一种注调器的制作方法

本发明属于石油技术领域，特别涉及一种注调器。

背景技术：

油田进入高含水的中后期开发阶段后，含水率上升明显，解决层间矛盾显得尤为重要，而分层调驱是解决层间矛盾的有效手段。目前，分层调驱主要分为分层注聚和分层注水两个部分，分层注聚由调驱器实现，分层注水由注水器实现。

在进行分层调驱作业时，调驱器和注水器均需要通过管柱下入井中，所以分层调驱作业必须分两次下放管柱，即一次下放调驱器以完成分层注聚作业，另一次下放注水器以完成分层注水作业，导致施工效率低下。

技术实现要素：

为了解决分层调驱施工效率低下的问题，本发明实施例提供了一种注调器。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种注调器，所述注调器包括注水机构、注聚机构和连接套，

所述注水机构包括第一调节芯管，所述第一调节芯管同轴插装在所述连接套内，且所述第一调节芯管的外壁与所述连接套的内壁螺纹配合，所述连接套上设有出水口，当所述第一调节芯管的底部开口边缘位于所述出水口的底部边缘下方时，所述出水口与所述第一调节芯管的底部开口隔断，当所述第一调节芯管的底部开口边缘位于所述出水口的底部边缘上方时，所述出水口与所述第一调节芯管的底部开口连通；

所述注聚机构包括第二调节芯管，所述第二调节芯管与所述第一调节芯管连通，所述第二调节芯管同轴插装在所述连接套内，且所述第二调节芯管的外壁与所述连接套的内壁螺纹配合，所述连接套的内壁上设有第一密封环，所述连接套上设有出料口，当所述第二调节芯管的底部开口边缘位于所述第一密封环的上部边缘下方时，所述出料口与所述第二调节芯管的底部开口隔断，当所述第二调节芯管的底部开口边缘位于所述第一密封环的上部边缘上方时，所述出料口与所述第二调节芯管的底部开口连通。

在本发明的一种实现方式中，所述连接套的内壁上同轴设有第二密封环，所述第二密封环上设有过流孔，所述过流孔与所述出水口相对布置且连通在一起，所述第二密封环的内壁上同轴设有第一水嘴套，所述第一水嘴套上周向设有多个用于连通所述过流孔和所述第一调节芯管的底部开口的条状通孔，每个所述条状通孔均沿所述第一水嘴套的轴向延伸，所述第一调节芯管的底部外壁上设有第二水嘴套，所述第二水嘴套的外壁与所述第一水嘴套的内壁滑动配合。

在本发明的另一种实现方式中，所述第二水嘴套为陶瓷结构件。

在本发明的又一种实现方式中，所述第二密封环的内壁上同轴设有内凸缘，所述第二水嘴套和所述第一调节芯管之间设有密封圈，所述密封圈用于密封所述内凸缘的端面和所述第二水嘴套之间缝隙。

在本发明的又一种实现方式中，所述连接套包括上外套和定位管套，所述定位管套同轴插装在所述上外套内，所述定位管套的顶部设有用于卡接测调仪的定位卡爪的定位槽，所述第一调节芯管插装在所述定位管套内，且所述第一调节芯管的外壁与所述定位管套的内壁螺纹连接。

在本发明的又一种实现方式中，所述连接套还包括配注筒，所述配注筒同轴固定在所述上外套的底部，所述配注筒的内径由所述配注筒的与所述上外套连接的一端向另一端逐渐增大，所述出料口设置在所述连接套的与所述上外套连接的一端上，所述第二调节芯管插装在所述配注筒内，所述第二调节芯管的外壁上同轴设有密封锥，所述密封锥的外径由所述密封锥的靠近所述出料口的一端向另一端逐渐增大。

在本发明的又一种实现方式中，所述密封锥的外壁上同轴设有多个扩缩槽，各个所述扩缩槽分别沿所述密封锥的轴向间隔布置。

在本发明的又一种实现方式中，所述连接套还包括下外套，所述下外套同轴固定在所述配注筒的底部，所述第二密封环同轴固定在所述下外套的内壁上，所述第二密封环的顶面固定有支撑筒，所述支撑筒同轴插装在所述下外套内，所述支撑筒的顶部设有支撑环，所述支撑环同轴夹设在所述下外套和所述第二调节芯管之间。

在本发明的又一种实现方式中，所述上外套的顶部固定有上接头，所述上接头与所述上外套同轴布置。

在本发明的又一种实现方式中，所述下外套的底部固定有下接头，所述下接头与所述上外套同轴布置。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

