一种油田多层注水用一体化同心配水器的制作方法

1.本发明涉及石油开采技术领域，具体为一种油田多层注水用一体化同心配水器。


背景技术：

2.配水器，分层注水时用于对各油层进行定量注水的井下专用工具。主要由配水主体、配水嘴、水嘴体、压盖及密封圈组成。目前油田的偏心分层配水作业在进行测试调配时需要反复投捞更换水嘴，因此会导致工作量变大，同时，水嘴大小不是连续性变化的，调配精度差。
3.现有技术，公告号为cn110159236b的发明专利公开了一种用于注水井的桥式同心恒压智能配水器，包括上接管，所述上接管的底部固定安装有配水器，且配水器的底部固定安装有下接管，所述上接管内腔的底部固定套接有密封圈，所述配水器的一侧开设有中空槽，且中空槽的内腔固定安装有传感器，所述传感器的顶部固定连接有电缆，且电缆的一端贯穿至配水器的顶部并延伸至地面，所述电缆的一端固定连接有固定板。该用于注水井的桥式同心恒压智能配水器，通过注水压力器、微型液压泵和密封塞之间的相互配合，便于更好将水注入不同的分层内，解决了在注水的过程中无法准确的把握注水的量，进而解决油田开采出油量较小的问题，提高了油田开采的出油量。但是该现有技术并未解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.为克服上述现有技术的缺陷，本发明提供如下技术方案：一种油田多层注水用一体化同心配水器，包括执行部，所述执行部包括座筒，座筒固定设置有定封管，定封管活动设置在动封管内，所述动封管上固定安装有调节环，调节环转动安装在套管上，套管与座筒通过排液环相固定，套管上滑动设置有密封套，密封套上设置有阶梯孔，阶梯孔的阶梯面与保压簧的一端相固定，保压簧的另一端与密封套滑动座相固定；还包括控制部，所述控制部包括压力舱，压力舱通过转动连接环转动安装有转动腔，转动腔上滑动设置有三个伸缩卡接块，压力舱上开设有两个通孔，通孔内滑动设置有伸缩摩擦块，所述转动连接环上固定安装有调节转动架，调节转动架上固定安装有侧齿轮，所述侧齿轮上啮合有执行齿轮，执行齿轮转动安装在主支架上，主支架上还转动安装有配合齿轮，配合齿轮与执行齿轮通过轴相固定，所述配合齿轮上啮合有配合齿条，配合齿条固定安装在双齿板上，双齿板上设置有相互对称的齿形，双齿板通过齿形啮合有半齿轮，半齿轮固定安装在变速箱的输出轴上，变速箱的输入轴上固定安装有棘轮组件，棘轮组件的外圈通过齿形与齿条杆相啮合。
5.优选地，所述动封管内开设有空心槽，定封管设置在空心槽中，所述动封管和定封管上开设有数量相同的椭圆通孔。
6.优选地，所述密封套滑动座与套管相固定，所述保压簧环绕在套管上，所述密封套与密封套滑动座滑动配合，所述密封套与座筒接触配合，所述调节环上设置有凹坑。
7.优选地，所述密封套上开设有泄压孔，所述密封套上开设有至少36个直径为座筒
直径三十分之一的通孔。
8.优选地，所述伸缩卡接块上设置有与调节环上设置的凹坑相适配的凸起。
9.优选地，所述配合齿条滑动安装在主支架上，主支架上固定安装有滑动杆，所述双齿板滑动安装在滑动杆上。
10.优选地，所述齿条杆滑动安装在第二副支架上，第二副支架固定安装在第一副支架上，所述第一副支架固定安装在主支架上，所述齿条杆上设置的齿形位于齿条杆的中部，所述变速箱通过第三副支架固定安装在第一副支架上。
11.优选地，所述齿条杆上固定安装有联动杆，联动杆固定安装在挤压活塞上，挤压活塞滑动安装在挤压滑动套管上，挤压滑动套管固定安装在压力舱上，挤压活塞与复位簧的其中一端相固定，复位簧的另一端与挤压滑动套管相固定。
12.本发明与现有技术相比具备以下有益效果：（1）本发明在作业过程中进行测试调配时，无需反复更换配水器，只需要在地面上控制管道内水压的变化即可实配水的功能；（2）本发明通过设置执行部，可以使得管道内的水压喷射出配水器，从而提升工作效率；（3）本发明通过设置控制部，只需要控制水压的变化量，就可以调节配水的流量和速度。
附图说明
13.图1为本发明整体结构示意图。
14.图2为本发明整体结构剖视图。
15.图3为本发明整体结构仰视图。
16.图4为本发明定封管处结构剖视图。
17.图5为本发明控制部结构示意图。
18.图6为本发明双齿板处结构示意图。
19.图7为本发明转动腔结构示意图。
20.图中：101-座筒；102-定封管；103-动封管；104-排液环；105-密封套；1051-泄压孔；106-保压簧；107-密封套滑动座；108-套管；109-调节环；201-压力舱；202-伸缩摩擦块；203-转动腔；204-伸缩卡接块；205-转动连接环；206-挤压滑动套管；207-调节转动架；208-挤压活塞；209-复位簧；210-联动杆；211-齿条杆；212-主支架；2121-第一副支架；2122-第二副支架；2123-第三副支架；213-侧齿轮；214-配合齿轮；215-配合齿条；216-执行齿轮；217-双齿板；218-滑动杆；219-半齿轮；220-变速箱；221-棘轮组件。
具体实施方式
21.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
