一种新型同心分注流量调节机构及方法与流程

1.本发明涉及油田注水和注聚技术领域，尤其涉及一种新型同心分注流量调节机构及方法。


背景技术：

2.在油田开发过程中，通常使用配水器或注聚器来实现井下分层流量的控制。近年来，同心分注工艺得到迅速发展，在油田注水和注聚技术领域，同心配水器合注聚器得到大量应用。然而，在相关技术中，现有的同心配水器和同心注聚器通常存在着结构复杂，调节扭矩大、调节精度低的问题。


技术实现要素：

3.本技术公开了一种新型同心分注流量调节机构及方法，使用该新型同心分注流量调节机构注水和注聚方便，调节扭矩小，调节精度高。
4.一方面，本技术公开的新型同心分注流量调节机构，用于井下分层注水或注聚，所述新型同心分注流量调节机构包括：
5.第一调节部，所述第一调节部包括定位体以及设置在所述定位体内部的传动体；
6.第二调节部，所述第一调节部的一端与所述第二调节部的一端连接；所述第二调节部包括基体和调节杆，所述定位体的一端与所述基体的一端连接，且所述基体与所述定位体连接的一端在远离所述定位体、且沿所述基体长度的方向上开设有一容纳腔，所述调节杆设置在所述容纳腔中，且所述调节杆的一端与所述传动体靠近所述基体的一端连接；
7.其中，所述传动体的外轮廓尺寸d1大于所述调节杆的外轮廓尺寸d2；所述容纳腔在远离所述定位体的一端设置有开口，所述传动体用于在所述定位体内升起或降下，以带动所述调节杆升起或降下，进而调节所述开口的开度。
8.进一步地，所述定位体的内部设置有内螺纹，且所述传动体外部设置有外螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹匹配以使得所述传动体在所述定位体内转动。
9.进一步地，所述传动体远离靠近所述基体的一端外周设置有环形槽，所述调节杆靠近所述传动体的一端凸设第一连接部，所述第一连接部与所述环形槽滑动连接。
10.进一步地，所述第一连接部包括滚轮，所述滚轮嵌套在所述调节杆靠近所述传动体的一端，且所述滚轮的外周与所述环形槽匹配；所述第一连接部还包括防滑件，所述防滑件固定在所述调节杆远离所述滚轮且远离所述基体的一端，所述防滑件用于防止所述滚轮滑脱。
11.进一步地，所述开口包括：
12.入口，所述入口朝向所述基体的内部，且与所述基体内部相通；
13.出口，所述出口朝向所述基体的外部，且与所述基体外部相通，且所述调节杆升起以使得所述入口与所述出口相通，所述调节杆降下以使得所述入口与所述出口相隔。
14.进一步地，所述调节杆远离所述传动体的一端设置有节流阀，所述节流阀设置在
所述开口处，所述调节杆升起或降下以使得所述节流阀调节所述开口的开度。
15.进一步地，所述定位体靠近所述基体的一端设置有锁紧件，所述锁紧件用于锁紧所述定位体和传动体。
16.进一步地，所述传动体与所述定位体之间设置有防砂件。
17.进一步地，所述容纳腔内部设置有密封件，所述调节杆设置在所述容纳腔内部且所述密封件套设在所述调节杆外周。
18.第二个方面，本技术实施例还公开了一种新型同心分注流量调节方法，所述调节方法使用如第一个方面所述的调节机构进行调节，且所述调节方法包括如下步骤：
19.转动传动体：转动所述传动体，使得所述传动体上升或下降；
20.调节开口开度：所述调节杆在所述传动体的带动下升起或降下，使得所述开口的开度变大或变小，进而实现流量调节。
21.与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
