油田自流注水及自喷采油开采用多次开关阀的制作方法

本实用新型涉及到一种油田开采工具，尤其是涉及一种用于油田自流注水及自喷采油工艺的多次开关阀。

背景技术：

国内自流注水依靠钻井来实现打分支井，在非控制条件下，简单的将地层从一个底层引流到另一个地层。可控的自流注水开关阀未见报道。

国外科威特石油公司采用智能井完成了一口可控自流注水。另外完成了一口通过井下电潜水泵实现双管自流注水。智能井主要采油层间控制阀和永久井下检测系统，以便控制从水层流到储层的水量。传输温度和压力数显，并且地面采集系统记录和实况。井下电潜水泵实现双管自流注水主要使用电潜水泵控制注水量及是否注入。电缆供电，电潜水泵端部安装检测装置，检测注入数据。这两项技术均为机电一体化，电子产品受到井深及温度的限制，对深井、超深井高温高压，目前国内外电子产品都不适应。

因此，很有必要在现有的基础上，设计一种结构合理，可重复开关动作，经济适应。满足自流注水、自喷釆油工艺技术要求的多次开关阀。

技术实现要素：

实用新型目的：本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足。设计一种结构合理，免打分支井，不采用电缆、井下潜水泵等产品。自井口自由落体投送打开塞和关闭塞，液压方式关闭或启开。可进行多次开关、操作方便灵活可靠，满足自流注水、自喷采油工艺技术要求的多次开关阀。

技术方案：为了实现以上目的，本实用新型所采取的技术方案为：

本实用新型涉及到一种油田开采工具，尤其是涉及一种用于油田自流注水及自喷采油工艺技术的多次开关阀。

一种油田自流注水及自喷采油开采用多次开关阀，包括：从上往上轴向串接的上接头管、套管总成以及下接头管，所述套管总成的内腔滑动密封连接一管状活塞，所述管状活塞的中部管壁外侧上设有环形凹槽，所述套管总成的内腔中部腔壁上设有一段环形凸起，所述环形凹槽与所述环形凸起配合后在管状活塞外壁和套管总成内壁之间形成位于开关阀上部的第一环形储油腔和位于开关阀下部的第二环形储油腔；

第一进油通道，设置在上接头管管壁和套管总成的管壁一侧，与所述第一环形储油腔相连通；

第二进油通道，设置上接头管管壁和套管总成的管壁另一侧，与所述第二环形储油腔相连通；

所述套管总成的管壁上设有注水嘴，所述管状活塞上位于两个环形储油腔之间的管壁上设有与管状活塞内腔相连通的注水孔，

一打开塞，用于当需要自流注水时设置于上接头管和套管总成的油路通道之间，打开塞中设有将管状活塞内腔与所述第二进油通道相连通的第一油路单元；

一关闭塞，用于当需要关闭自流注水时设置于上接头管和套管总成的油路通道之间，关闭塞上设有将上接头管内腔与所述第二进油通道连通的第二油路单元、以及将管状活塞内腔与所述第一进油通道相连通的第三油路单元。

所述打开塞包括：第一芯轴、第一胶套、第一垫片以及第一螺帽，其中，第一芯轴的外部套装第一胶套，第一螺帽通过与第一芯轴的尾端螺纹连接将第一胶套与第一芯轴相固定，所述第一垫片设置在第一螺帽和第一胶套之间。

所述关闭塞包括：第二芯轴、第二胶套、第二垫片以及第二螺帽，其中，第二芯轴的外部套装第二胶套，第二螺帽通过与第二芯轴的尾端螺纹连接将第二胶套与第二芯轴相固定，所述第二垫片设置在第二螺帽和第二胶套之间。

所述上接头管和套管总成的油路通道之间设有缩颈孔，所述缩颈孔的孔径大于第一芯轴和第二芯轴的直径，小于第一胶套和第二胶套的直径。

所述管状活塞的两端安装卡簧支撑在套管总成的内壁上。

有益效果：本实用新型提供的多次开关阀和现有技术相比具有以下优点：

本实用新型所描述的多次开关阀结构合理、操作简单方便、开关动作灵活可靠、可重复多次。同一口井既能实现自流注水，又能实现自喷井采油工艺。降低了投资成本、降低了劳动强度、提高工作效率、保护环境避免污染。

附图说明：

图1为本实用新型提供的多次开关阀的结构示意图；

其中，1、上接头管；2、套管总成；3、下接头管；4、管状活塞；5、注水嘴；6、打开阀；7、关闭阀；8、卡簧；9、第一环形储油腔；10、第二环形储油腔；11、第一进油通道；12、第二进油通道；13、缩颈孔；

