专利名称：双挡板双向关闭水溶控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型主要涉及采油工程中用于油井管柱滤砂管、防砂管尾部防止井底砂进入滤防砂管的中心管中的双挡板双向关闭水溶自控器。
经检索，还未发现有双挡板双向关闭水溶控制器的结构。
在油井滤砂管防砂管柱中，在其尾部未安装密封装置，井底油可直接进入滤防砂管的中心管(往油管柱流油的管，即滤砂管的中心管)，时间不长，滤防砂管内外就积满泥砂，造成油井不出油，滤防砂管被砂埋或抽油泵卡死，被迫对油井进行修井作业，一口井的修井费用最少2万元，多则得几十万元以上。引起砂卡修井作业的井，有的甚至造成卡油管大修(利用专业化的作业队伍处理井下管柱卡钻杆或井下落物等复杂事故)，每年一个采油厂光油井的修井费用就要上千万元。
为了解决这个问题，技术人员在滤防砂管柱尾管端在与套管的环形空间设置一个胶皮碗，把滤防下来的泥砂封住，防止泥砂从滤防砂管尾部进入中心管，来阻挡地层砂避免砂卡。
上述方法存在一些问题一是滤防砂管不居套管中心，使胶皮碗造边侧向封堵，受力不均匀，在油层压力高的情况下，一侧密封，一侧不密封，泥砂就从不密封侧面流向中心管，造成部分油井砂卡。二是在更换防砂管时，此胶皮就落入井底，经多次换滤防砂管，皮碗在井底堆积聚多后，给冲砂、冲滤(即从井口用水泥车注水，将滤砂器的砂子从油套管环形空间冲出地面)或钻塞(用钻井的方式解决井内留的防砂料固结砂的过程)的施工增加难度。
为解决上述问题，研制设计了适应性强、密封性好、结构简单、施工方便的双挡板双向关闭水溶控制器，安装于滤砂管沉砂尾管的底部，防止油层中的砂进入滤砂管中心和泵筒中，避免了砂卡泵筒比其它尾部结构(包括砂皮碗、蜡熔关闭接头)性能可靠，关闭牢固，不论是地层产生的正向压力还是反向压力均能牢牢密封，一年节约油井费用1000万元以上。
本双挡板双向关闭水溶控制器，由设在其上部的上工作筒(4)、设在下部的下工作筒(5)、设在其中心的能上下滑动的滑动连杆(3)、设在滑动连杆顶端的密封挡板(2)、固定(2)的固定螺帽(1)、套于中心连杆上的密封挡板(6)、推进器(10)、弹簧(11)、下固定托板(12)、下托板(12)的固定螺帽(13)、下控制块(14)、设在上工作筒下端的上托板(8)、设在(8)和(10)之间的上控制块(9)、设在(6)上的密封圈(7)组成。其特征是上下工作筒成圆管形，之间用丝扣连接，连接内径处压带设有中心带孔的圆形托板；上工作筒顶端内径处设有锥形密封座，中部设有密封腔，油气连通孔和圆形密封挡板；下工作筒内上部设有变径推进器，变径处与托板之间压有圆筒形的上控制块，下端设有圆筒形的下控制块；滑动连杆为圆柱形，两端设有丝扣和配套螺母，上端固定有上密封挡板，下端固定有圆形托板，滑动连杆设在上下工作筒的中心线上，在滑动连杆的中下部，固定托板的上部套有弹簧，弹簧上顶推进器压上控制块，下通过固定托板压下控制块，以滑动连杆为传动轴，以弹簧为动力，以上下两端控制块在井底溶化促使两密封挡板双向同时关闭，达到尾部关闭密封的目的，阻止了含砂的油气水通过尾部进入中心管中，防止了抽油泵砂卡的事故发生。上工作筒上部设有特
