專利名稱：一種用于完井的層間多級控制閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及石油采油技術領域，特別涉及一種修井施工中的井下多級控制閥裝置。
背景技術：
在油井分層采油過程中，層間控制閥是完井系統的核心部件、關鍵裝置和最終執行裝備，其主要作用在于連通或斷開油管與環空之間的聯通，從而控制井下流體進入井筒。目前，油田作業中使用的滑套用途主要是找水、堵水，通過電纜下入的方式控制。 專利98235710. 9介紹了一種油井找水、堵水的滑套裝置。該裝置的滑套上部和下限位體 內都設計有彈簧爪，與井下工具配套下入對應層段后，用電纜將開關控制器下入，在地面對 開關控制器供電，撐開開關控制器的對接爪，使之與滑套上端部彈簧爪相配，供電后上提電 纜，滑套上行，開關器打開，油套管連通；將開關控制器的對接爪收縮并下放，撐開對接爪， 使之與下限位體上的彈簧爪相配，上提電纜，滑套下行，開關器關閉，封堵相應層段。專利 94204743. 5介紹了一種抽油機井滑套式找水堵水聯作裝置，該裝置由滑套堵水器和開關儀 組成。滑套堵水器置于井下，開關儀為地面控制的電動開關儀。操作時把開關儀采用電纜 下入開關儀和配套工具的方式，通過上提和下放的方式打開和關閉滑套堵水器，實現堵水 功能。上述兩種方式都需要停止油井正常生產，并采用下入電纜的方式，增加了作業時 間，且只用于找水和堵水。本發明中的井下層間控制閥與地面之間通過下入油套管環空之 間的兩根7/的液壓管線連接，通過地面打壓控制井下層間控制閥的工作狀態，因而可以 在不停止生產的情況下井身結構重配，精確控制井下流體的流動，從而節省了作業時間。本 發明中的層間控制閥主要用于油井的分層開采與合采，且可以用于油層堵水
發明內容
本發明的目的是提供一種用于完井的層間多級控制閥，達到在不停止生產的情 況下改變井下流動狀態，準確控制井下流體的流動。本發明采用的技術方案是用于完井的層間多級控制閥，主要由上接頭、下液壓 接、內套、上缸套、卡簧套、卡簧、活塞、下缸套、底座、擋環、下接頭、上液壓接頭和液壓管組 成，上接頭上部和下接頭下部有螺紋，能直接與油管相連。其特征在于上接頭下部外壁有 垂直向下的液壓通道，液壓通道上部固定有下液壓接頭。內套連接在上接頭下端內螺紋上； 內套為圓筒狀，內套上有三排泄流孔，并且從下往上每排泄流孔的直徑逐漸增加，即相應的 泄流面積增加；在上缸套下部有液體通道。在上接頭下端外螺紋上連接有上缸套，上缸套與 內套之間形成環形空間；上缸套與內套之間的環形空間上端與上接頭的液壓通道相通；在 上缸套與內套之間的環形空間內有活塞，活塞為圓筒狀，活塞的上端通過卡簧套固定有卡 簧；卡簧套、卡簧和活塞成一個整體，是整個多級控制閥的移動部件，能在上缸套與內套之 間的環形空間內上下滑動；上缸套內壁有環形溝槽，卡簧外端進入上缸套內壁的溝槽內能使卡簧套、卡簧和活塞整體位置鎖定，通過地面液壓力推動才能移動。活塞上面有通孔，當其上下移動到一個溝槽位置時，活塞上面的通孔與內套上的一排泄流孔對應，使液體流出 并通過上缸套下部液體通道入井筒，變化活塞位置就相應改變進液量。在上缸套下端外螺紋連接有下缸套，下缸套與內套之間形成環形空間；在下缸套 的下端有內螺紋，下缸套下端內螺紋連接有底座，底座套在內套外壁上；底座有液壓流道， 底座液壓流道的上端與在內套下端外螺紋連接下接頭；在底座與下接頭之間有環形擋環， 擋環套在內套的外壁上；在上接頭下部外壁固定有液壓管，液壓管上端連接有上液壓接頭， 液壓管下端與環形空間聯通。