22.本发明中的新型同心分注流量调节机构结构简单，操作方便，调节扭矩小，调节精度高。具体为，在本发明中，新型同心分注流量调节机构包括第一调节部和第二调节部。其中，第一调节部包括定位体以及设置在定位体内部的传动体，第二调节部包括基体与调节杆，由于定位体的一端于基体的一端相连接，使得第一调节部与第二调节部连接在一起。一方面，在本发明中，由于传动体用于在定位体内转动，且调节杆的一端于传动体靠近基体的一端连接，使得传动体带动调节杆升起或降下，进而使得实现调节容纳腔设置的开口开度的功能。另一方面，在本发明中，由于传动体的外轮廓尺寸d1是大于调节杆的外轮廓尺寸d2的，这样就使得在稍微转动传动体的时候，便能实现对调节杆大幅度的调节，调节起来更加轻松，因此使得调节扭矩更小；此外，由于调节杆的外轮廓尺寸较小，因此在转动传动体时，调节杆对开口开度的调节更为灵敏，从而使得调节精度更高。
附图说明
23.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。
24.图1是本技术实施例中新型同心分注流量调节机构的结构示意图；
25.图2是本技术实施例中a处的结构放大示意图；
26.图3是本技术实施例中调节杆升起时新型同心分注流量调节机构的结构示意图。
27.附图标记：
[0028]1‑
第一调节部；
[0029]
11
‑
定位体、111
‑
锁紧件；
[0030]
12
‑
传动体、121
‑
环形槽；
[0031]
13
‑
防砂件；
[0032]2‑
第二调节部；
[0033]
21
‑
基体、211
‑
容纳腔、212
‑
开口、212a
‑
入口、212b
‑
出口、213
‑
密封件；22
‑
调节杆、221
‑
第一连接部、221a
‑
防滑件、222
‑
节流阀。
具体实施方式
[0034]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035]
在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
[0036]
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
[0037]
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0038]
此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
[0039]
随着油田开发进入中后期，注水驱油和注聚驱油已经成为油田持续稳产的关键技术。为了控制井下分层注入流量，目前多数油田是通过新型同心分注流量调节机构来实现井下分层流量控制的。近年来，同心分注工艺得到迅速发展，然而，现有技术同心分注工艺中使用的新型同心分注流量调节机构通常存在着结构复杂，调节扭矩大，调节精度低的弊端。为了简化新型同心分注流量调节机构的结构，同时使得调节扭矩变小，调节更加容易，调节精度更高，发明人经过反复探索发明了本新型同心分注流量调节机构。
[0040]
下面将结合具体实施例和附图对本技术的技术方案作进一步的说明。
[0041]
本技术实施例公开了一种新型同心分注流量调节机构，用于井下分层注水，本技术实施例中的新型同心分注流量调节机构包括：
[0042]
第一调节部1，第一调节部1包括定位体11以及设置在定位体11内部的传动体12；
[0043]
第二调节部2，第一调节部1的一端与第二调节部2的一端连接；第二调节部2包括基体21和调节杆22，定位体11的一端与基体21的一端连接，且基体21与定位体11连接的一端在远离定位体11、且沿基体21长度的方向上开设有一容纳腔211，调节杆22设置在容纳腔211中，且调节杆22的一端与传动体12靠近基体21的一端连接；
[0044]
其中，传动体12的外轮廓尺寸d1大于调节杆22的外轮廓尺寸d2；容纳腔211在远离定位体11的一端设置有开口212，传动体12用于在定位体11内转动下，以带动调节杆22升起或降下，进而调节开口212的开度。
[0045]
请参阅图1，其中，图1是本技术实施例中新型同心分注流量调节机构在轴向上的剖面图。从图1中可以看到，本技术实施例中的新型同心分注流量调节机构包括第一调节部1和第二调节部2。第一调节部1包括定位体11以及传动体12，如图1所示，定位体11的内部是
