，主环槽与小直径偏心通道构成环空 103，所述主环槽的轴向长度等于内孔与外孔之间的轴向距离，当柱塞下行时，能使内孔与外孔连通。
38.进一步地，所述柱塞外壁还开设上密封槽和下密封槽，上密封槽与下密封槽内均安装密封圈，所述上密封槽开设的位置位于主环槽上方，下密封槽开设的位置位于主环槽下方。
39.进一步地，所述柱塞下端设置缩径的细径杆206，细径杆上套装螺旋蝶形弹簧3，螺旋蝶形弹簧上端顶住细径杆上端的缩径环台下端面。
40.进一步地，所述细径杆上还套装挡环4、柱塞套5；
41.所述挡环上端顶住螺旋蝶形弹簧下端，所述挡环下端顶住柱塞套上端。
42.进一步地，还包括止位环，所述止位环由偏心本体下端口装入偏心本体内部，止位环只与大直径主通道连通，止位环上端面对小直径偏心通道下端封堵，柱塞套下端顶住止位环上端面。
43.进一步地，所述偏心本体下端口连接下接头7，下接头上端面顶住止位环6。
44.进一步地，所述偏心本体还开设一个斜向液控通道，斜向液控通道内径小于小直径偏心通道内径，即柱塞上端被斜向液控通道下端口限位，所述斜向液控通道上端口开设用于连接液控管线的螺纹孔101。
45.螺旋蝶形弹簧3和挡环4套在柱塞2下方，构成运动组件塞进偏心本体1 的偏心孔内，随后再塞入柱塞套5。所述的下接头7与偏心本体1螺纹连接，下接头7上端面与偏心本体
1下端面之间夹持了止位环6。
46.参考图2，所述的柱塞2中部设有细径槽203，也就是主环槽，与偏心本体 1的偏心孔构成液流环空103，连通偏心本体1的内孔102和外孔104。所述的柱塞2还设有密封槽201、202、204、205，安装密封组合与偏心本体1的偏心孔内圆柱面形成动密封。
47.所述的柱塞2下部设有细径杆206，与螺旋碟形弹簧3内径间隙配合，受载后进入柱塞套5内，直到接触止位环6。
48.现场施工时，偏心本体1上的螺纹孔101连接液控管线至地面。地面液控管线内打液压油，液压油推动柱塞2下移，直到柱塞2下端细径杆206端部接触止位环6，此时偏心本体1的内孔102通过环空103与外孔104接通，构成内外液流通道。液控管线泄压时，在螺旋蝶形弹簧的弹性恢复力作用下，柱塞2 上移，直至柱塞2上端面接触偏心本体孔的上台阶面，偏心本体1的外孔104 与内孔102被柱塞2上的密封组合隔断，液流通道关闭。
49.实施例2：
50.请参阅图1至图3，本实用新型提供一种技术方案：
51.一种高压油水井井下液控开关，包括偏心本体1、柱塞2；
52.所述偏心本体开设两个轴向通道，分别为大直径主通道和小直径偏心通道；所述偏心本体还开设两个径向孔，分别为内孔及外孔，其中内孔使大直径主通道与小直径偏心通道连通，其中外孔使小直径偏心通道与偏心本体外界连通；所述内孔开设的位置高于外孔开设的位置；
53.所述柱塞2安装于小直径偏心通道内，柱塞与小直径偏心通道相互构成轴向滑动密封副。
54.进一步地，所述柱塞外壁开设主环槽，主环槽与小直径偏心通道构成环空 103，所述主环槽的轴向长度等于内孔与外孔之间的轴向距离，当柱塞下行时，能使内孔与外孔连通。
55.进一步地，所述柱塞外壁还开设上密封槽和下密封槽，上密封槽与下密封槽内均安装密封圈，所述上密封槽开设的位置位于主环槽上方，下密封槽开设的位置位于主环槽下方。
56.进一步地，所述柱塞下端设置缩径的细径杆206，细径杆上套装螺旋蝶形弹簧3，螺旋蝶形弹簧上端顶住细径杆上端的缩径环台下端面。
57.实施例3：
58.请参阅图1至图3，本实用新型提供一种技术方案：
59.一种高压油水井井下液控开关，包括偏心本体1、柱塞2；
60.所述偏心本体开设两个轴向通道，分别为大直径主通道和小直径偏心通道；所述偏心本体还开设两个径向孔，分别为内孔及外孔，其中内孔使大直径主通道与小直径偏心通道连通，其中外孔使小直径偏心通道与偏心本体外界连通；所述内孔开设的位置高于外孔开设的位置；
61.所述柱塞2安装于小直径偏心通道内，柱塞与小直径偏心通道相互构成轴向滑动密封副。
62.进一步地，所述柱塞外壁开设主环槽，主环槽与小直径偏心通道构成环空 103，所述主环槽的轴向长度等于内孔与外孔之间的轴向距离，当柱塞下行时，能使内孔与外孔连
通。
63.虽然以上所有的实施例均使用图1至图3，但作为本领域的技术人员可以很清楚的知道，不用给出单独的图纸来表示，只要实施例中缺少的零部件或者结构特征在图纸中拿掉即可。这对于本领域技术人员来说是清楚的。当然部件越多的实施例，只是最优实施例，部件越少的实施例为基本实施例，但是也能实现基本的本实用新型目的，所以所有这些变形实施例都在本实用新型的保护范围内。
64.本技术中凡是没有展开论述的零部件本身、本技术中的各零部件连接方式均属于本技术领域的公知技术，不再赘述。比如焊接、丝扣式连接等。
65.在本实用新型中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
66.本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。
67.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
68.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。