坐落式安全控制装置的制作方法

本发明涉及一种油田注水装置，具体说涉及一种同心双管注水井中安全控制装置。

背景技术：

目前海上注水井采用的注水工艺为空心式分层注水技术，采用同心测调一体化技术对注水井进行在线测调。由于受井斜限制、井底压力大、温度高等条件的约束，大大影响了测调成功率，制约了海上精细化注水的迫切需求。

同心双管管柱由内外两层管柱组成，用来实现对两层地层的分别注水。因此，双管注水比较适合于在海上油田应用。同心双管注水工艺已经在海上油田得到了有效的实施。在施工过程中，为保障注水井的井控安全，目前广泛使用的安全阀结构复杂、成本高，并将内管的载荷几乎全部加在外管上，增加了外管的载荷，也增加了外管失效情况的发生；此外，目前常用的安全阀与内管通过密封插头式连接，在实际注水过程中，经常造成插封不到位，操作繁琐，注水时效性差等问题，导致安全控制的可靠性和稳定性大大降低。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种坐落式安全控制装置。本发明的安全控制装置结构简单、操作方便，通过该安全控制装置不仅将外管的载荷大大降低，避免内外管受力不均衡导致外管提前失效情况的发生，也提高了安全控制的可靠性和稳定性。

为解决上述技术问题，本发明的坐落式安全控制装置包含内管安全阀和坐落装置，所述的内管安全阀包含自上往下依次连接的上接头、密封体、支撑套、板簧总成及下接头，该内管安全阀形成的中空内腔中设置有中空的活塞，所述的活塞上部与密封体内腔密封贴合，该活塞下部与板簧总成内腔密封贴合，所述的板簧总成底端设置有阻挡活塞向下移动的阻挡装置，所述的密封体上设置有液压通道A；所述的坐落装置上设置有液压管线接口及液压通道A’；安装后，液压通道A与液压通道A’正好连通，形成一条贯通的液压流体通道。

所述的阻挡装置可以由板簧、连接销及闸板连接而成。

作为本发明的一种改进，所述的上接头上设置有凸起，所述坐落装置的内腔设置有与上接头的凸起相配合的台阶。

所述的坐落装置优选为中空圆筒状，该坐落装置上设置有轴向通孔。所述轴向通孔呈对称分布。

所述的密封体上下两端通过密封材料分别与上接头、支撑套密封连接。

所述的活塞上还设置有弹性部件。所述弹性部件优选为弹簧及弹簧环。

所述活塞通过胶圈与密封体内腔密封接触。

作为本发明的另一种改进，所述上接头的上端与内管通过螺纹连接。

与现有技术相比，本发明的优点在于，通过内管安全阀与坐落装置独立的坐落式设计，将内管与外管的载荷独立出来，降低了外管的载荷，减少了外管失效情况的发生，提高外管的使用寿命。又由于坐落装置中设置有轴向通孔，实现对外管的注水，在安全阀内部只设置一个活塞，对内管注水进行控制，采用这样的设计，控制装置结构更加简单，操作便捷，降低了成本，也保证了双管注水的有效性。另外，由于安全阀单独与内管的螺纹式密封连接，摒弃了原来的密封插头的胶圈密封，有效提高了注水效果以及安全控制的可靠性及稳定性。

附图说明

图1是坐落式安全控制装置装配示意图。

图2是内管安全阀结构示意图。

图3是坐落装置结构示意图。

图4是图3所示坐落装置沿A-A线的剖面图。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

如图1所示,坐落式安全控制装置包含内管安全阀和坐落装置，图2中所示的内管安全阀包含自上往下依次连接的上接头1、密封体3、支撑套8、板簧总成10及下接头14，各部件之间均通过螺纹连接。在内管安全阀形成的中空内腔中设置有中空的活塞6，活塞6上部与密封体3的内腔密封贴合，活塞6下部与板簧总成10内腔密封贴合，在板簧总成10底端设置有阻挡活塞向下移动的阻挡装置，该阻挡装置可以由板簧11、连接销12及闸板13连接而成，也可以由弹簧、铰链及隔板等组成；在密封体3上设置有液压通道A4,坐落装置上设置有与液压通道A4相配合的液压管线接口16及液压通道A’15。现场安装后，使得液压通道A4与液压通道A’15正好相连通，形成相互连通的液压流体通道。密封体3上下两端通过密封材料分别与上接头1、支撑套8密封连接，在图1所示的1 个实施例中，密封体3上部从上往下依次安装垫片、密封盘根，密封体3下部从上往下同样依次安装垫片、密封盘根，以提高部件之间的密封性。活塞6上还均匀分布有弹性部件，弹性部件优选为弹簧7及弹簧环9。同时，在活塞6设置有胶圈5，以保证活塞6与密封体3内腔密封接触。

图3所示坐落装置的内腔设置有与上接头1的凸起2相配合的台阶18。安装后，上接头1的凸起2正好坐落在坐落装置内部的台阶18上。坐落装置优选为中空圆筒状，该坐落装置上设置有轴向通孔17。轴向通孔17呈对称分布，在图3所示的一个实施例中，轴向通孔17的数量为6个。

现场应用时，外管底部连接注水工具，外管上部连接所述的坐落装置，液控管线从坐落装置的管线接口16连接到地面上实现对内管安全阀的控制。外管下到位之后，再下内管。内管底部连接注水工具，内管上部连接内管安全阀，在下入过程中，当接近下入深度时，减慢下放速度，当内管突然有碰压显示时，说明此时内管安全阀的凸起2刚好与坐落装置的台阶18相接触，表明坐落成功，停止下放内管；此时，液压通道A4与液压通道A’15正好连通，形成一条贯通的液压流体通道。之后，安装井口，实现正常注水。在正常注水过程中，由坐落装置上的管线接口16连接液控管线打压，液压油通过液压流体通道进入密封体3内腔，当压力达到一定数值后，推动活塞6下移，活塞6打开闸板13，内管注水通道打通，从而实现内管注水；外管则通过设置在坐落装置上的轴向通孔17实现对外管注水。当出现紧急状况或其他原因需要停止注水时，液控管线泄压，在弹簧7、弹簧环9的共同作用下，活塞6上移，闸板13在板簧11、连接销12的作用下向上移动，封堵活塞6的环空，注水通道关闭，内管停止注水，从而起到对内管以及环形空间的安全控制作用。与原有设计中内管的载荷全部施加在外管上不同，本发明的坐落式内管安全装置，将内管与外管的载荷独立出来，有效减轻了外管的载荷，保障了外管的使用寿命。同时该工具结构简单，密封可靠，安全稳定性高，将会为油田双管注水井的安全长效生产提供重大的科技支撑。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。