在通过本发明实施例所提供的注调器进行分层调驱作业时，将注调器通过管柱下入井内(出水口和出料口均处于关闭状态)，在需要进行分层注水作业时，可以将测调仪卡接在第一调节芯管上，控制第一调节芯管与出水口之间的位置关系，以将出水口开启，此时出水口与第一调节芯管连通，从而可以从第一调节芯管向层间注水，并且可以在分层注水作业完成后，再次通过测调仪关闭出水口，以避免对分层注聚作业造成影响；在需要进行分层注聚作业时，可以将测调仪卡接在第二调节芯管上，可控制第二调节芯管与出料口之间的位置关系，以将出料口开启，此时，第一调节芯管、第二调节芯管和出料口依次连通，从而可以从第一调节芯管向层间注料。也就是说，本发明实施例所提供的注调器能够只通过一次下放井内，就能够完成分层注聚和分层注水作业，且两种作业之间不会产生相互影响，提高了分层调驱的施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的注调器的剖视图；

图2是本发明实施例提供的注调器的局部剖视图；

图3是本发明实施例提供的扩缩槽的放大图；

图4是本发明实施例提供的注调器的局部剖视图；

图5是本发明实施例提供的密封垫的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例

本发明实施例提供了一种注调器，如图1所示，注调器包括注水机构1、注聚机构2和连接套3。

注水机构1包括第一调节芯管11，第一调节芯管11同轴插装在连接套3内，且第一调节芯管11的外壁与连接套3的内壁螺纹配合，连接套3上设有出水口a，当第一调节芯管11的底部开口边缘位于出水口a的底部边缘下方时，出水口a与第一调节芯管11的底部开口隔断，当第一调节芯管11的底部开口边缘位于出水口a的底部边缘上方时，出水口a与第一调节芯管11的底部开口连通。

注聚机构2包括第二调节芯管21，第二调节芯管21与第一调节芯管11连通，第二调节芯管21同轴插装在连接套3内，且第二调节芯管21的外壁与连接套3的内壁螺纹配合，连接套3的内壁上设有第一密封环41，连接套3上设有出料口b，当第二调节芯管21的底部开口边缘位于第一密封环41的上部边缘下方时，出料口b与第二调节芯管21的底部开口隔断，当第二调节芯管21的底部开口边缘位于第二密封环41的上部边缘上方时，出料口b与第二调节芯管21的底部开口连通。

在通过本发明实施例所提供的注调器进行分层调驱作业时，将注调器通过管柱下入井内(出水口a和出料口b均处于关闭状态)，在需要进行分层注水作业时，可以将测调仪卡接在第一调节芯管11上，控制第一调节芯管11与出水口a之间的位置关系，以将出水口a开启，此时出水口a与第一调节芯管11连通，从而可以从第一调节芯管11向层间注水，并且可以在分层注水作业完成后，再次通过测调仪关闭出水口a，以避免对分层注聚作业造成影响；在需要进行分层注聚作业时，可以将测调仪卡接在第二调节芯管21上，可控制第二调节芯管21与出料口b之间的位置关系，以将出料口b开启，此时，第一调节芯管11、第二调节芯管21和出料口b依次连通，从而可以从第一调节芯管11向层间注料。也就是说，本发明实施例所提供的注调器能够只通过一次下放井内，就能够完成分层注聚和分层注水作业，且两种作业之间不会产生相互影响，粘损率低(≤10％)，提高了分层调驱的施工效率。

在上述实现方式中，测调仪是一种与配水器和配注器配合使用的设备，其主要用于控制配水器和配注器的开闭，本发明实施例对测调仪的具体型号不作限制。

图2为注调器的局部剖视图，结合图2，在本实施例中，连接套3的内壁上同轴设有第二密封环42，第二密封环42上设有过流孔c，过流孔与出水口a相对布置且连通在一起，第二密封环42的内壁上同轴设有第一水嘴套51，第一水嘴套51上周向设有多个用于连通过流孔c和第一调节芯管11的底部开口的条状通孔d，每个条状通孔d均沿第一水嘴套51的轴向延伸，第一调节芯管11的底部外壁上设有第二水嘴套52，第二水嘴套52的外壁与第一水嘴套51的内壁滑动配合。

在上述实现方式中，出水口a、过流孔c和条状通孔d依次连通在一起，随着第一调节芯管11相对于连接套3的轴向位移，使得条状通孔d逐渐与第一调节芯管11的底部开口连通，且第一调节芯管11相对于连接套3的轴向位移与条状通孔d的过流面积成正相关关系，从而能够通过控制第一调节芯管11的轴向运动，来控制条状通孔d的开度。

优选地，第二水嘴套52为陶瓷结构件。

在上述实现方式中，由于第二水嘴套52的外壁与第一水嘴套51的内壁滑动配合，所以需要第二水嘴套52为耐磨结构，而且由于第二水嘴套52为陶瓷结构件可以有效的较小第一水嘴套51和第二水嘴套52之间的摩擦系数，进一步地提高了第一水嘴套51和第二水嘴套52的使用寿命。

