专利名称：可调恒流堵塞器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田采油领域偏心配水器所用的堵塞器，尤其是可调恒流堵塞
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背景技术在油田采油领域中，为了提高采收率，采用注水井分层注水提高油层压力。注水井 普遍采用偏心配水器，注水量是通过偏心配水器内的堵塞器来控制。目前可调恒流堵塞器 由于结构原因在开关井时，由于压差过大，造成柱塞自动关闭，在下入井下自动调节时，自 动调节不灵活和调节电机易损坏的问题，影响了测调效率和注水质量的进一步提高，最终 影响油井采收率
实用新型内容
为了解决现有可调恒流堵塞器开关井时柱塞自动关闭，调节不灵活和调节电机易 损坏的问题。本实用新型提供一种可调恒流堵塞器。该可调恒流堵塞器具有保持恒流和可 调两个主功能，同时具备了开关井时柱塞保持常态、调节灵活和调节电机不易损坏的特点。本实用新型的技术方案是该可调恒流堵塞器包括传动轴、与下连接筒相连的上 连接筒、凸轮，传动轴下端有旋转调节螺母，旋转调节螺母由螺纹与上连接筒内连接，上连 接筒内螺纹的上、下端有旋转调节螺母退出槽，旋转调节螺母上端的传动轴上套有倒T形 弹簧垫，弹簧垫上部外套有复位弹簧，并置于弹簧定位套的台阶孔内，弹簧定位套通过销钉 固定在凸轮下的上连接筒内；旋转调节螺母下轴向滑动孔内连接有限位套，限位套的孔内 滑动连接有滑动连杆，滑动连杆上端有环形凸台，滑动连杆下端转动连接有柱塞，柱塞侧壁 上有调节孔，并分别与柱塞的过液孔和下连接筒上的出液孔相连通，柱塞上端轴向有分别 与过液孔和平衡弹簧腔相连通的平衡孔，柱塞上的过液孔直径为3-11毫米，柱塞台阶上部 横向有排气孔，下连接筒上连接有定位销钉，定位销钉内端置于柱塞轴向限位槽内，柱塞上 端滑动连杆上套有倒T形弹簧座，弹簧座上端滑动连杆上套有平衡弹簧，弹簧座与柱塞之 间置有钢丝环，下连接筒下连接有进水接头，进水接头与柱塞之间有行程腔。上述方案中的滑动连杆下端通过卡簧与柱塞转动连接；钢丝环可用带珠架的滚珠 代替。本实用新型具有如下有益效果该可调恒流堵塞器由于采用传动轴带动旋转调 节螺母转动，旋转调节螺母由滑动连杆带动柱塞上下移动，柱塞向下移动时，调节孔与出液 孔逐步对正放大，实现注水量调节。再由于采用柱塞通过平衡孔和平衡弹簧平衡柱塞上下 端压差，实现恒流和保持柱塞下井时的状态，因而解决了开关井压差过大柱塞自动关死的 问题，保证注水量恒定。最后由于采用滑动连杆下端通过卡簧与柱塞盖转动连接，弹簧座 与柱塞之间置有钢丝环或带珠架的滚珠，旋转调节螺母与滑动连杆上端采用限位套和凸台 结构。使得调节灵活。同时由于采用在上连接筒内螺纹的上、下端设置有旋转调节螺母退 出槽，进水接头与柱塞之间设置有行程腔结构。利用旋转调节螺母退出槽使旋转调节螺母调节到最上端和最下端时，旋转调节螺母与上连接筒内螺纹脱离，产生空转，不能够上下移 动，同时利用行程腔防止柱塞下移时与进水接头相顶，因而保护了调节电机，解决了调节电 机易损坏的问题。所以说该可调恒流堵塞器具有保持恒流和可调两个主功能，同时具备了 开关井时柱塞保持常态、调节灵活和调节电机不易损坏的特点。该可调恒流堵塞器保证一 次投捞成功率100%，注水合格率达100%。
附图1是本实用新型结构示意图；附图2是图1中A-A剖面图。图中1-传动轴，2-下连接筒，3-上连接筒，4-凸轮，5-旋转调节螺母，6_旋转调 节螺母退出槽，7-弹簧垫，8-复位弹簧，9-弹簧定位套，10-滑动孔，11-限位套，12-滑动连 杆，13-柱塞，14-调节孔，15-过液孔，16-出液孔，17-定位销钉，18-弹簧座，19-钢丝环， 20-进水接头，21-卡簧，22-排气孔，23-平衡孔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明如附图所示，该可调恒流堵塞器整体主要由投捞部分和工作部分组成，投捞部分 与现有的连接方式和传动方式相同，包括传动轴1、与下连接筒2相连的上连接筒3、凸轮4。