專利名稱：一種液壓往復式井下控制開關的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及油氣田應用的一種液壓往復式井下控制開關。
對于注水開發的油田，其共同特征是油井采出液的含水率會隨著其開采程度的加深而逐步上升，高含水油井和高含水油層逐年增多。為了保障油田能較長時間的穩產，就必須對油井高含水層段進行封堵。但是，如果對高含水層判斷不準，就會導致堵水失敗。這對于機械封堵作業來說，就不得不多次起下管柱，浪費作業時間和經費；對于即將投入開采的新油井以及需要準確認識產液層性質、產液能力的油井，油田需要對各產液層進行全面認識(包括認識各產液單層的原油粘度、油層壓力、含水率、油氣比等參數)，對于分兩層認識的作業，需要下入兩次完井管柱，這同樣會提高油井作業的復雜程度。
本實用新型的目的是為實現不動管柱的情況下相互調整認識層和封堵層提供一種液壓往復式井下控制開關。
本實用新型的上述目的是這樣實現的通過井口油壓為液壓缸提供下推力，進而為軌道釘提供下推力，由大彈簧為襯套提供上推力，進而為軌道釘提供上推力，在這二力的作用，軌道釘由中心管的長軌道(短軌道)上死點運動到短軌道(長軌道)上死點，如果軌道釘鎖定在中心管長軌道的上死點，則液缸與活塞處于密封狀態，本實用新型處于關閉位；如果軌道釘鎖定在中心管短軌道的上死點，則液缸與活塞脫離密封，液體通過彈流閥由外向內進入中心管，本實用新型處于開啟位。
圖1為本實用新型結構示意圖(關閉位)圖2為本實用新型結構示意圖(開啟位)圖3為本實用新型的中心管結構示意圖圖4為軌道的展開示意圖圖5為圖3的A-A剖面圖圖6為圖3的B-B剖視圖圖7為圖3的C-C剖面圖圖8為轉環主視圖圖9為圖8的D-D剖視圖
圖10為軌道環主視圖
圖11為兩層機械找堵水一趟管柱示意圖
以下結合附圖詳細說明本實用新型如附
圖1、附圖2，中心管02的外壁上套裝有密封環16、密封環17；并在外壁上沿軸向設置單流閥，由閥座13、鋼球14、小彈簧15和密封圈12構成，閥座孔與中心管02內貫通；在閥座13上部設有活塞09，活塞09的內外壁裝有密封圈08、密封環07，在閥座13與活塞09之間有墊環10；活塞09上部順序套裝鎖塊06、轉環05及上接頭01。上述部件外套裝液缸11。中心管02的中部設有帶軌道銷釘20的軌道環21，軌道環21下套裝襯套19，并由緊定銷釘18與液缸11連接。襯套19下面順序套裝大彈簧22、調整環23、緊固環24和下接頭25。
如附圖3，中心管02的上端設有四個凸爪30(其如附圖7所示成十字對稱分布)；中心管02的上頸部設有鎖塊槽31；中心管02在其大外徑上沿軸向均布六個閥座孔32(如附圖6所示)，閥座孔32中部與橫貫中心管02的貫孔33連通；中心管02的外壁上設有密封圈槽34、35；中心管02的中下部的外壁設有由長、短軌道槽各兩條間隔連接而成密閉的軌道槽36(如附圖5所示)及卡槽37。
如附圖4，為中心管02上的密閉軌道的展開圖，A-為長軌道上死點、B-為長軌道下死點、C-為短軌道上死點、D-為短軌道下死點，由長、短各兩條軌道槽間隔連接構成360度封閉的軌道。
如附圖8、附圖9，轉環05為一圓環，在其壁上設有均布的四個鎖塊孔40，并設有緊定銷釘孔42。
如附
圖10，軌道環21壁上設有兩個相對的軌道銷釘孔43。
如附
圖11，套管B內下入油管A，在油管A的下端順序連接上空制開關C、雙卡瓦封隔器D、下控制開關E及堵頭F；上控制開關C位于上油層中G，雙卡瓦封隔器D和下控制開關位于上油層G與下油層H之間。
