一种自适应分层注水调节控制阀的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种自适应分层注水调节控制阀，其包括安装短接，安装短接的两端的外侧壁设有外螺纹，机械封隔器分别与安装短接的两端通过螺纹连接，安装短接外侧壁对称焊设有四个注水阀体，注水阀体设有一个半球形内腔，注水阀体包括活塞，安装短接的外侧壁对称设有四个通孔，该通孔的位置与进水嘴的位置相对应，注水阀体与安装短接的内腔相连通，活塞导向轨道的一端与底座的中部焊接，活塞与活塞导向轨道套接，在活塞与底座之间设有活塞弹簧，活塞弹簧与活塞导向轨道套接，活塞的扇形面与半球形内腔相配合，注水阀体的半球形内腔的边缘处设有螺纹，底座的边缘设有外螺纹，底座与该半球形内腔通过螺纹连接。
【专利说明】
一种自适应分层注水调节控制阀
技术领域
[0001 ]本发明属于液压元件技术领域，涉及一种自适应分层注水调节控制阀。
【背景技术】
[0002]在油田注水开发过程中，由于注水井储层物性参数有不同的变化特征，并随开发时间的延长呈现出更显著变化。
[0003]分层注水时由于纵向上层间渗透率不同，注水水线很难达到同步，这些问题都会为注水开发后期开发方案设计及配注方案编制等带来困难。使得注水井分层配注量难以达到同步控制，仍按照设计分层注水量配注已不能满足实际注水开发的需求，也无法准确预测合理分层配注量，影响了注水井开发效果和原油采收率的提高。
[0004]传统的笼统注水技术，由于各层渗透率不同，使得注水水线推进速度不同，高渗层注水快，低渗层注水慢，出现单层突进现象，中低渗层不能很好的发挥作用，很容易造成生产井发生水淹、水窜等现象，对于提高采收率非常不利；而现在普遍的人工分层注水技术，对于前期储层物性参数掌握的要求非常高，而且在水嘴选择、管柱下放方面成本高，工艺复杂O
【发明内容】
[0005]发明目的:本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明公开了一种自适应分层注水调节控制阀，实现油田分层注水发开发过程中的注水水线保持一致。
[0006]技术方案:一种自适应分层注水调节控制阀，包括注水阀体、安装短接和机械封隔器，
[0007]所述安装短接的两端的外侧壁均设有外螺纹，所述机械封隔器分别与所述安装短接的两端通过螺纹连接，
[0008]所述安装短接的外侧壁对称焊设有四个注水阀体，所述注水阀体设有一个半球形内腔，
[0009 ]所述注水阀体包括活塞、活塞弹簧、活塞导向轨道、底座和进水嘴，
[0010]所述安装短接的外侧壁对称设有四个通孔，该通孔的位置与所述进水嘴的位置相对应，注水阀体与所述安装短接的内腔相连通，
[0011]所述活塞导向轨道的一端与所述底座的中部焊接，
[0012]所述活塞与所述活塞导向轨道套接，在所述活塞与所述底座之间设有所述活塞弹簧，所述活塞弹簧与所述活塞导向轨道套接，
[0013]所述活塞的扇形面与所述半球形内腔相配合，
[0014]所述注水阀体的半球形内腔的边缘处设有螺纹，所述底座的边缘设有外螺纹，所述底座与该半球形内腔通过螺纹连接。
[0015]进一步地，所述活塞的扇形面与所述活塞的旋转轴的夹角为45°。
[0016]有益效果:本发明公开的一种自适应分层注水调节控制阀具有以下有益效果:
[0017]1、在油田分层注水过程中，在每个储层设置一个自适应注水调节阀，可以实现同时对多个储层注水量的控制。
[0018]2、在各储层渗透率不同的情况下，通过调节阀门的压差可以实现对各储层注水量的控制。使高渗透储层注水量得到抑制，中低渗透率储层注水量得到加强，进而使各个储层中的原油都能得到有效驱替。
【附图说明】
[0019]图1为本发明公开的一种自适应分层注水调节控制阀的结构示意图；
[0020]图2为注水阀体的结构示意图；
[0021]图3a为由于储层渗透率差异造成的储层注水水线不一致的示意图；
[0022]图3b为在自适应分层注水控制阀的调节下注水水线之间的差距逐渐减小的示意图；
[0023]图3c为在自适应分层注水控制阀的最终调节下注水水线逐渐保持一致向前推进的不意图；