图2为本实用新型提供的打开塞的结构示意图；

其中，6-1、第一螺帽；6-2、第一垫片；6-3、第一胶套；6-4、第一芯轴；6-5、第一油路单元；

图3为本实用新型提供的关闭塞的结构示意图；

其中，7-1、第二螺帽；7-2、第二垫片；7-3、第二胶套；7-4、第二芯轴；7-5、第二油路单元；7-6、第三油路单元；

图4为本实用新型提供的打开塞坐入多次开关阀启动注水通道示意图；

图5为本实用新型提供的关闭塞坐入多次开关阀开闭注水通道示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

一种油田自流注水及自喷采油开采用多次开关阀，包括：从上往上轴向串接的上接头管1、套管总成2以及下接头管3，所述套管总成2的内腔滑动密封连接一管状活塞4，所述管状活塞4的中部管壁外侧上设有环形凹槽，所述套管总成的内腔中部腔壁上设有一段环形凸起，所述环形凹槽与所述环形凸起配合后在管状活塞外壁和套管总成内壁之间形成位于开关阀上部的第一环形储油腔9和位于开关阀下部的第二环形储油腔10；

第一进油通道11，设置在上接头管1管壁和套管总成2的管壁一侧，与所述第一环形储油腔9相连通；

第二进油通道12，设置在上接头管1管壁和套管总成2的管壁另一侧，与所述第二环形储油腔10相连通；

所述套管总成2的管壁上设有注水嘴5，所述管状活塞4上位于两个环形储油腔之间的管壁上设有与管状活塞内腔相连通的注水孔4-1，

一打开塞6，用于当需要自流注水时设置于上接头管1和套管总成2的油路通道之间，打开塞6中设有将管状活塞4内腔与所述第二进油通道12相连通的第一油路单元6-5；

一关闭塞7，用于当需要关闭自流注水时设置于上接头管1和套管总成2的油路通道之间，关闭塞7上设有将上接头管1内腔与所述第二进油通道12连通的第二油路单元7-5、以及将管状活塞内腔与所述第一进油通道11相连通的第三油路单元7-6。

所述打开塞6包括：第一芯轴6-4、第一胶套6-3、第一垫片6-2以及第一螺帽6-1，其中，第一芯轴6-4的外部套装第一胶套6-3，第一螺帽6-1通过与第一芯轴6-4的尾端螺纹连接将第一胶套6-3与第一芯轴6-4相固定，所述第一垫片6-2设置在第一螺帽6-1和第一胶套6-3之间。

所述关闭塞包括：第二芯轴7-4、第二胶套7-3、第二垫片7-2以及第二螺帽7-1，其中，第二芯轴7-4的外部套装第二胶套7-3，第二螺帽7-1通过与第二芯轴7-4的尾端螺纹连接将第二胶套7-3与第二芯轴7-4相固定，所述第二垫片7-2设置在第二螺帽7-1和第二胶套7-3之间。

进一步的，所述上接头管1和套管总成2的油路通道之间设有缩颈孔13，所述缩颈孔13的孔径大于第一芯轴和第二芯轴的直径，小于第一胶套和第二胶套的直径。

进一步的，所述管状活塞的两端安装卡簧支撑在套管总成的内壁上。

本实用新型进一步公开了一种基于所述油田自流注水及自喷采油开采用多次开关阀的工作方法，

当需要自流注水时，向开关阀中投入所述打开塞，打开塞卡固于上接头管和套管总成的油路通道之间，液压油从上接头管进入被所述打开塞阻挡，通过所述第一进油通道进入所述第一环形储油腔后推动所述管状活塞在套管总成的内腔中上行，使得所述注水嘴和注水孔导通，地层水经注水嘴和注水孔进入水油层；

当需要关闭自流注水时，关闭注水，继续提高液压油压力，直至油压使打开塞发生形变，被油压顶至下接头管尾部；

向开关阀中投入所述关闭塞，关闭塞卡固于上接头管和套管总成的油路通道之间，液压油从上接头管进入依次经过第二油路单元、第二进油通道进入第二环形储油腔后推动所述管状活塞在套管总成的内腔中下行，使得所述注水嘴和注水孔分离，继续提高液压油压力，直至油压使关闭塞发生形变，将所述关闭塞顶至下接头管尾部，可采油生产。

所述打开塞投入上接头管和套管总成的油路通道之间时，所述第一进油通道为进压通道，所述第一油路单元和第二进油通道为泄压通道。

所述关闭塞投入上接头管和套管总成的油路通道之间时，所述第三油路单元和第一进油通道均为进压通道；

第二进油通道和第二油路单元均为泄压通道。

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为本实用新型的保护范围。