22.如图1和图2所示，本发明提供一种技术方案：一种油田多层注水用一体化同心配水器，包括执行部，执行部包括座筒101，座筒101固定设置有定封管102，定封管102活动设置在动封管103内，动封管103上固定安装有调节环109，调节环109转动安装在套管108上，套管108与座筒101通过排液环104相固定，套管108上滑动设置有密封套105，密封套105上设置有阶梯孔，阶梯孔的阶梯面与保压簧106的一端相固定，保压簧106的另一端与密封套滑动座107相固定，动封管103内开设有空心槽，定封管102设置在空心槽中，动封管103和定封管102上开设有数量相同的椭圆通孔，密封套滑动座107与套管108相固定，保压簧106环
绕在套管108上，密封套105与密封套滑动座107滑动配合，密封套105与座筒101接触配合，调节环109上设置有凹坑，密封套105上开设有泄压孔1051，密封套105上开设有至少36个直径为座筒101直径三十分之一的通孔，伸缩卡接块204上设置有与调节环109上设置的凹坑相适配的凸起。
23.如图3-图7所示，还包括控制部，控制部包括压力舱201，压力舱201通过转动连接环205转动安装有转动腔203，转动腔203上滑动设置有三个伸缩卡接块204，压力舱201上开设有两个通孔，通孔内滑动设置有伸缩摩擦块202，转动连接环205上固定安装有调节转动架207，调节转动架207上固定安装有侧齿轮213，侧齿轮213上啮合有执行齿轮216，执行齿轮216转动安装在主支架212上，主支架212上还转动安装有配合齿轮214，配合齿轮214与执行齿轮216通过轴相固定，配合齿轮214上啮合有配合齿条215，配合齿条215固定安装在双齿板217上，双齿板217上设置有相互对称的齿形，双齿板217通过齿形啮合有半齿轮219，半齿轮219固定安装在变速箱220的输出轴上，变速箱220的输入轴上固定安装有棘轮组件221，棘轮组件221的外圈通过齿形与齿条杆211相啮合，配合齿条215滑动安装在主支架212上，主支架212上固定安装有滑动杆218，双齿板217滑动安装在滑动杆218上，齿条杆211滑动安装在第二副支架2122上，第二副支架2122固定安装在第一副支架2121上，第一副支架2121固定安装在主支架212上，齿条杆211上设置的齿形位于齿条杆211的中部，变速箱220通过第三副支架2123固定安装在第一副支架2121上，齿条杆211上固定安装有联动杆210，联动杆210固定安装在挤压活塞208上，挤压活塞208滑动安装在挤压滑动套管206上，挤压滑动套管206固定安装在压力舱201上，挤压活塞208与复位簧209的其中一端相固定，复位簧209的另一端与挤压滑动套管206相固定。
24.本发明公开的一种油田多层注水用一体化同心配水器的工作原理如下：将装置移动至所需的深度，向套管108内灌水，此时套管108内的水会流动到动封管103中间（此时动封管103和定封管102所开设的椭圆孔是错开的），然后增加套管108内水的压力，此时置于套管108内的压力舱201会受到挤压，此时挤压活塞208会向下移动，并且将复位簧209压缩（压缩压力舱201内部的气体），挤压活塞208在移动的同时会带动联动杆210移动，联动杆210移动会带动齿条杆211移动，齿条杆211移动的前半段由于没有齿形，所以不会带动棘轮组件221转动，此过程会驱使两个伸缩摩擦块202向外扩张，使得伸缩摩擦块202抵住套管108的内壁，同时转动腔203内部的压力随着压力舱201内部的压力变化而变化，因此三个伸缩卡接块204也会伸出抵住调节环109。当继续施压的时候，齿条杆211会继续向下移动，从而使得齿条杆211上的齿形与棘轮组件221接触，此时棘轮组件221转动，棘轮组件221转动会通过变速箱220带动半齿轮219转动，半齿轮219转动会带动双齿板217做直线往复移动（半齿轮219一直转动，此处只需要半齿轮219旋转180
°
），双齿板217移动就会带动配合齿条215移动，配合齿条215移动会带动配合齿轮214转动，配合齿轮214转动就会带动执行齿轮216转动，执行齿轮216转动就会带动侧齿轮213转动，侧齿轮213转动就会带动调节转动架207转动，调节转动架207转动就会带动转动连接环205和转动腔203转动，转动腔203转动就会带动伸缩卡接块204转动，伸缩卡接块204转动就会带动调节环109转动，调节环109转动就会带动动封管103转动，此时定封管102和动封管103上开设的椭圆通孔则会重叠，此时动封管103内的水则会向外流出，然后通过排液环104上的通孔，向上流动，此时水压会顶动密封套105克服保压簧106的弹力向上移动，从而使得水喷射出来，完成配水的工作。当需要关
闭动封管103和定封管102处的椭圆通孔时，也就是使得动封管103和定封管102所开设的椭圆通孔错开，需要再次给套管108内的水施加压力，此时设置的保压簧106的目的在于，可以使得套管108内的水压保持到一个最低值（可以压缩复位簧209），此时齿条杆211再次向下移动（再此之前当套管108内的压力降低的时候，或者不给套管108内的水压施加压力的时候，复位簧209会带动挤压活塞208向上移动，此时齿条杆211向上移动，由于设置了棘轮组件221，所以齿条杆211向上移动并不会带动变速箱220的输入轴转动，因此双齿板217是不动的），半齿轮219转动，半齿轮219带动双齿板217朝向反方向移动，从而使得动封管103转动到初始位置。不需要控制部时，可以将控制部吊出。