传动轴1下端有旋转调节螺母5，旋转调节螺母5为T字形，上端环形凸台外有外 螺纹，旋转调节螺母5的外螺纹与上连接筒3内凸台内的内螺纹连接，通过旋转调节螺母5 与上连接筒2内螺纹使柱塞6能够上下移动。上连接筒3内螺纹的上、下端有旋转调节螺 母退出槽6，旋转调节螺母退出槽6达到保护调节电机的作用。旋转调节螺母5上端的传动 轴1上套有倒T形弹簧垫7，通过限位套7的台阶面与弹簧定位套9下端的接触，实现密封， 有效的防止漏水。弹簧垫7上部外套有复位弹簧8，并置于弹簧定位套9的台阶孔内，复位 弹簧8起复位作用，保证旋转调节螺母4向下旋转连接到上连接筒2内螺纹上。弹簧定位 套9通过销钉固定在凸轮4下的上连接筒3内，弹簧定位套9起限位作用，限止旋转调节螺 母5过大上移。旋转调节螺母5下轴向滑动孔10内连接有限位套11，限位套11的孔内滑动连接 有滑动连杆12，滑动连杆12上端有环形凸台，由限位套11和凸台防止滑动连杆12脱离旋 转调节螺母5，使滑动连杆12即可旋转，又可在旋转调节螺母5下轴向滑动孔10内上下滑 动。滑动连杆12下端通过2个卡簧21与柱塞13的柱塞盖转动连接，柱塞盖焊接在柱塞13 上端面，使得滑动连杆12能够相对柱塞13旋转，保证柱塞13上下移动时不旋转。柱塞13侧壁上有调节孔14，并分别与柱塞13的过液孔15和下连接筒2上的出 液孔16相连通，柱塞13上的过液孔15直径为3-11毫米，根据注水井层段设计要求选择过 液孔15的直径，通过柱塞13的上下移动，调整调节孔14与出液孔16对正关系，改变出液 孔16大小。柱塞13的柱塞盖上端轴向有分别与过液孔15和平衡弹簧腔相连通的平衡孔 23，通过平衡孔23平衡柱塞13上下端压差，也就是保持调节孔14与出液孔16对正关系， 当柱塞13下端压力大时，压缩平衡弹簧，调节孔14上移，使出液孔16注水量减少，当柱塞 13下端压力小时，平衡弹簧向下推动柱塞13，调节孔14下移，使出液孔16注水量增大，实现自动恒流调节，进而保证注水量恒定，同时，保持柱塞13下井时的状态，解决了开关井压 差过大柱塞自动关死的问题。柱塞13台阶上部横向有排气孔22，通过排气孔22防止柱塞 腔产生真空现象。下连接筒2上连接有定位销钉17，定位销钉17内端置于柱塞13轴向限位槽18 内，定位销钉17起限止柱塞13的旋转和行程作用。柱塞13上端滑动连杆12上套有倒T形弹簧座18，弹簧座18上端滑动连杆12上 套有平衡弹簧，平衡弹簧起到平衡柱塞I3上下端压力作用。弹簧座18与柱塞13之间置有 钢丝环19或带珠架的滚珠，通过钢丝环19或带珠架的滚珠减少弹簧座18与柱塞13摩擦 阻力，使旋转调节螺母5旋转灵活。下连接筒2下连接有进水接头20，进水接头20与柱塞13之间有行程腔，由行程腔 防止柱塞13卡住，有效保护调节电机和柱塞13的有效调节。工作原理下井调节过程，先将该可调恒流堵塞器投放到偏心配水器偏心孔内。在通过测试 装置旋转传动轴1，传动轴1带动旋转调节螺母5转动，旋转调节螺母5由滑动连杆12带动 柱塞13上下移动，柱塞13向下移动时，调节孔14与出液孔16逐步对正放大，直到旋转调 节螺母5脱离上连接筒3内螺纹，这时出液孔16达到最大注水量，继续旋转调节螺母5通 过弹簧定位套9实现空转，达到保护调节电机的作用，弹簧垫7向上压在弹簧定位套9上防 止漏水。在调节过程中，由于采用滑动连杆12下端通过2个卡簧21与柱塞盖转动连接，弹 簧座18与柱塞13之间置有钢丝环19或带珠架的滚珠，旋转调节螺母5与滑动连杆12上 端采用限位套11和凸台结构。使得调节灵活。同时由于采用在上连接筒3内螺纹的上、下 端设置有旋转调节螺母退出槽6，进水接头20与柱塞13之间设置有行程腔结构。利用旋转 调节螺母退出槽6使旋转调节螺母5调节到最上端和最下端时，旋转调节螺母5与上连接 筒3内螺纹脱离，产生空转，不能够上下移动，同时利用行程腔防止柱塞13下移时与进水接 头20相顶，因而保护了调节电机，解决了调节电机易损坏的问题，延长了使用寿命。