一种防地层内油污反排装置的制作方法

本实用新型涉及采油技术领域，特别涉及用于分层注水井的一种防地层内油污反排装置。

背景技术：

注水开采是指油田开发过程中，通过专门的注入井将水注入油藏，保持或恢复油层压力，使油藏有很强的驱动力，以提高油藏的开采速度和采收率。分层注水是注水开采的一种主要形式，指在注水井中下入封隔器，把差异较大的油层分隔开，再用配水器进行分层配水，使高渗层注水量得到控制，中低渗透率油层注水得到加强，使各类油层都能发挥作用。

对于已经开采的油田，将已没有潜力的油井改为注水井，也是常用技术。但是，在这类水井注水过程中，因钻井停注，泵压不稳定或地层压力高，往往造成地层返排，从而导致井下管柱内积聚大量从地层内返出的油污或泥砂，造成井下水嘴堵塞、堵塞测试通道、油污粘附仪器传感器无法工作等问题，严重影响注水效率。

因此，需要发明一种简单的防地层内油污反排装置，以解决该问题，提高注水井注水效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种防地层内油污反排装置，能够有效防止地层内的油污或泥砂排回到井筒内，提高注水井注水效果。

为达到上述目的，本实用新型提出一种防地层内油污反排装置，包括呈筒状的阀套，所述阀套具有在所述阀套的轴向贯通的阀腔，其中，所述阀腔内依次安装有：

滤网，固设在所述阀套的内壁上，所述滤网上开设有多个沿所述阀套轴向贯通的孔眼；

阀座，固设在所述阀套的内壁上，所述阀座具有沿所述阀套的轴向贯通的贯通孔；

钢球，对应设置在所述阀座背向所述滤网的一侧，并能封闭所述贯通孔；

弹簧支架，固设所述阀套的内壁上并与所述阀座具有间隔，所述弹簧支架上开设有沿所述阀套的轴向贯通的过流孔；

弹簧，一端顶抵在所述钢球上，另一端固设在所述弹簧支架上。

如上所述的防地层内油污反排装置，其中，所述阀套包括阀本体和端盖，所述端盖和所述阀本体均呈圆筒状，所述端盖具有固定部和第一连接部，所述第一连接部的内径大于所述固定部的内径形成第一安装台阶，所述阀本体包括第二连接部和工作部，所述第二连接部的内径大于所述工作部的内径并形成第二安装台阶，所述第二连接部套设在所述第一连接部内并与所述第一连接部能拆卸地连接，所述滤网与所述阀座相接设置并均嵌设在所述第一安装台阶和所述第二安装台阶之间。

如上所述的防地层内油污反排装置，其中，所述工作部的外壁上具有多条沿所述阀套的周向开设的第二安装槽，多条所述第二安装槽间隔设置，每条所述第二安装槽内均设置有第二密封圈。

如上所述的防地层内油污反排装置，其中，所述第一连接部和所述第二连接部螺纹连接。

如上所述的防地层内油污反排装置，其中，所述阀座的外壁上具有沿所述阀座的周向开设的第一安装槽，所述第一安装槽内设置有第一密封圈。

如上所述的防地层内油污反排装置，其中，所述弹簧支架呈十字交叉结构。

如上所述的防地层内油污反排装置，其中，所述贯通孔朝向所述钢球的一端安装有密封垫，所述密封垫呈圆环状并能与所述钢球密封配合。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点和优点：

本实用新型提出的防地层内油污反排装置连接到可调式堵塞器的下部，正常注水时，注入水先通过滤网，再进入阀座，滤网能够阻挡注入水中有机杂质、水垢等进入阀座的贯通孔，避免了因有机杂质、水垢等沉积在阀座上而影响钢球与阀座的密封配合，保证阀座和钢球组成的球阀结构在关闭状态时，钢球能够完全封闭贯通孔，同时，也防止了注入水中的上述有机杂质、水垢等注入地层。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1为本实用新型提出的防地层内油污反排装置的结构示意图；

图2为本实用新型中阀套的结构示意图。

附图标记说明：

100、防地层内油污反排装置； 110、阀套；

111、阀腔； 112、阀本体；

113、端盖； 1131、固定部；

1132、第一连接部； 1133、第一安装台阶；

1121、第二连接部； 1122、工作部；

1123、第二安装台阶； 1124、第二安装槽；

120、滤网； 130、阀座；

131、贯通孔； 132、第一安装槽；

140、钢球； 150、弹簧支架；

160、弹簧； 170、第二密封圈；

180、第一密封圈。

具体实施方式

结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。

请参考图1、图2，本实用新型提出的防地层内油污反排装置100包括呈筒状的阀套110，阀套110具有在阀套110的轴向贯通的阀腔111，阀腔111内依次安装有滤网120、阀座130、钢球140、弹簧支架150和弹簧160，滤网120固设在阀套110的内壁上，滤网120上开设有多个沿阀套110轴向贯通的孔眼；阀座130固设在阀套110的内壁上，阀座130具有沿阀套110的轴向贯通的贯通孔131；钢球140对应设置在阀座130背向滤网120的一侧，并能封闭贯通孔131；弹簧支架150固设阀套110的内壁上并与阀座130具有间隔，弹簧支架150上开设有沿阀套110的轴向贯通的过流孔；弹簧160一端顶抵在钢球140上，弹簧160另一端固设在弹簧支架150上。

