专利名称：水平井压差平衡式开关阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油井分层开采控水稳油的石油仪器技术领域，特别涉及一种井下使用的水平井压差平衡式开关阀。
背景技术：
目前，直井开采低含水潜力油层的方法有两种液力找堵水方法和电控找堵水方法。这两种不同的找堵水方法配套有不同的找堵水开关器，即分别为液控找堵水开关器和井下滑套开关器。这两种开关器的结构存在以下不足①液力找堵水开关器在调整开关时泵车压力精度不易控制，多级使用时造成开关误动作。②井下滑套开关器是电缆易缠绕油管，开关控制器起不出来，造成再次作业，不适用于井斜大于15°的井。这两种方法都不适 于水平井的分层开采。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种水平井压差平衡式开关阀，能进行油井找水，提高油井找水效率和准确性。克服现有的开关器液力找堵水开关器在调整开关时泵车压力精度不易控制，多级使用时造成开关误动作的不足。本实用新型采用的技术方案是水平井压差平衡式开关阀，主要由导锥、下密封接头、下连接套、下动密封装置、过液接头、推拉杆和活塞、上动密封装置、上连接套和上密封头组成。其特征在于圆柱体形的导锥上端有内螺纹，导锥的上端螺纹连接圆柱体形下密封接头；下密封接头有中心孔，下密封接头上端有外螺纹，下密封接头上端螺纹连接空心圆柱筒形的下连接套；下连接套上端有内螺纹，下连接套上端螺纹连接空心圆柱体形的过液接头，过液接头上端壁上有横向排液孔，过液接头下端壁上有横向进液孔；过液接头上端有外螺纹，过液接头上端螺纹连接空心圆柱筒形的上连接套，上连接套上端有内螺纹，上连接套的上端螺纹连接上密封头。在上连接套内并在上密封头的下端固定有一个上动密封装置，推拉杆和活塞的上端穿过上动密封装置；在下连接套内并在下密封接头的上端固定一个下动密封装置；推拉杆和活塞的下端穿过下动密封装置并穿过下密封接头上端的中心孔；所述的推拉杆和活塞是由推拉杆和活塞组成，环形活塞焊接在推拉杆的外壁上，活塞为双活塞结构，活塞上端的上活塞直径与过液接头上部的中心孔直径相同，活塞下端的下活塞直径与过液接头下部的中心孔直径相同，活塞的中部外壁有环形的凹槽；所述的上活塞在过液接头上部的中心孔内；所述的下活塞在过液接头下部的中心孔内，并且在推拉杆和活塞上下往复运动时，下活塞在过液接头下端壁上的横向进液孔的上下两侧滑动。所述的推拉杆和活塞中的推拉杆为圆柱体形，推拉杆有中心孔。推拉杆和活塞在电机机组驱动下能进行上下往复运动，完成对层位的打开和关闭。适应现场工艺要求，活塞阀开启关闭可承受20Mpa压差平衡。简述水平井压差平衡式开关阀的工作原理。参阅图I。打开下井前根据具体井况进行设置，初始位置设为关闭(全堵塞)状态；微电机带动推拉杆和活塞6在过液接头5的内孔中轴向向下运行，在活塞上端的上动密封装置7和在活塞下端的下动密封装置4保证开关阀顺利打开活塞下部的过液孔后，限位开关停止给电机供电，电机停止工作；地层液通过过液接头5的进液孔进入，通过活塞中部的环形的凹槽，并从过液接头5的排液孔排出到井下的环形空间流入地层。参阅图2。关闭微电机带动推拉杆和活塞6轴向向上运行，活塞下封闭过液接头5的进液孔与排液孔之间的通道。限位开关停止给电机供电，电机停止工作，地层液被堵塞。动力源通过电机控制电路发送动作指令，控制电路控制电机机组动作，逐层打开和关闭活塞，进行分层生产，地面进行流量和含水的变化分析，判断各分层的产油、产水情况。待各生产层段地质情况判断清楚后，再打开产油层，关闭主产水层段，进行换层生产。本实用新型的有益效果本实用新型水平井压差平衡式开关阀，地面发射无线传 输信号，通过油套环形空间分层传输至目的层进行“开”或“关”动作，能完成对层位的打开和关闭，进行分层开采作业，找出并关闭出水层，打开产油层，实现油井分层开采作业。能在额定工作温度压力下实现开关动作；达到找卡水、分层开采。各层压差平衡式开关器受单独信号控制，实现逐层生产，不会造成各层产液混乱的情况，能够清楚分辨各层的产液物性。对于斜井或水平井，能准确找到产水层位并及时进行卡水作业。
图I是本实用新型水平井压差平衡式开关阀打开状态结构示意图。图2是本实用新型水平井压差平衡式开关阀关闭状态结构示意图。图中，I-导锥，2-下密封接头，3-下连接套，4-下动密封装置，5-过液接头，6_推拉杆和活塞，7-上动密封装置，8-上连接套，9-上密封头。
具体实施方式