当柱塞13调节到某一位置时，达到设计注水量时停止调节，完成调节操作。在注水过程中自动恒流调节过程，当柱塞13下端压力大时，柱塞13压缩平衡弹 簧，柱塞13上的调节孔14上移，使出液孔16注水量减少；当柱塞13下端压力小时，平衡弹 簧向下推动柱塞13，柱塞13上的调节孔14下移，使出液孔16注水量增大，实现恒流，进而 保证注水量恒定。在开关井压差过大时，柱塞13通过平衡孔23平衡柱塞13上下端压差，保持柱塞 13下井时的状态，因而解决了开关井压差过大柱塞自动关死的问题。该可调恒流堵塞器的恒流启动压差为0. 7MPa,配注量适应范围5-200m3/d，工作压 差适应范围是0. 7-lOMPa，配注量偏差士20%，产品平均使用寿命大于一年。该可调恒流堵塞器针对油田现有堵塞器缺少恒流功能而研制的，即在地面注水压 力和地层压力不确定和变化情况下，它能保证所作用层段按预定的配注量长期准确注水。 该可调恒流堵塞器适用于油田注水用的各种不同水质的各种层段，最适合吸水性好的层段 使用。年测试工作量可减少20%的显著特点。该技术在油田全面应用后将使分层注水效果 得到质的提高，明显改善水驱开发效果，进一步提高采收率。将产生巨大的经济效益和社会效益。该技术目前处于国内外领先水平。
权利要求一种可调恒流堵塞器，包括传动轴(1)、与下连接筒(2)相连的上连接筒(3)、凸轮(4)，其特征在于传动轴(1)下端有旋转调节螺母(5)，旋转调节螺母(5)由螺纹与上连接筒(3)内连接，上连接筒(3)内螺纹的上、下端有旋转调节螺母退出槽(6)，旋转调节螺母(5)上端的传动轴(1)上套有倒T形弹簧垫(7)，弹簧垫(7)上部外套有复位弹簧(8)，并置于弹簧定位套(9)的台阶孔内，弹簧定位套(9)通过销钉固定在凸轮(4)下的上连接筒(3)内；旋转调节螺母(5)下轴向滑动孔(10)内连接有限位套(11)，限位套(11)的孔内滑动连接有滑动连杆(12)，滑动连杆(12)上端有环形凸台，滑动连杆(12)下端转动连接有柱塞(13)，柱塞(13)侧壁上有调节孔(14)，并分别与柱塞(13)的过液孔(15)和下连接筒(2)上的出液孔(16)相连通，柱塞(13)上端轴向有分别与过液孔(15)和平衡弹簧腔相连通的平衡孔(23)，柱塞(13)上的过液孔(15)直径为3 11毫米，柱塞(13)台阶上部横向有排气孔(22)，下连接筒(2)上连接有定位销钉(17)，定位销钉(17)内端置于柱塞(13)轴向限位槽(18)内，柱塞(13)上端滑动连杆(12)上套有倒T形弹簧座(18)，弹簧座(18)上端滑动连杆(12)上套有平衡弹簧，弹簧座(18)与柱塞(13)之间置有钢丝环(19)，下连接筒(2)下连接有进水接头(20)，进水接头(20)与柱塞(13)之间有行程腔。
2.根据权利要求1所述的可调恒流堵塞器，其特征在于滑动连杆(12)下端通过卡簧 (21)与柱塞(13)转动连接。
3.根据权利要求1所述的可调恒流堵塞器，其特征在于钢丝环(19)可用带珠架的滚 珠代替。
专利摘要一种可调恒流堵塞器。主要解决现有堵塞器开关井时柱塞自动关闭，调节不灵活和调节电机易损坏的问题。其特征在于传动轴(1)下端有旋转调节螺母(5)，上连接筒(3)内螺纹的上、下端有旋转调节螺母退出槽(6)，旋转调节螺母(5)上端的弹簧垫(7)上有复位弹簧(8)，弹簧定位套(9)固定在上连接筒(3)内；柱塞(13)上端轴向有与过液孔(15)和平衡弹簧腔相连通的平衡孔(23)，柱塞(13)上端的弹簧座(18)上有平衡弹簧，弹簧座(18)与柱塞(13)之间置有钢丝环(19)，进水接头(20)与柱塞(13)之间有行程腔。该可调恒流堵塞器具有保持恒流和可调两个主功能，同时具备了开关井时柱塞保持常态、调节灵活和调节电机不易损坏的特点。
文档编号E21B33/12GK201730581SQ20102027968
公开日2011年2月2日 申请日期2010年8月1日 优先权日2010年8月1日
发明者董力维 申请人:董力维