本实用新型提出的防地层内油污反排装置100连接到可调式堵塞器的下部，正常注水时，注入水先通过滤网120，再进入阀座130，滤网120能够阻挡注入水中有机杂质、水垢等进入阀座130的贯通孔131，避免了因有机杂质、水垢等沉积在阀座130上而影响钢球140与阀座130的密封配合，保证阀座130和钢球140组成的球阀结构在关闭状态时，钢球140能够完全封闭贯通孔131，防止地层油污的反排；同时，也防止了注入水中的上述有机杂质、水垢等注入地层。

本实用新型提出的防地层内油污反排装置100的工作过程如下：

本实用新型提出的防地层内油污反排装置100连接到可调式堵塞器的下部，阀套110竖直设置，阀腔111的进水口(即靠近滤网120的端口)位于下方，正常注水时，注入水通过滤网120进入，并利用注水压差，克服钢球140重力及弹簧160的阻力推动钢球140离开阀座130，贯通孔131打开，阀腔111形成流通通道，注入水由阀腔流出，进入可调式水嘴注入地层。当系统压力波动，井底地层压力大于井内来水压力时，钢球140在弹簧160推力及重力作用下顶压在阀座130上，使贯通孔131始终保持关闭状态，防止地层出砂或油污返排到井筒内，提高注水井注水效率。

在本实用新型一个可选的例子中，阀套110包括阀本体112和端盖113，端盖113和阀本体112均呈圆筒状，端盖113具有固定部1131和第一连接部1132，第一连接部1132的内径大于固定部1131的内径形成第一安装台阶1133，阀本体112包括第二连接部1121和工作部1122，第二连接部1121的内径大于工作部1122的内径并形成第二安装台阶1123，第二连接部1121套设在第一连接部1132内并与第一连接部1132能拆卸地连接，滤网120与阀座130相接并均嵌设在第一安装台阶1133和第二安装台阶1123之间，即，滤网120的一侧顶抵在第一安装台阶1133上，滤网120的另一侧顶抵在阀座130上，阀座130背向滤网120的顶抵在第二安装台阶1121上。这样，阀本体112、端盖113、滤网120和阀座130可以方便地安装和拆卸。便于防地层内油污反排装置100的安装和维护。

在本实用新型一个可选的例子中，工作部1122的外壁上具有多条沿阀套110的周向开设的第二安装槽1124，多条第二安装槽1124间隔设置，每条第二安装槽1124内均设置有第二密封圈170。这样，本实用新型提出的防地层内油污反排装置100连接到可调式堵塞器时，可以保证阀套110与可调节堵塞器之间的密封配合。

在本实用新型一个可选的例子中，第一连接部1132和第二连接部1121螺纹连接。第一连接部1132的内壁上开设有内螺纹，第二连接部1121的外壁上开设有外螺纹，内螺纹和外螺纹相互啮合。

在本实用新型一个可选的例子中，阀座130的外壁上具有沿阀座130的周向开设的第一安装槽132，第一安装槽内设置有第一密封圈180，以保证阀座130与阀套110之间的密封配合。

在本实用新型一个可选的例子中，弹簧支架150呈十字交叉结构。即弹簧支架150包括两个互相垂直橡胶的支撑杆，每个支撑杆的两端均与阀套110固定连接，两个支撑杆将对应位置处的阀腔110分隔成四个过流孔，每个过流孔的横截面均呈扇形，弹簧162的端部固定连接在两个支撑杆垂直相交的位置处。这样，弹簧支架150不但具有对弹簧160的固定和支撑作用，还能对流经的注入水起到缓冲作用。

在一个可选的例子中，弹簧支架150设置在阀本体112的端部并与阀本体112一体成型制造而成。

在本实用新型一个可选的例子中，贯通孔131朝向钢球140的一端安装有密封垫，密封垫呈圆环状并能与钢球140密封配合。

在本实用新型一个可选的例子中，在注水压差小于0.3MPa时将钢球140顶压在阀座130上实现密封。在注水时，只需0.3MPa以上压差就可克服钢球140重力及弹簧160阻力打开贯通孔131注水，同时防止水垢或油污使球阀密封不严产生间隙。

针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本实用新型进行解释，以便于能够更好地理解本实用新型，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本实用新型的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。