注水井脐带管全层位注入调控装置的制造方法_4

文档序号:10031895阅读:来源:国知局
封隔环空、经过炮眼进入吸水层;向上连接分支管直到地面污水来水总管。
[0121]并且,每个L形连接支管4.2的出水端均朝向I个吸水层;液压封隔器4.3的设置数量为m+1个,分别设置于相邻两个吸水层之间、最上层吸水层的上方以及最下层吸水层的下方;液压封隔器4.3与脐带管束3.2中的供回液压分支管1.3连通;
[0122]反洗栗4.4设置于配水器壳体4.1的下方,反洗栗4.4与反洗液压马达4.6联动;反洗液压马达是反洗栗的动力源,所依靠的液压动力由地面调注控制柜内的液压站提供;也就是说,从液压站输出的供回液压回路以分支管的形式送到井下,经过配水器的环型封隔器后通过单向阀连接到反洗液压马达动力接口上,环型封隔器舒张时,反洗液压马达启动排液。在图4中,1.3.1-液压供液管;1.3.2-液压回液管。
[0123]反洗栗4.4具有排污口 4.5,该排污口 4.5与脐带管束3.2中的排污分支管连通。
[0124]其中,液压封隔器4.3包括环型活塞4.3.1、环型液压舱4.3.2、橡胶环4.3.3和供回液压分支管1.3 ;
[0125]当配水器4下到井下的预定位置后,通过供回液压分支管1.3对环型液压舱4.3.2施加液压力,使环型活塞4.3.1伸出,进而挤压橡胶环4.3.3,使之变形膨胀,堵塞环空
4.3.4,此时配水器4进入可工作状态;
[0126]在注水作业运行一定时间后,含油污水内部的杂质将吸水层堵塞,则采用以下方式进行吸水层的排污作业:通过调注控制柜I转换液压供回方向,使环型活塞4.3.1回缩,释放橡胶环4.3.3,使之恢复原状,疏通环空4.3.4,在此时通过继续提高供回压力和流量,可启动反洗液压马达4.6,反洗栗4.4开始从环空4.3.4中吸液,环空4.3.4压力下降,在反向压力差的作用下,吸水层内杂质经过炮眼4.3.5被排入环空4.3.4,最终被吸入反洗栗4.4,反洗栗4.4以分支管为通道将污水排向地面,此时配水器和注水井进入解封反洗状
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[0127]本实用新型的重要创新是注水井井底安装有反洗栗,在井下吸水层堵塞之后,可以快速启动反洗栗实施反洗解堵作业,相比传统的复杂的地面反洗井工艺,具有成本低廉、效果良好的技术优势;而反洗正常进行的前提条件之一为:配水器部分的封隔器橡胶环需要实现频繁的压缩膨胀和舒张复位,寿命不低于1500次,将该种封隔器称为高频封隔器;传统的封隔器无法满足这个要求,大部分只能进行一次性坐封和解封,随即丧失功能,有的勉强可以实现几次坐封和解封的循环,称为低频封隔器;因此,传统的普通封隔器以及低频封隔器均具有较大的使用局限性。
[0128]因此,本实用新型提供一种用于高频封隔器的橡胶环,简称为高频封隔器橡胶环,能够实现频繁的压缩膨胀和舒张复位,从而实现封隔器高频坐封和解封,且寿命不低于1500次,可反复使用。
[0129]如图18所示,为高频封隔器橡胶环解封状态的结构原理图;如图19所示,为高频封隔器橡胶环坐封状态的结构原理图;如图20所示,为活动压缩盘和固定盘的横截面示意图;如图21所示,为解锁锥盘的横截面示意图;
[0130]橡胶环4.3.3为高频封隔器橡胶环,每个高频封隔器橡胶环均包括:活塞缸组件4.3.8、油缸压力盘4.3.9、活动压缩盘4.3.10、至少一个钢制胶芯盘4.3.11、固定盘
4.3.12、锁台4.3.13、解锁锥盘4.3.14、至少一个坐封拉杆4.3.15和至少一个解封拉杆
4.3.16 ;
[0131]在注水管柱3.1的外部,按自下而上的顺序依次套设油缸压力盘4.3.9、活动压缩盘4.3.10、至少一个钢制胶芯盘4.3.11、固定盘4.3.12、锁台4.3.13和解锁锥盘4.3.14 ;其中,油缸压力盘4.3.9、活动压缩盘4.3.10、至少一个钢制胶芯盘4.3.11以及解锁锥盘