[0024]其中:
[0025]1-注水阀体 2-安装短接
[0026]3-机械封隔器4-活塞
[0027]5-活塞弹簧 6-活塞导向轨道
[0028]7-底座8-进水嘴
【具体实施方式】
:
[0029]下面对本发明的【具体实施方式】详细说明。
[0030]—种自适应分层注水调节控制阀，包括注水阀体1、安装短接2和机械封隔器3，
[0031]安装短接2的两端的外侧壁均设有外螺纹，机械封隔器3分别与安装短接2的两端通过螺纹连接，
[0032]安装短接2的外侧壁对称焊设有四个注水阀体I，注水阀体I设有一个半球形内腔，[0033 ]注水阀体I包括活塞4、活塞弹簧5、活塞导向轨道6、底座7和进水嘴8，
[0034]安装短接2的外侧壁对称设有四个通孔，该通孔的位置与进水嘴8的位置相对应，注水阀体I与安装短接2的内腔相连通，
[0035]活塞导向轨道6的一端与底座7的中部焊接，
[0036]活塞4与活塞导向轨道6套接，在活塞4与底座7之间设有活塞弹簧5，活塞弹簧5与活塞导向轨道6套接，
[0037]活塞4的扇形面与半球形内腔相配合，
[0038]注水阀体I的半球形内腔的边缘处设有螺纹，底座7的边缘设有外螺纹，底座7与该半球形内腔通过螺纹连接。
[0039]进一步地，活塞4的扇形面与活塞4的旋转轴的夹角为45°。
[0040]在注水过程中，在井筒与地层压差作用下控制活塞弹簧5向后运动，流体通过进水嘴8注入地层，分层注水时注采压差ΔΡ由两部分组成:注入水经过注水阀体I产生的压降ΔPl以及在储层中流动产生的压降A P2。当注水压差一定时，注水阀所产生的压差的大小由活塞4与半球形内腔之间的孔道的开度决定，开度大时，注水阀产生的压差小，开度小时，注水阀产生的压差大。调节机制如图3a?3c所示，设上层渗透率大于下层。
[0041]图3a中所示，开始时，活塞4与半球形内腔之间的孔道的开度相同，进入储层的压力也相同，上层渗透率大，流速快，下层渗透率下，流速慢，一段时间后上层水驱前缘推进的距离大于下层。
[0042]如图3b中所示，上层水驱前缘推进速度大于下层，活塞4与半球形内腔之间的孔道在活塞弹簧5作用下自动调节开度，上层开度变小，压降变大，进入储层的压力减小，流速减慢;下层开度变大，压降变小，进入储层的压力变大，流速增加;一段时间后上下层的水驱前缘继续往前推进，但上下层的水驱前缘的差值逐渐减小。通过几次调节，可以实现水驱前缘的一致性，并且此后水驱前缘同时向前推进，即达到图3c、的效果，实现“渗透率一压差一开度”的调节机制。
[0043]上面对本发明的实施方式做了详细说明。但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
【主权项】
1.一种自适应分层注水调节控制阀，其特征在于，包括注水阀体、安装短接和机械封隔器， 所述安装短接的两端的外侧壁均设有外螺纹，所述机械封隔器分别与所述安装短接的两端通过螺纹连接，所述安装短接的外侧壁对称焊设有四个注水阀体，所述注水阀体设有一个半球形内腔， 所述注水阀体包括活塞、活塞弹簧、活塞导向轨道、底座和进水嘴， 所述安装短接的外侧壁对称设有四个通孔，该通孔的位置与所述进水嘴的位置相对应，注水阀体与所述安装短接的内腔相连通， 所述活塞导向轨道的一端与所述底座的中部焊接， 所述活塞与所述活塞导向轨道套接，在所述活塞与所述底座之间设有所述活塞弹簧，所述活塞弹簧与所述活塞导向轨道套接， 所述活塞的扇形面与所述半球形内腔相配合， 所述注水阀体的半球形内腔的边缘处设有螺纹，所述底座的边缘设有外螺纹，所述底座与该半球形内腔通过螺纹连接。2.根据权利要求1所述的一种自适应分层注水调节控制阀，其特征在于，所述活塞的扇形面与所述活塞的旋转轴的夹角为45°。
【文档编号】E21B34/08GK106089150SQ201610565190
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月18日
【发明人】韩继勇, 逄仁德, 蔡亚西, 赵凯, 陈军伟, 许永华, 刘亚飞, 吉磊, 高诗惠, 马都都
【申请人】西安石油大学