實施例在中心管02上安裝好六個單流閥，在其上面套裝活塞09及墊環10；然后套裝上接頭01和轉環05，使轉環05上的鎖塊孔40與上接頭01的鎖塊孔對正后裝入鎖塊06，再旋轉，中心管02的外壁上套裝有密封環16、密封環17；并在外壁上沿軸向設置單流閥，由閥座13、鋼球14、小彈簧15和密封圈12構成，閥座孔與中心管02內貫通；在閥座13上部設有活塞09，活塞09的內外壁裝有密封圈08、密封環07，在閥座13與活塞09之間有墊環10；活塞09上部順序套裝鎖塊06、轉環05及上中心管02的外壁上套裝有密封環16、密封環17；并在外壁上沿軸向設置單流閥，由閥座13、鋼球14、小彈簧15和密封圈12構成，閥座孔與中心管02內貫通；在閥座13上部設有活塞09，活塞09的內外壁裝有密封圈08、密封環07，在閥座13與活塞09之間有墊環10；活塞09上部順序套裝鎖塊06、轉環05及上接頭01。在上述部件外套裝液缸11。在中心管02的中部設有帶軌道銷釘20的軌道環21，軌道環21外套裝襯套19，并由緊定銷釘18與液缸11連接。襯套19下面順序套裝大彈簧22、調整環23、緊固環24和下接頭25。
將本實用新型如
圖11形成管柱下入井內，當地面控制的壓力達到一定值時(壓力值由彈簧力控制)，液缸11克服彈簧力推動軌道運動組件(襯套19、軌道釘20、軌道環21)沿中心管02的長軌道運動到其下死點；卸壓，液缸11及軌道運動組件在大彈簧22作用下上行進入短軌道，直至運動到短軌道上死點。液缸11在這個過程中越過活塞09的密封面開啟，使油層高壓液體能夠流經彈流閥(包括密封圈12、閥座13鋼球14、小彈簧15)進入中心管02采出油井，從而對該油層的液量及液性進行跟蹤認識，直至得出可靠的結論；從地面第二次升高壓力，液缸11克服彈簧力推動軌道運動組件沿中心管02的短軌道運動至其下死點，卸壓，液缸及運動組件將在大彈簧22作用下進入長軌道上行，直至運動到長軌道上死點。在這個過程中液缸11進入活塞09的密封段，切斷油井液體流入的通道，控制開關關閉。
每完成一個關閉-開啟-關閉的過程，本實用新型的軌道釘20及軌道環21沿中心管02的軌道旋轉180度；當其旋轉一周時，本實用新型會完成兩個循環開關過程。重復升壓-降壓-升壓過程，液缸往復式運動，本實用新型交替處于開關位。
本實用新型配合相關的井下工具(如封隔器等)，把兩級控制開關下入井內預定的位置進行兩層機械找堵水一趟管柱作業，如
圖11。如果懷疑該油井的下油層是高含水層，則在下井前使下控制開關處于關閉位，而使上控制開關處于開啟位。當油井投入正常生產時，上油層的液體打開上控制開關的彈流閥流進油管采出，而下油層的液體則被封隔器隔離在油管外，達到封堵高含水層的目的。待油井生產至穩定后，準確跟蹤分析從上油層采出液體的液量及液性；如果采出的液體含水量明顯下降，則證明初始的判斷是正確的，處于關閉位置的下控制開關和封隔器、堵頭一起構成油套環形封閉腔，很好地封住了下油層(高含水層)，而處于開啟位的上控制開關則為上油層的液體進入油管提供了通道，使其順利生產。如果采出的液體含水量變化不明顯，則證明初始判斷是錯誤的，封堵的下油層不是高含水層，而上油層才是高含水層。對于這種情況，按常規作業只能起出管柱后，再進行封堵上油層的作業。然而由于應用了兩級控制開關，我們只需要從井口打壓至一定壓力值，然后卸壓，這時候下控制開關的液缸11從關閉位調換到開啟位，為下油層的液體進入油管提供通道；而上控制開關的液缸11從開啟位調換到關閉位，從而切斷了液流的通道，封堵了上油層(高含水層)。當油井投入正常生產時，下油層的液體將打開下控制開關的彈流閥流進油管而被采出。上述封堵層位的護調過程可以根據具體情況多次實施而不需要起出管柱。