4.3.14与注水管柱3.1为活动套设方式;固定盘4.3.12、和锁台4.3.13与注水管柱3.1为固定套设方式;
[0132]各个坐封拉杆4.3.15的一端固定安装于活动压缩盘4.3.10的坐封安装孔,各个坐封拉杆4.3.15的另一端向上依次穿过各个钢制胶芯盘4.3.11的对应坐封安装孔后,从固定盘4.3.12的对应坐封安装孔穿出,并且,坐封拉杆4.3.15的另一端配置有大于固定盘
4.3.12坐封安装孔的锁钩4.3.17 ;
[0133]各个解封拉杆4.3.16的一端固定安装于油缸压力盘4.3.9的解封安装孔,各个解封拉杆4.3.16的另一端向上依次穿过活动压缩盘4.3.10、各个钢制胶芯盘4.3.11和固定盘4.3.12的解封安装孔后,固定到解锁锥盘4.3.14的解封安装孔中;
[0134]此外,油缸压力盘4.3.9和解锁锥盘4.3.14的盘外壁固定有清管钢刺4.3.18,清管钢刺4.3.18与油层套管5的内壁接触,当油缸压力盘4.3.9和解锁锥盘4.3.14进行升降运动时,带动清管钢刺4.3.18沿油层套管5的内壁进行升降运动,从而使清管钢刺4.3.18刮洗油层套管内壁;
[0135]上述高频封隔器橡胶环进行坐封和解封的过程为:
[0136]坐封过程为:
[0137](I)当需要坐封时,启动活塞缸组件4.3.8,使活塞缸组件4.3.8中的活塞杆向上运动,进而推动油缸压力盘4.3.9向上运动;
[0138]当油缸压力盘4.3.9向上运动时,一方面,油缸压力盘4.3.9的盘外壁固定的清管钢刺4.3.18刮洗油层套管内壁;另一方面,固定于油缸压力盘4.3.9的解封拉杆4.3.16向上运动,从而推动固定于解封拉杆4.3.16顶端的解锁锥盘4.3.14向上运动,而当解锁锥盘4.3.14向上运动时,解锁锥盘4.3.14的盘外壁固定的清管钢刺4.3.18同步刮洗油层套管内壁;再一方面,油缸压力盘4.3.9向上推挤活动压缩盘4.3.10,使活动压缩盘4.3.10向上运动;
[0139](2)当活动压缩盘4.3.10向上运动时,由于固定盘4.3.12固定不运动,因此,设置于活动压缩盘4.3.10和固定盘4.3.12之间的若干个钢制胶芯盘4.3.11不断被推挤,多个钢制胶芯盘4.3.11之间相互挤压变形膨胀产生扩径,从而封闭了配水器外壳4.1和油层套管5间的环空4.3.4 ;与此同时,当活动压缩盘4.3.10向上运动时,带动与活动压缩盘
4.3.10固定的坐封拉杆4.3.15不断向上运动,坐封拉杆4.3.15的顶端设置锁钩4.3.17,当坐封拉杆4.3.15运动到上限位置时,锁钩4.3.17钩住锁台4.3.13,此时,即使液压油缸不再继续加压,由于锁钩4.3.17和锁台4.3.13的作用,保持多个钢制胶芯盘4.3.11处在挤紧状态,实现持续坐封;
[0140]解封过程为:
[0141](I)当需要解封时,启动活塞缸组件4.3.8,使活塞缸组件4.3.8中的活塞杆向下运动,进而拉动油缸压力盘4.3.9向下运动;
[0142](2)当油缸压力盘4.3.9向下运动时,一方面,油缸压力盘4.3.9的盘外壁固定的清管钢刺4.3.18刮洗油层套管内壁;另一方面,与油缸压力盘4.3.9固定的解封拉杆
4.3.16向下运动,从而拉动固定于解封拉杆4.3.16顶端的解锁锥盘4.3.14向下运动,而当解锁锥盘4.3.14向下运动时,一方面,解锁锥盘4.3.14的盘外壁固定的清管钢刺4.3.18同步刮洗油层套管内壁;另一方面,当解锁锥盘4.3.14向下运动时,当触碰到锁钩4.3.17时,可使锁钩4.3.17脱离锁台4.3.13,达到脱钩的目的;而当脱钩后,活动压缩盘4.3.10由于重力作用向下运动,从而使被压紧的钢制胶芯盘4.3.11瞬间松弛,恢复了配水器外壳和油层套管之间的环空;即实现解封过程。
[0143]由此可见,本实用新型提供的注水井脐带管全层位注入调控装置,具有以下优占.V.