空心结构，这样就使得传动体12能够设置在定位体11中。在图1中，与第一连接部221相连接的是第二连接部，具体是，第二连接部的基体21与定位体11连接，二者之间的具体连接方式可以是螺纹紧固连接，也可以是焊接，具体不做限定。
[0046]
如图1所示，在基体21的右侧设置了一容纳腔211，调节杆22就设置在该容纳腔211中，且调节杆22的上端与传动体12的下端连接。本技术实施例中的传动体12用于在定位体11中升起或降下，由于传动体12的升起或降下，使得与定位体11下端连接的调节杆22能够上升或下降。当调节杆22上升时，容纳腔211远离定位体11一端开设的开口212便变大，开度变大；当调节杆22下降时，开口212便变小，开度变小，进而实现注水流量调节功能。此外，从图1中可以看出，传动体12的外轮廓尺寸d1大于调节杆22的外轮廓尺寸d2，这样当稍微转动传动体12的尺寸时就可以大幅度的调节开口212开度，减小了调节扭矩，还提升了调节精度。
[0047]
本技术实施例中的新型同心分注流量调节机构结构简单，操作方便，调节扭矩小，调节精度高。具体为，在本技术实施例中，新型同心分注流量调节机构包括第一调节部1和第二调节部2。其中，第一调节部1包括定位体11以及设置在定位体11内部的传动体12，第二调节部2包括基体21与调节杆22，由于定位体11的一端于基体21的一端相连接，使得第一调节部1与第二调节部2连接在一起。一方面，在本技术实施例中，由于传动体12用于在定位体11内转动，且调节杆22的一端于传动体12靠近基体21的一端连接，使得传动体12带动调节杆22升起或降下，进而使得实现调节容纳腔211设置的开口212开度的功能。另一方面，在本技术实施例中，由于传动体12的外轮廓尺寸d1是大于调节杆22的外轮廓尺寸d2的，这样就使得在稍微转动传动体12的时候，便能实现对调节杆22大幅度的调节，调节起来更加轻松，因此使得调节扭矩更小；此外，由于调节杆22的外轮廓尺寸较小，因此在转动传动体12时，调节杆22对开口212开度的调节更为灵敏，从而使得调节精度更高。
[0048]
在本技术实施例中，传动体12设置在定位体11内部，传动体12在定位体11内部可以通过弯曲的轨道的方式转动升起，作为一种优选的实施方式，定位体11的内部设置有内螺纹，且传动体12外部设置有外螺纹，外螺纹与内螺纹匹配以使得传动体12在定位体11内转动。
[0049]
具体的，在定位体11的内周圈设置有内螺纹，在传动体12的外周圈设置有外螺纹，由于内螺纹与外螺纹相互匹配，使得内外螺纹能够彼此咬合。当要升起传动体12时，只需将传动体12向上拧动，在螺纹的推进下，实现传动体12的上升。当要降下传动体12时，只需要将传动体12向下拧动，在螺纹的推进下，实现传动体12的下降。在本技术实施例中，使用的外螺纹与内螺纹彼此配合推进的方式结构简单，易于实现，操作起来也更加的便利。
[0050]
在本技术实施例中，为了防止有砂石落在内螺纹与外螺纹之间，在本技术实施例中，传动体12与定位体11之间设置有防砂件13。具体的，该防砂件13可以是o形密封圈。作为一种优选的实施方式，本技术实施例中的防砂件13为防砂环。
[0051]
请继续参阅图1，可以看到，在传动体12与定位体11之间的空隙中设置了防砂环，由于该防砂环的设置，使得砂石不易落在内螺纹与外螺纹之间，从而避免了传动体12与定位体11之间出现砂卡的风险。需要说明的是，在本技术实施例中，设置了两个防砂环，为了提高防砂卡效果，还可以设置3个、4个、5个防或者更多数量的防砂环，在此不做具体限定。防砂环可以使用聚四氟乙烯、peek等材质制成。
[0052]
进一步地，传动体12远离靠近基体21的一端外周设置有环形槽121，调节杆22靠近传动体12的一端凸设第一连接部221，第一连接部221与环形槽121滑动连接。
