一种反洗井装置及可洗井封隔器的制作方法

本技术属于采油工程注水，特别是涉及一种反洗井装置及可洗井封隔器。

背景技术：

1、在注水井的生产工作过程中，常需要采用封隔器实现分层注水，为了保证井下注水管柱可以长久有效的持续工作，则需要使用可洗井的封隔器，并使该可洗井封隔器具备反洗井的功能。

2、授权公告号为cn2858936y，授权公告日为2007年1月17日的中国实用新型专利公开了一种分层注水可洗井封隔器。其包括反洗阀套、反洗活塞、活塞座和活塞套、中心管、外心管，在活塞座上开设有条形的反洗出水口，中心管与外心管之间留有供液体流通的间隙，在反洗阀套上开设有反洗进水槽，反洗进水槽、反洗水口和间隙构成封隔器的反洗通道。在反洗阀套与活塞座之间设有环腔，环腔的下部向下延伸，在反洗水口和反洗进水槽的开口下方形成一圈环槽，反洗活塞在受压下行后插入到该环槽中，依靠反洗活塞内壁设置的密封胶圈与活塞座密封配合可关闭反洗通道。但由于反洗井时从油田底层中抽出后经处理的地下水难以进行完全充分的处理，会使水体中夹杂着部分井下泥沙，使得水体或洗井液在通过反洗阀套与活塞座之间的环腔时，泥沙会沉淀淤积在环腔下部的环槽，导致反洗活塞受上部压力下行关闭反洗通道时不能下行到位，从而使反洗活塞上的密封胶圈与活塞座之间关闭不严、无法形成有效密封，进而易导致注水时形成层间串流。

3、授权公告号为cn203394396u，授权公告日为2014年1月15日的中国实用新型专利公开了一种可自动关闭封隔器反洗井装置，其上接头与活塞套螺纹连接、下接头与中心管螺纹连接。在中心管上开有水眼并在活塞套上开有反洗通道，反洗活塞安装在中心管与活塞套之间。在反洗活塞与中心管之间、反洗活塞与活塞套之间、反洗活塞与上接头之间下接头与活塞套之间均设有密封件，且反洗活塞与上接头之间的密封件为t型盘根密封结构，反洗活塞沿其轴向插入并封堵反洗通道。t型密封及上接头的前端斜面与反洗活塞斜面所组成的斜面密封构成反洗通道的双密封结构保证其泥沙较少时的密封效果。在反洗活塞上还装有复位弹簧，以便实现反洗后反洗活塞的自动复位。同样的由于反洗活塞插入在中心管与活塞套之间的环槽结构内，因此反洗井结束后，当用于反洗井的地下水中的泥沙、杂质较多时难以完全去除，同样会有泥沙杂质随着反洗活塞的复位在反洗通道中以及反洗活塞的密封端面处沉淀淤积，使得反洗活塞关闭不严、反洗通道堵塞，进而导致反洗井装置密封失效、注水生产严重受阻。因此，急需一种可洗井封隔器的反洗井装置，使其在井下泥沙较多的情况下，仍能在反洗井结束后有效封闭反洗通道。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种反洗井装置，以解决现有技术中可洗井封隔器的反洗井装置在井下泥沙较多的工况下难以有效封闭反洗通道的技术问题。

2、本实用新型的目的还在于提供一种可洗井封隔器，以解决同样的技术问题。

3、为实现上述目的，本实用新型所提供的反洗井装置的技术方案是：

4、一种反洗井装置，包括反洗通道，所述反洗通道的进液口处密封装配有用于开启或关闭进液口的反洗活塞，所述进液口沿装置本体的径向开设于装置本体的外壁上，所述反洗活塞滑动套装于装置本体的外壁上，并设有分别位于进液口上下两侧的上密封结构与下密封结构，下密封结构设有挡止结构，下密封结构被挡止时其上端面与进液口的下侧之间设有设定的密封冗余段，所述密封冗余段长度的最小值为0、最大值为下密封结构的上端面至上密封结构的下端面的距离与进液口直径间的差值。