[0144](I)将注入水在地面进行分流分支后转入井下分支管,一条支流占用一条分支管;采用该种结构布局,可有效简化整个注入调控装置的结构复杂度,降低油田开采成本;此夕卜,可实现注水井井下所有层位的注水流量、压力精确调控;
[0145](2)在调注控制柜设置控制器,通过控制器可对分支管流量、井下液压封隔器和反洗栗进行自动化控制,具有自动化程度高、操作简单、成本低廉的优点;对提升油田注水开发效果具有重要意义;
[0146](3)脐带管束和注水管柱采用分节设置方案,可满足不同深度注水井的工矿要求,还具有施工方便的优点;此外,脐带管束内部流速较高,可避免管壁不结垢,进而省去清理结垢的费用;
[0147](4)通过采用本实用新型提供的两种具体形式的密封件,可将上下节子脐带管束中的各分支管实现密封对接,保证不会渗漏;
[0148](5)具有井下反洗栗,可实现随时反洗。
[0149]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种注水井脐带管全层位注入调控装置,其特征在于,包括:调注控制柜(I)、专用采油树(2)、脐带管柱(3)和配水器⑷; 所述调注控制柜(I)安装于地面,包括控制器、用于为井下液压封隔器和反洗栗提供动力的动力模块;所述控制器和所述动力模块电连接; 所述调注控制柜(I)具有η个分支管;其中,所述分支管包括用于驱动井下反洗栗且同时用于对井下液压封隔器进行座封和解封操作的供回液压分支管(1.3)、用于对井下进行反洗后排污的排污分支管、以及用于向井下注水的注水分支管;所述供回液压分支管(1.3)连接到所述动力模块;在所述供回液压分支管安装有控制阀;所述注水分支管的设置数量等于被处理的吸水层的数量,设为m个;每个所述注水分支管均安装有流量调节阀(1.D和流量计(1.2);所述控制器分别与各个所述流量调节阀、各个所述流量计和各个所述控制阀电连接; 所述专用采油树(2)设置于井口,包括η个通孔,从所述调注控制柜(I)穿出的η个分支管分别穿过所述专用采油树(2)的η个通孔,将穿过所述专用采油树(2)通孔的η个分支管称为脐带管束(3.2); 所述脐带管柱(3)位于井内的油层套管(5)内部,包括注水管柱(3.1)以及设置于所述注水管柱(3.1)内部的所述脐带管束(3.2);其中,所述注水管柱(3.1)为分节结构,由多节相同的子注水管柱(3.1.1)串接而成,相邻两节子注水管柱(3.1.1)之间通过固定件(3.1.2)连接固定;所述脐带管束(3.2)为分节结构,由多节相同的子脐带管束(3.2.1)串接而成,相邻两节子脐带管束(3.2.1)之间通过密封件(3.2.4)密封连接; 所述配水器(4)设置于所述脐带管柱(3)的下方,包括:配水器壳体(4.1)、m个L形连接支
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