[0053]
具体请参阅图2，从图2中可以看到，在传动体12的下端开设了一圈凹槽即为环形槽121，具体可以是在传动体12的下端直接铣槽或者直接浇筑成环形槽121，在此不作具体限定。环形槽121的开设使得调节杆22与传动体12连接后不会影响传动体12在定位体11中上升或下降。此外，在传动体12上升或者下降时，为了顺利带动调节杆22上升或下降，在调节杆22的上端凸设了第一连接部221，该凸设的第一连接部221可以是与调节杆22一体的结构，该第一连接部221可滑动连接在环形槽121上。这样，当传动体12转动升起时，第一连接部221在环形槽121上滑动，在向上的拉力的作用下，调节杆22升起。当传动体12转动降下时，第一连接部221在环形槽121上滑动，在向下的拉力的作用下，调节杆22降下。第一连接部221的设置顺利实现了调节杆22的升起和下降。
[0054]
在本技术实施例中，为了使得调节杆22的上升和下降更加顺利，进一步地，第一连接部221包括滚轮，滚轮嵌套在调节杆22靠近传动体12的一端，且滚轮的外周与环形槽121匹配；第一连接部221还包括防滑件221a，防滑件221a固定在调节杆22远离滚轮且远离基体21的一端，防滑件221a用于防止滚轮滑脱。
[0055]
请继续参阅图2，可以看到在调节杆22的上端嵌套着滚轮，该滚轮能够围绕调节杆22转动，且滚轮的外周与环形槽121匹配。当传动体12转动上升时，滚轮能够绕着调节杆22转动，避免了滚轮卡克，造成设备故障。为了避免滚轮从调节杆22上滑脱，本技术实施例中在调节杆22的上端还设置了防滑件221a，具体的，该防滑件221a可以是螺母，该螺母拧紧在调节杆22上部的末端。当传动体12带动调节杆22上升时，由于设置了螺母，避免了滚轮从调节杆22上脱落。需要说明的是，防滑件221a还可以是金属丝焊接在调节杆22的末端，从而阻挡滚轮的脱落。
[0056]
在本技术实施例中，开口212包括：
[0057]
入口212a，入口212a朝向基体21的内部，且与基体21内部相通；
[0058]
出口212b，出口212b朝向基体21的外部，且与基体21外部相通，且调节杆22升起以使得入口212a与出口212b相通，调节杆22降下以使得入口212a与出口212b相隔。
[0059]
具体的请参阅图3，图3是本技术实施例中的新型同心分注流量调节机构的调节杆22升起时的示意图。其中，基体21的内部为空心结构且其中有水或聚合物存在。可以看到在容纳腔211的底部朝左开口212形成了水流或聚合物入口212a，该入口212a与基体21的内部水流或聚合物相通，入口212a的设置使得基体21内部的或聚合物能够从入口212a进入容纳腔211内。在容纳腔211的底部朝右开口212形成了或聚合物出口212b，该出口212b与外界相通，这样基体21内部的或聚合物就可以通过入口212a进入到容纳腔211中，然后通过出口212b注入到油层中。可以看到，当调节杆22降下时，入口212a与出口212b之间便被调节杆22隔开；当调节杆22升起不同的高度时，入口212a与出口212b之间的间隙发生变化，便能实现开口212开度的调节，从而实现对注入或聚合物量的调节。由于入口212a和出口212b的设置使得或聚合物能够由基体21内部注入到油层中，且能够保证调节杆22始终处于平衡压状态，在实现对注入或聚合物量的调节的同时有效降低井下工具高压力下的调节扭矩。
[0060]
在本技术实施例中，为了调节杆22远离传动体12的一端设置有节流阀222，节流阀222设置在开口212处，调节杆22升起或降下以使得节流阀222调节开口212的开度，节流阀
222的设置可以用来更好的控制水流或者聚合物的注入量大小。
[0061]
在本技术实施例中，为了防止在使用或搬运过程中，定位体11与传动体12之间未锁紧导致的脱销，定位体11靠近基体21的一端设置有锁紧件111，锁紧件111用于锁紧定位体11和传动体12。