5、有益效果是：本实用新型的改进之处在于通过将进液口沿反洗井装置的径向开设在其外壁上，并且在反洗井装置外壁上的进液口处密封滑动套装一反洗活塞，将反洗活塞的上、下密封结构设置于进液口的上下侧，以此使进液口与反洗活塞位于反洗井装置外侧，同时使反洗活塞的移动方向与进液口的布置方向垂直。从而可利用反洗活塞在反洗井装置外壁上的密封滑动将反洗井时淤积在进液口处的泥沙直接刮推到油套环空处，并且在进液口处形成位于进液口端部、垂直于进液口布置方向的密封结构，避免反洗活塞沿进液口轴向移动并将泥沙推入反洗通道，使其在反洗活塞的端部密封处淤积导致反洗活塞关闭不严进而密封失效。同时还在下密封结构设置挡止结构，并形成密封冗余段，为反洗活塞的复位提供足够的冗余长度，实现在井下泥沙较多的情况下，即便有泥沙推积在挡止结构处，仍能在反洗井结束后保证反洗活塞复位到位并有效封闭反洗通道的进液口，进一步避免泥沙堵塞反洗通道、进而导致反洗井装置失效而使注水生产受阻。

6、作为进一步地改进，所述装置本体的外壁上设有分别与上密封结构对应的上密封面及与下密封结构对应的下密封面，所述上密封面与下密封面的直径小于装置本体整体直径。

7、有益效果是：在装置本体上设置分别与上密封结构对应的上密封面及与下密封结构对应的下密封面，可使装置本体的结构更加紧凑，并且便于反洗活塞的密封结构与装置本体间的密封套装配合，同时还可通过合理设计反洗活塞的外部尺寸，使反洗井装置的整体外形尺寸更加紧凑并与整个可洗井封隔器保持一致。

8、作为进一步地改进，所述上密封面直径不小于下密封面直径，所述进液口位于下密封面上。

9、有益效果是：将上密封面的直径设置为大于等于下密封面，并将进液口设置于下密封面上，则即可在反洗活塞与装置本体的外壁之间形成液压腔室，从而利用液压提高反洗活塞的封闭保持能力。

10、作为进一步地改进，所述上密封结构与下密封结构上分别设有至少两道朝向装置本体外壁的周向密封槽，所述密封槽用于安装密封圈。

11、有益效果是：设置至少两道密封槽并安装密封圈，可进一步为反洗活塞与装置本体外壁之间提供有效的周向密封。

12、作为进一步地改进，所述上密封结构与装置本体的外壁之间装有弹性复位弹簧，所述弹性复位弹簧用于将反洗活塞由进液口的开启位置顶推至关闭位置。

13、有益效果是：在反洗活塞上安装弹性复位弹簧，可实现反洗井结束后反洗活塞的自动复位，提高反洗井装置的工作效率，并且为反洗活塞提供一定的关闭保持能力，使其密封性更好。

14、作为进一步地改进，所述密封冗余段取值为10mm。

15、有益效果是：将密封冗余段的长度取值设为10mm，可在保证进液口有效密封的前提下缩短反洗活塞的开启与关闭行程，提高其工作效率。

16、作为进一步地改进，所述挡止结构为设于装置本体的外壁上的径向凸出的台阶面，所述台阶面位于下密封结构下方。

17、有益效果是：径向凸出的台阶面做挡止结构可便于加工，也可利用可洗井封隔器上其他原有的台阶面作为限位结构，使整体反洗井装置结构更加简化紧凑。

18、作为进一步地改进，所述台阶面为外侧远离下密封结构的倾斜台阶面。

19、有益效果是：将该台阶面设为外侧远离反洗活塞端面的倾斜台阶面，一方面便于反洗活塞复位时辅助反洗活塞排去淤积泥沙，避免泥沙堆积，另一方面也可在反洗活塞开启时更好的在该处形成液压面，提高开启效率。

20、作为进一步地改进，所述下密封结构的下端面面积大于上密封结构的上端面面积。

21、有益效果是：使反洗活塞下密封结构的下端面面积大于上密封结构的上端面面积，便于利用反洗活塞外部的两端压力差实现反洗活塞由关闭位置向开启位置滑动，使反洗活塞的开启位置与关闭位置间切换更加简单便捷。

22、为实现上述目的，本实用新型所提供的可洗井封隔器的技术方案是：

23、一种可洗井封隔器，包括反洗井装置，反洗井装置包括反洗通道，所述反洗通道的进液口处密封装配有用于开启或关闭进液口的反洗活塞，所述进液口沿装置本体的径向开设于装置本体的外壁上，所述反洗活塞滑动套装于装置本体的外壁上，并设有分别位于进液口上下两侧的上密封结构与下密封结构，下密封结构设有挡止结构，下密封结构被挡止时其上端面与进液口的下侧之间设有设定的密封冗余段，所述密封冗余段长度的最小值为0、最大值为下密封结构的上端面至上密封结构的下端面的距离与进液口直径间的差值。