更优选地，第二水嘴套52的外壁凸出于第一调节芯管11的外壁，从而避免了对第一调节芯管11造成磨损。

在本实施例中，第二密封环42的内壁上同轴设有内凸缘411，第二水嘴套52和第一调节芯管11之间设有密封圈53，密封圈53朝向内凸缘411的端面布置，密封圈53用于密封内凸缘411的端面和第二水嘴套52之间缝隙。

在上述实现方式中，当第一调节芯管11与内凸缘411的端面相抵时，此时出水口a与第一调节芯管11之间被隔断，密封圈53起到密封第二密封环42与第一调节芯管11的作用，避免影响分层注聚作业。

再次参见图1，在本实施例中，连接套3包括上外套31和定位管套32，定位管套32同轴插装在上外套31内，定位管套32的顶部设有用于卡接测调仪的定位卡爪的定位槽321，第一调节芯管11插装在定位管套32内，且第一调节芯管11的外壁与定位管套32的内壁螺纹连接。

在上述实现方式中，第一调节芯管11的顶端设有用于卡接测调仪的调节卡爪的第一调节槽111，当注调器在井内下放到位后，施工人员将测调仪下放至井内，并将测调仪的定位卡爪卡装在定位管套32的定位槽321上，将测调仪的调节卡爪卡装在第一调节芯管11的第一调节槽111上，当需要调整第一调节芯管11在连接套3中的轴向位置时，转动测调仪的调节卡爪，带动第一调节芯管11相对于定位管套32旋转，从而在二者螺纹配合的作用下产生轴向的相对位移，以实现出水口a的开度调节。

具体地，连接套3还包括配注筒33，配注筒33同轴固定在上外套31的底部，配注筒33的内径由配注筒33的与上外套31连接的一端向另一端逐渐增大，出料口b设置在连接套3的与上外套31连接的一端上，第二调节芯管21插装在配注筒33内，第二调节芯管21的外壁上同轴设有密封锥331，密封锥331的靠近出料口b的一端向另一端逐渐增大。

在上述实现方式中，当出料口b与第二调节芯管21之间刚连通时，密封锥331与配注筒33之间的过流面积最大，随着第二调节芯管21朝向出料口b的方向轴向移动，密封锥331与配注筒33之间的过流面积逐渐减小，即出料口b处的流量逐渐减小，从而实现了流量的调节。

具体地，第二调节芯管21的顶部设有用于卡接测调仪的调节卡爪的第二调节槽211，第二调节芯管21的外壁与上外套31的内壁之间螺纹配合，当需要进行分层注聚作业时，施工人员将测调仪的定位卡爪卡装在定位管套32的定位槽321上，将测调仪的调节卡爪卡装在第二调节芯管21的第二调节槽211上，当需要调整第二调节芯管21在连接套3中的轴向位置时，转动测调仪的调节卡爪，带动第二调节芯管21相对于上外套31旋转，从而在二者螺纹配合的作用下产生轴向的相对位移，以实现出料口b的流量调节。

更具体地，密封锥331的外壁上同轴设有多个扩缩槽332，各个扩缩槽332分别沿密封锥331的轴向间隔布置。

图3为扩缩槽的放大图，结合图3，优选地，扩缩槽332的上轮廓线与水平线之间的夹角可以为30°，扩缩槽332的下轮廓线与水平线之间的夹角可以为60°。

在上述实现方式中，依据盘管阻尼原理，聚合物在经过密封锥331与配注筒33之间时会产生压降，以便于控制调驱量。

在本实施例中，连接套3还包括下外套34，下外套34同轴固定在配注筒33的底部，第一密封环41同轴固定在下外套34的内壁上，第一密封环41的顶面固定有支撑筒35，支撑筒35同轴插装在下外套34内，支撑筒35的顶部设有支撑环36，支撑环36同轴夹设在下外套34和第二调节芯管21之间。

在上述实现方式中，支撑筒35和支撑环36均用于支撑第二调节芯管21，支撑环36的内壁与第二调节芯管21的外壁之间滑动配合。

图4为注调器的局部剖视图，结合图4，具体地，支撑环36上间隔设有过流孔e，用于为聚合物提供过流空间。

在本实施例中，上外套31的顶部固定有上接头37，上接头37与上外套31同轴布置。

在上述实现方式中，上接头37用于连接管柱，从而便于管柱将注调器的下放至井内。

在本实施例中，下外套34的底部固定有下接头38，下接头38与上外套31同轴布置。

具体地，下接头38的内壁凸出于下外套34的内壁，下接头38与下外套34之间的连接处夹设有密封垫39(参见图5)，密封垫39的内壁同轴设有凸环391，凸环391的朝向下接头38的一端面用于与下接头38相抵，凸环391的另一端面用于与第二调节芯管21的底部开口边缘相抵，当第二调节芯管21的底部开口边缘与凸环391相抵时，可以密封第二调节芯管21的底部开口，避免对分层注水作业造成影响。

优选地，密封垫39可以为聚四氟乙烯结构件。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。