TBG(左)公扣螺纹，上工作筒下部设有母扣螺纹；下工作筒上部设有公扣螺纹，与工作筒下部母扣相匹配，下端中心处设有圆形孔；滑动连杆与上下工作筒同一轴心，从上工作筒顶部直插入下工作筒底部且滑动尺寸即下控制块(14)的高度；推进器(10)由金属棒或聚四氟乙烯棒或塑料棒加工而成，内径相同，外径上小下大，内径与滑动连杆(3)是自由配合，外径与下工作筒(5)、上控制块(9)、上托板(8)是自由配合，其行程高度即是密封挡板(6)的行程高度或是上控制块(9)高度；密封挡板(6)引用金属棒加而成，套在滑动连杆上其内径与滑动连杆是动配合，其外边沿设有橡胶“O”形圈槽，槽内嵌有“O”形密封圈与上工作筒内径是动配合；上托板(8)由金属棒加工而成，其内径与推进器的小外径是自由配合，外径部镶嵌在上工作筒与下工作筒的丝扣的结合处；弹簧上顶推进器、下压下固定托板(12)被上托板(8)、上控制块(9)、下控制块(14)限位于下工作筒内；上控制块控制密封挡板(6)的行程，下控制块控制密封挡板(2)的行程，两控制块用石蜡、沥青和氧化钙溶化混合冷却压制而成，其比例为2∶2∶1，外涂一层石蜡保护膜，石蜡保护膜的溶化温度45--60℃范围内。
为把双挡板双向关闭水溶控制器的技术方案进一步公开，
以下结合附图1作进一步阐述。
附图1是双挡板双向关闭水溶控制器的半剖视结构图。
参照附图1，将组装好的双挡板双向关闭水溶自控器的带有特2
TBG左旋扣的一端与尾部滤防砂管的底部的左旋丝扣拧紧，下入井底部，在油井管柱下入的过程中，上控制块(9)、下控制块(14)未被溶化，密封挡板(2)和密封挡板(6)处于不关闭位置，井筒内的油液在下滤砂管管柱时通过该控制器的连通孔进入滤防砂管的中心管，始终保持下人管柱内外压力平衡，使下人管柱时无压差阻力。当油井管柱下完时，双挡板双向关闭水溶控制器处于油井的油层底部，此处的温度45℃以上，上控制块(9)和下控制块(14)开始溶化，被压缩的弹簧开始反弹，当两控制块溶化完时，弹簧推下固定托板(12)下行，从而带动滑动连杆(3)和密封挡板(2)下行到下死点，密封挡板(2)关闭。弹簧同时上推推进器(10)、促使密封挡扳(6)上行止于密封座，将设在上工作筒(4)上的油气连通孔的通道封死，这两块密封挡板几乎时密封关闭，在油井生产过程中，油层压力比滤防砂管中心管压力再高，有双向关闭水控制器，油砂也不会进入中心管，于是也不会出现防砂管被砂埋油层或砂卡抽油泵的现象。为防砂方案的调整实施提供了可靠的保证，避免了油井的躺井作业，每年可为油田节约近千万元的修井作业费用。
1——上密封挡板压帽2——上密封挡板3——滑动连杆4——上工作筒5——下工作筒6——下密封挡板7——橡胶“O”形密封圈8——上托板9——上控制块10——推进器11——弹簧12——下固定托板13——下托板压帽14——下控制块
权利要求1.本实用新型涉及采油工程中用于油井滤砂管柱滤砂管尾部防止井内地层砂进入滤防砂管的中心管的一种双挡板双向关闭水溶控制器，由设在其上部的上工作筒(4)、下部的下工作筒(5)、设在其中心的能上下滑动的滑动连杆(3)、设在滑动连杆顶端的密封挡板(2)、固定(2)的固定螺帽(1)、套于中心连杆上的密封挡板(6)、推进器(10)、弹簧(11)、套于并固定的下固定托板(12)、固定(12)的固定螺帽(13)、下控制块(14)、设在上工作筒下端的上托板(8)、设在(8)和(10)之间的上控制块(9)、设在(6)上的“O”形密封圈(7)组成，其特征是上下工作筒成圆管形，之间用丝扣连接，连接内径处压有