24、有益效果是：本实用新型的改进之处在于通过将进液口沿反洗井装置的径向开设在其外壁上，并且在反洗井装置外壁上的进液口处密封滑动套装一反洗活塞，将反洗活塞的上、下密封结构设置于进液口的上下侧，以此使进液口与反洗活塞位于反洗井装置外侧，同时使反洗活塞的移动方向与进液口的布置方向垂直。从而可利用反洗活塞在反洗井装置外壁上的密封滑动将反洗井时淤积在进液口处的泥沙直接刮推到油套环空处，并且在进液口处形成位于进液口端部、垂直于进液口布置方向的密封结构，避免反洗活塞沿进液口轴向移动并将泥沙推入反洗通道，使其在反洗活塞的端部密封处淤积导致反洗活塞关闭不严进而密封失效。同时还在下密封结构设置挡止结构，并形成密封冗余段，为反洗活塞的复位提供足够的冗余长度，实现在井下泥沙较多的情况下，即便有泥沙推积在挡止结构处，仍能在反洗井结束后保证反洗活塞复位到位并有效封闭反洗通道的进液口，进一步避免泥沙堵塞反洗通道、进而导致反洗井装置失效而使注水生产受阻。

25、作为进一步地改进，所述装置本体的外壁上设有分别与上密封结构对应的上密封面及与下密封结构对应的下密封面，所述上密封面与下密封面的直径小于装置本体整体直径。

26、有益效果是：在装置本体上设置分别与上密封结构对应的上密封面及与下密封结构对应的下密封面，可使装置本体的结构更加紧凑，并且便于反洗活塞的密封结构与装置本体间的密封套装配合，同时还可通过合理设计反洗活塞的外部尺寸，使反洗井装置的整体外形尺寸更加紧凑并与整个可洗井封隔器保持一致。

27、作为进一步地改进，所述上密封面直径不小于下密封面直径，所述进液口位于下密封面上。

28、有益效果是：将上密封面的直径设置为大于等于下密封面，并将进液口设置于下密封面上，则即可在反洗活塞与装置本体的外壁之间形成液压腔室，从而利用液压提高反洗活塞的封闭保持能力，并且可在反洗活塞处于开启位置时通过两密封面间的过渡台阶段进行限位挡止。

29、作为进一步地改进，所述上密封结构与下密封结构上分别设有至少两道朝向装置本体外壁的周向密封槽，所述密封槽用于安装密封圈。

30、有益效果是：设置至少两道密封槽并安装密封圈，可进一步为反洗活塞与装置本体外壁之间提供有效的周向密封。

31、作为进一步地改进，所述上密封结构与装置本体的外壁之间装有弹性复位弹簧，所述弹性复位弹簧用于将反洗活塞由进液口的开启位置顶推至关闭位置。

32、有益效果是：在反洗活塞上安装弹性复位弹簧，可实现反洗井结束后反洗活塞的自动复位，提高反洗井装置的工作效率，并且为反洗活塞提供一定的关闭保持能力，使其密封性更好。

33、作为进一步地改进，所述密封冗余段取值为10mm。

34、有益效果是：将密封冗余段的长度取值设为10mm，可在保证进液口有效密封的前提下缩短反洗活塞的开启与关闭行程，提高其工作效率。

35、作为进一步地改进，所述挡止结构为设于装置本体的外壁上的径向凸出的台阶面，所述台阶面位于下密封结构下方。

36、有益效果是：径向凸出的台阶面做挡止结构可便于加工，也可利用可洗井封隔器上其他原有的台阶面作为限位结构，使整体反洗井装置结构更加简化紧凑。

37、作为进一步地改进，所述台阶面为外侧远离下密封结构的倾斜台阶面。

38、有益效果是：将该台阶面设为外侧远离反洗活塞端面的倾斜台阶面，一方面便于反洗活塞复位时辅助反洗活塞排去淤积泥沙，避免泥沙堆积，另一方面也可在反洗活塞开启时更好的在该处形成液压面，提高开启效率。

39、作为进一步地改进，所述下密封结构的下端面面积大于上密封结构的上端面面积。

40、有益效果是：使反洗活塞下密封结构的下端面面积大于上密封结构的上端面面积，便于利用反洗活塞外部的两端压力差实现反洗活塞由关闭位置向开启位置滑动，使反洗活塞的开启位置与关闭位置间切换更加简单便捷。