從上液壓接頭進入的高壓液體通過液壓管能進入環形空間 內，并能推動活塞移動。用于分層采油的層間多級控制閥的工作過程參閱圖1A、圖IB和圖1C。圖1A、圖IB和圖IC是泄流面積最大時的工作狀態示意 圖。當通過上液壓接頭12打壓時，推動活塞7上移，與活塞7相連的卡簧6從一個溝槽移 動至另一個溝槽，活塞7上的通孔與相應內套3上的通孔相通，自下而上內套3泄流孔直徑 逐漸增大，泄流面積逐漸增大，進液量增加。參閱圖2A、圖2B和圖2C。圖2A、圖2B和圖2C是全關時的工作狀態示意圖。當通 過下液壓接頭2打壓時，活塞7相應下移，泄流面積逐漸減小，最終關閉。用于分層采油的層間多級控制閥的使用方法該油井有兩個油層上部油層和下 部油層。在上部油層和下部油層段各安裝有一個液控驅動滑套。主控室對井下監測系統所 測量到的井下信息進行分析和模擬后，根據結果控制地面的液壓控制裝備，從而控制井下 的兩個滑套執行動作，以達到控制井下流體流動的目的。當需要減小泄流面積或關閉時，從地面給上液壓通道打壓，活塞在液壓力的作用 下下移，活塞上通孔與內套直徑小的孔連通，到最底部時關閉全閉流量。需要增大泄流面積 時，從地面給下液壓通道打壓，活塞在液壓力的作用下上移，活塞上通孔與內套直徑較大的 孔連通。在上述兩種情況下，從地面的壓力表的變化可以判斷滑套是否到達指定位置。在 滑套到達制定位置后，逐漸卸去打壓通道的壓力，活塞在卡簧作用下可以保持在指定位置 不再滑動。本發明的有益效果本發明用于完井的層間多級控制閥，在地面通過液壓管線打 壓驅動滑套動作，在不停止生產的情況下改變井下流動狀態，從而達到控制井下多油層生 產的目的。本發明除了可以進行開關控制，還可完成有級流量控制，從而更好的根據油層壓 力溫度參數調節流量，延長油井壽命，提高產液效率。另外，滑套結構簡單，安裝方便的優 點ο本發明能用于對井下獨立的油層、水層、氣層進行開關控制。部油層和下部油層。通過此種功能，能實現上部油層和下部油層的獨立開采或合 采。另外，在油層出水時，能控制滑套關閉該油層實現堵水的目的。
圖1A、圖IB和圖IC是本發明用于完井的層間多級控制閥泄流面積最大時的工作 狀態示意圖。圖2A、圖2B和圖2C是用于完井的層間多級控制閥全關時的工作狀態示意圖
圖中，1.上接頭，2.下液壓接頭，3.內套，4.上缸筒，5.卡簧套，6.卡簧，7.活塞， 8.下缸套，9.底座，10.擋環，11.下接頭，12.上液壓接頭，13.液壓管。
具體實施例方式實施例1 以一個用于完井的層間多級控制閥為例，對本發明作進一步詳細說明。參閱圖1A、圖IB和圖1C。本發明用于完井的層間多級控制閥，主要由上接頭1、 下液壓接頭2、內套3、上缸筒4、卡簧套5、卡簧6、活塞7、下缸套8、底座9、擋環10、下接頭 11、上液壓接頭12和液壓管13組成。上接頭1上部和下接頭11下部有外螺紋，能直接與 油管相連。上接頭1下部外壁上有環形柱狀凸起，在環形柱狀凸起上垂直向下有一個液壓通 道，液壓通道上部固定有一個下液壓接頭2 ；內套3連接在上接頭1下端內螺紋上；內套3 為圓筒狀，內套3上有三排泄流孔，并且從下往上每排泄流孔的直徑逐漸增加，每排有4個 泄流孔，最下排泄流孔的直徑為2毫米；中間一排泄流孔的直徑為3毫米；最下一排泄流孔 的直徑為20毫米。在上缸套4下部有液體通道，液體能流入井筒內。