实施例I :以一个水平井压差平衡式开关阀为例，对本实用新型作进一步详细说明。参阅图I。本实用新型水平井压差平衡式开关阀，主要由导锥I、下密封接头2、下连接套3、下动密封装置4、过液接头5、推拉杆和活塞6、上动密封装置7、上连接套8和上密封头9组成。圆柱体形的导锥I外径30mm，导锥I的上端有内螺纹，导锥I的上端螺纹连接圆柱体形下密封接头2 ;下密封接头2有中心孔，下密封接头2上端有外螺纹，下密封接头2上端螺纹连接空心圆柱筒形的下连接套3 ;下连接套3上端有内螺纹，下连接套3上端螺纹连接空心圆柱体形的过液接头5，过液接头5有一个长20mm进液槽，过液接头5下端壁上有两排内径为4mm的共12个横向排液孔。过液接头5上端有外螺纹，过液接头5上端螺纹连接空心圆柱筒形的上连接套8，上连接套8上端有内螺纹，上连接套8的上端螺纹连接上密封头9。在上连接套8内并在上密封头9的下端固定有一个上动密封装置7，推拉杆和活塞6的上端穿过上动密封装置7。在下连接套3内并在下密封接头2的上端固定一个下动密封装置4，推拉杆和活塞6的下端穿过下动密封装置4并穿过下密封接头2上端的中心孔。所述的推拉杆和活塞6是由推拉杆和活塞组成，推拉杆为圆柱体形，推拉杆有直径为3mm的中心孔。推拉杆穿过环形活塞的中心孔并且环形活塞焊接在推拉杆的外壁上，活塞为双活塞结构，活塞上端的上活塞直径与过液接头5上部的中心孔直径相同18mm，活塞下端的下活塞直径与过液接头5下部的中心孔直径18mm，活塞的中部外壁有环形的凹槽，凹槽与过液接头5内壁之间形成环形的液体通道。所述的上活塞在过液接头5上部的中心孔内；所述的下活塞在过液接头5下部的中心孔内，并且在推拉杆和活塞6上下往复运动时，下活塞在过液接头5下端壁上的横向进液孔的上下两侧滑动。·
权利要求1.一种水平井压差平衡式开关阀，主要由导锥(I)、下密封接头(2)、下连接套(3)、下动密封装置(4)、过液接头(5)、推拉杆和活塞￠)、上动密封装置(7)、上连接套(8)和上密封头(9)组成，其特征在于圆柱体形的导锥(I)上端有内螺纹，导锥(I)的上端螺纹连接圆柱体形下密封接头(2);下密封接头(2)有中心孔，下密封接头(2)上端有外螺纹，下密封接头(2)上端螺纹连接空心圆柱筒形的下连接套(3);下连接套(3)上端有内螺纹，下连接套(3)上端螺纹连接空心圆柱体形的过液接头(5)，过液接头(5)上端壁上有横向排液孔，过液接头(5)下端壁上有横向进液孔；过液接头(5)上端有外螺纹，过液接头(5)上端螺纹连接空心圆柱筒形的上连接套(8)，上连接套(8)上端有内螺纹，上连接套(8)的上端螺纹连接上密封头(9);在上连接套(8)内并在上密封头(9)的下端固定有一个上动密封装置(7)，推拉杆和活塞￠)的上端穿过上动密封装置(7);在下连接套(3)内并在下密封接头(2)的上端固定一个下动密封装置(4);推拉杆和活塞￠)的下端穿过下动密封装置(4)并穿过下密封接头(2)上端的中心孔；所述的推拉杆和活塞(6)是由推拉杆和活塞组成，环形活塞焊接在推拉杆的外壁上，活塞为双活塞结构，活塞上端的上活塞直径与过液接头(5)上部的中心孔直径相同，活塞下端的下活塞直径与过液接头(5)下部的中心孔直径相同，活塞的中部外壁有环形的凹槽；所述的上活塞在过液接头(5)上部的中心孔内；所述的下活塞在过液接头(5)下部的中心孔内，并且在推拉杆和活塞(6)上下往复运动时，下活塞在过液接头(5)下端壁上的横向进液孔的上下两侧滑动。
2.根据权利要求I所述的水平井压差平衡式开关阀，其特征是所述的推拉杆和活塞(6)中的推拉杆为圆柱体形，推拉杆有中心孔。
专利摘要水平井压差平衡式开关阀，应用于油井分层开采技术领域。导锥的上端连接下密封接头；下密封接头上端螺纹连接下连接套；下连接套上端连接过液接头，过液接头上端连接上连接套，上连接套的上端螺纹连接上密封头；在上连接套内并在上密封头的下端固定有一个上动密封装置，推拉杆和活塞的上端穿过上动密封装置；在下连接套内并在下密封接头的上端固定一个下动密封装置；推拉杆和活塞的下端穿过下动密封装置并穿过下密封接头上端的中心孔。效果是能完成对层位的打开和关闭，进行分层开采作业，找出并关闭出水层，打开产油层，实现油井分层开采作业。能在额定工作温度压力下实现开关动作；达到找卡水、分层开采。
文档编号E21B34/16GK202745812SQ201220300240
公开日2013年2月20日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者侯庆春, 崔金榜, 张宝辉, 郭吉民, 祖世强, 王燕嵩, 陈蕾, 高振涛, 夏志学 申请人:中国石油天然气股份有限公司