带中心孔的圆形托板；上工作筒顶端内径处设有锥形密封座，中部设有密封腔，油气连通孔和圆形密封挡板，下工作筒内上部设有变径推进器，变径处与托板之间压有圆管形的上控制块；滑动连杆为上端有螺母固定有圆形的密封挡板，下端有螺母固定有圆形的托板，滑动连杆设在上下工作筒的中心连线上，在滑动连杆的中下部，固定托板的上部套有弹簧，弹簧上顶推进器，压在上控制块上，下通过固定托板压在下控制块上，以滑动连杆为传动轴，以弹簧为动力，以上下两控制块在井底溶化使弹簧伸长产生的动力推动上下两密封挡板反向运动，行止于密封座与密封腔内，达到双挡板双向关闭密封的目的，阻止了砂进入滤砂管的中心管及油井深井泵中，防止了砂卡泵或砂埋油层事故的发生。
2.根据权利要求1所述的双挡板双向关闭水溶控制器，其特征是上工作筒上部设有特
TBG左旋公扣螺纹，下部设普通母扣螺纹。
3.根据权利要求1所述的双挡板双向关闭水溶控制器，其特征是下工作筒上部设有与上工作筒相匹配的公扣螺纹，下端中心处设有圆形孔。
4.根据权利要求1所述的双挡板双向关间水溶控制器，其特征是滑动连杆杆与上下工作筒同一轴心，从上工作筒顶部直插入下工作筒底部，且滑动尺寸即是上控制块(9)与下控制块(14)的高度和。
5.根据权利要求1所述的双挡板双向关闭水溶控制器，其特征是推进器由金属棒或聚四氟乙烯棒加工而成，内径相同，外径上小下大，内径与滑动连杆是自由配合，外径与下工作筒、上控制块、上托板是自由配合，其行程高度是上控制块或是密封挡板(6)的行程高度。
6.根据权利要求1所述的双挡板双向关闭水溶控制器，其特征是密封挡板(6)呈圆管形，其内径与滑动连杆是动配合，其外沿中部设有“O”槽，并套有橡胶“O”形密封圈与上工作筒内径是动配合。
7.根据权利要求1所述的双挡板双向关闭水溶控制器，其特征是上托板呈圆管形，其内径与推进器的直径小的外径是自由配合，外径部镶嵌在上工作筒与下工作筒的丝扣结合处并固定。
8.根据权利要求1、2、3、4、5、7所述的双挡板双向关闭水溶控制器，其特征是弹簧上顶推进器、下压固定托板，被上托板、下托板、上控制块和下控制块限位于下工作筒内。
9.根据权利要求8所述的双挡板双向关闭水溶控制器，其特征是上控制块控制密封挡板(6)的行程，下控制块控制密封挡板(2)的行程。
10.根据权利要求8、9所述的双挡板双向关闭水溶控制器，其特征是两控制块用石蜡、沥青和氧化钙溶化混合冷却压制而成，其比例是2∶2∶1为最佳，其外部涂有石蜡保护膜，溶化温度为45-60℃范围内。
专利摘要本实用新型涉及采油工程中用于油井管柱滤防砂管尾部防止井底砂进入滤防砂管的中心管的一种双挡板双向关闭水溶控制器。由密封挡板(2)滑动连杆(3)上工作筒(4)下工作筒(5)密封挡板(6)密封圈(7)上托板(8)上控制块(9)推进器(10)弹簧(11)下固定托板(12)下托板(13)下控制块(14)组成。其主要特征是以滑动连杆为传动轴,以弹簧为动力,以两控制块为支撑、靠两控制块溶化促使两密封挡板反方向运动、正反方向密封,使滤防下的泥砂进不去中心管,防止砂淹砂卡事故的发生。
文档编号E21B43/02GK2386193SQ9824357
公开日2000年7月5日 申请日期1998年11月20日 优先权日1998年11月20日
发明者汤志强, 郑碧锁, 彭守斌, 黄春, 张国荣 申请人:胜利石油管理局孤东采油厂