在上接頭1下端外螺紋上連接 有一個上缸套4，上缸套4與內套3之間形成環形空間；上缸套4與內套3之間的環形空間 上端與上接頭1的液壓通道相通。在上缸套4與內套3之間的環形空間內有一個活塞7，活 塞7為圓筒狀，活塞7的上端通過卡簧套5固定有卡簧6 ；卡簧套5、卡簧6和活塞7成一個 整體，上缸套4內壁有環形溝槽，活塞7上面有一排六個通孔。在上缸套4下端外螺紋連接有下缸套8，下缸套8與內套3之間的環形空間。在下 缸套8的下端有內螺紋，下缸套8下端內螺紋連接有底座9，底座9套在內套3外壁上；底座 9有一個液壓流道，底座9液壓流道的上端與在內套3下端外螺紋連接下接頭11 ；在底座9 與下接頭11之間有環形擋環10，擋環10套在內套3的外壁上；在上接頭1下部外壁固定 有液壓管13，液壓管13上端連接有一個上液壓接頭12，液壓管13下端與環形空間聯通。
權利要求
一種用于完井的層間多級控制閥，主要由上接頭(1)、下液壓接頭(2)、內套(3)、上缸套(4)、卡簧套(5)、卡簧(6)、活塞(7)、下缸套(8)、底座(9)、擋環(10)、下接頭(11)、上液壓接頭(12)和液壓管(13)組成，上接頭(1)上部和下接頭(11)下部有螺紋；其特征在于上接頭(1)下部外壁有垂直向下的液壓通道，液壓通道上部固定有下液壓接頭(2)；內套(3)連接在上接頭(1)下端內螺紋上；內套(3)為圓筒狀，內套(3)上有三排泄流孔，并且從下往上每排泄流孔的直徑逐漸增加；在上缸套(4)下部有液體通道；在上接頭(1)下端外螺紋上連接有上缸套4)，上缸套(4)與內套(3)之間形成環形空間；上缸套(4)與內套(3)之間的環形空間上端與上接頭(1)的液壓通道相通；在上缸套(4)與內套(3)之間的環形空間內有活塞(7)，活塞(7)為圓筒狀，活塞(7)的上端通過卡簧套(5)固定有卡簧(6)；卡簧套(5)、卡簧(6)和活塞(7)成一個整體，上缸套(4)內壁有環形溝槽，活塞(7)上面有通孔；在上缸套(4)下端外螺紋連接有下缸套(8)，下缸套(8)與內套(3)之間形成環形空間；在下缸套(8)的下端有內螺紋，下缸套(8)下端內螺紋連接有底座(9)，底座(9)套在內套(3)外壁上；底座(9)有液壓流道，底座(9)液壓流道的上端與在內套(3)下端外螺紋連接下接頭(11)；在底座(9)與下接頭(11)之間有環形擋環(10)，擋環(10)套在內套(3)的外壁上；在上接頭(1)下部外壁固定有液壓管(13)，液壓管(13)上端連接有上液壓接頭(12)，液壓管(13)下端與環形空間聯通。
全文摘要
用于分層采油的層間多級控制閥，應用于石油修井施工中。上接頭下部固定有下液壓接頭；內套與上接頭連接，內套上有三排泄流孔；上接頭下端與上缸套連接，在上缸套下部有液體通道，上缸套與內套之間形成環形空間。在上缸套與內套之間的環形空間內有活塞、卡簧套和卡簧；上缸套下端連接下缸套，下缸套與內套之間形成環形空間；下缸套下端連接底座。底座有液流通道，內套下端連接下接頭；在上接頭下部外壁固定有液壓管和上液壓接頭。效果是能控制井下多油層生產，完成有級流量控制，從而更好的根據油層壓力、溫度參數調節流量，實現分層采油。
文檔編號E21B34/12GK101806200SQ20101013040
公開日2010年8月18日 申請日期2010年3月19日 優先權日2010年3月19日
發明者孫福超, 張衛平, 沈澤俊, 薛建軍, 郝忠獻, 錢杰 申請人:中國石油天然氣股份有限公司