本實用新型的優點1.下入井內一趟管柱根據具體情況多次實施不需要起出管柱，對于分兩層認識的作業會簡化分層作業的復雜程度，節約作業時間和經費。2.井下控制開關在井口調控。3.液缸、彈流閥及軌道環運動靈活可靠。4.其可以與現有的封隔器等配套組合使用。
權利要求1.一種液壓往復式井下控制開關，由上接頭、中心管、單流閥、彈簧和下接頭等組成，其特征在于中心管(02)的外壁上套裝有密封環(16)、密封環(17)；并在外壁上沿軸向設置單流閥，閥座孔(32)與中心管(02)內貫通；閥座(13)上部設有活塞(09)，活塞(09)的內外壁裝有密封圈(08)、密封環(07)，在閥座(13)與活塞(09)之間有墊環(10)；活塞(09)上部順序套裝鎖塊(06)、轉環(05)及上接頭(01)；上述部件外套裝液缸(11)；中心管(02)的上端設有四個凸爪(30)成十字對稱分布；中心管(02)的上頸部設有鎖塊槽(31)；中心管(02)的中下部的外壁設有由長、短軌道槽各兩條間隔連接而成密閉的軌道槽(36)及卡槽(37)；軌道槽(36)上設有帶軌道釘(20)的軌道環(21)，軌道銷釘(20)嵌在軌道槽(36)內；軌道環(21)下套裝襯套(19)，并由緊定銷釘(18)與液缸(11)連接；襯套(19)下面順序套裝大彈簧(22)、調整環(23)、緊固環(24)和下接頭(25)。
2.根據權利要求1所述的一種液壓往復式井下控制開關，由上接頭、中心管、單流閥、彈簧和下接頭等組成，其特征在于中心管(02)在其大外徑上沿軸向均布六個閥座孔(32)，閥座孔(32)中部與橫貫中心管(02)的貫孔(33)連通；中心管(02)的外壁上設有密封圈槽(34)、(35)。
3.根據權利要求1所述的一種液壓往復式井下控制開關，由上接頭、中心管、單流閥、彈簧和下接頭等組成，其特征在于單流閥由閥座(13)、鋼球(14)、小彈簧(15)和密封圈(12)構成。
4.根據權利要求1所述的一種液壓往復式井下控制開關，由上接頭、中心管、單流閥、彈簧和下接頭等組成，其特征在于轉環(05)為一圓環，在其壁上設有均布的四個鎖塊孔(40)，并設有緊定銷釘孔(42)。
5.根據權利要求1所述的一種液壓往復式井下控制開關，由上接頭、中心管、單流閥、彈簧和下接頭等組成，其特、短各兩條軌道槽間隔連接構成360度封閉的軌道。征在于軌道環(21)壁上設有兩個相對的軌道銷釘孔(43)。
6.根據權利要求1所述的一種液壓往復式井下控制開關，由上接頭、中心管、單流閥、彈簧和下接頭等組成，其特征在于中心管(02)上的密閉軌道中A-為長軌道上死點、B-為長軌道下死點、C-為短軌道上死點、D-為短軌道下死點，由長短各兩條軌道槽(36)間隔連接構成360度封閉的軌道。
專利摘要本實用新型涉及油氣田應用的一種液壓往復式井下控制開關。其目的是為了簡化分層作業的程序。當完成對其中一個層段的認識后,可以在不動管柱的情況下利用壓力控制實現認識層和封堵層之間的相互調整,從而克服現有技術存在的缺陷。其優點在于:1.下入井內一趟管柱根據具體情況多次實施不需要起出管柱。2.井下控制開關在井口調控。3.液缸、彈流閥及軌道環運行靈活可靠。4.其可以與現有的封隔器等配套組合使用。
文檔編號E21B43/00GK2381777SQ99207589
公開日2000年6月7日 申請日期1999年3月30日 優先權日1999年3月30日
發明者崔奮, 李勇, 劉德基 申請人:吐哈石油勘探開發指揮部鉆采工藝研究院