[0062]
请参阅图1和图3，在图1和图3中定位体11下端的圆圈便是锁紧件111。在图1中锁紧件111将传动体12锁紧在定位体11上，使得在搬运过程中传动件不会在定位体11内部晃动，也不会因为未锁紧二者导致传动件从定位体11中脱销。图3是传动件升起的状态，此时锁紧件111处于打开状态，传动体12可以自由的在定位体11内部升起或降下。具体的，该锁紧件111可以是螺钉采用螺纹连接的方式穿过定位体11与传动体12之间的孔将二者锁紧，也可以是采用金属丝穿过定位体11与传动体12之间的孔二者锁紧，在此不做具体限定。
[0063]
在本技术实施例中，为了防止水流溢出损失，容纳腔211内部设置有密封件213，调节杆22设置在容纳腔211内部且密封件213套设在调节杆22外周。
[0064]
请继续参阅图1和图3，可以看到在图1和图3中调节杆22和容纳腔211之间的黑点便是密封件213。该密封件213套设在调节杆22的外周，且该调节杆22还连接在容纳腔211内壁上。密封件213的设置使得水流不会通过调节杆22和容纳腔211之间的缝隙溢出外流，进而使得在图1状态中调节杆22降下后，入口212a和出口212b被完全堵死，水流不会流出。需要说明的是，本技术实施例中的密封件213可以是橡胶材质的密封圈，也可以是尼龙材质的密封片，以上均可，在此不做具体限定。
[0065]
在本技术实施例中，为了取得更好的密封效果，密封件213的数量至少为3个。具体请参阅图3，在图3中可以看到，在传动件和容纳腔211之间设置了上中下3个密封件213，上部的密封件213的设置一方面避免了外部的尘土等颗粒状物质进入，另外也能避免水流外溢。中间密封件213的设置使得调节杆22在升起时(即开口212被打开时)水流不会通过调节杆22和容纳腔211之间的间隙中溢出。下部的密封件213使得调节杆22在降下时(即开口212被关闭时)，入口212a和出口212b被完全隔开，水流不会溢出。本技术实施例中3对密封圈的设置，有效的避免了水流的外溢。需要说明的是，为了提高密封效果，也可以使用4个、5个、6个或其他数量的密封圈安装在调节杆22和容纳腔211之间。
[0066]
此外，本技术实施例还公开了该新型同心分注流量调节机构的调节方法，该调节方法包括如下步骤：
[0067]
转动传动体12：转动传动体12，使得传动体12上升或下降；
[0068]
调节开口212开度：调节杆22在传动体12的带动下升起或降下，使得开口212的开度变大或变小，进而实现流量调节。
[0069]
具体的，可以使用地面的控制设备控制同心电动测调仪伸入定位体内部并且控制传动体12转动，随着传动体12向上转动时，传动体12升起，在传动体12的带动下，调节杆22升起，进而使得开口212开度得到调节。开口212开度得到调节具体表现为在节流阀222端部入口212a和出口212b之间的空间变大。水流或聚合物从定位体11上部注入，经过传动体12流入基体21的内部，基体21内部的水流或者聚合物流到入口212a处，当调节杆22升起时，入口212a与出口212b之间通道变大，水或者聚合物可以大流量的从出口212b流出。当传动体12向下转动时，调节杆22下降，入口212a和出口212b之间的通达变小，使得从出口212b22流出的流量变小，当调节杆下到最底端时，入口212a与出口212b被彻底隔绝，使得水流或者聚
合物不能从出口212b流出，由此，便实现了对水或聚合物流量的调节。
[0070]
以上对本发明实施例公开的一种新型同心分注流量调节机构及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的新型同心分注流量调节机构及方法以及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。