CN101619652B - 一种选择性采油管柱 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种选择性采油管柱。该选择性采油管柱包括抽油泵(13)，抽油泵(13)下端连接筛管(14)，所述的筛管(14)下端依次间隔螺纹连接有捅杆(17)及开关控制器(18)，与捅杆(17)及开关控制器(18)相对应的位置间隔预置有封隔器(15)及井下开关(16)。特别是不动全井管柱选择四层中的任意单层或多层组合生产，适用于四个层位以内的采油井，降低生产成本和工人的劳动强度。

Description

一种选择性采油管柱

技术领域：

本发明涉及油田采油领域所用的一种采油管柱，属于一种不动全井管柱选择四层中的任意单层或多层的选择性采油管柱。

背景技术：

随着油田生产进入中晚期，原油的含水率不断上升，对油井分层生产工艺的成本、技术可靠性和方便性提出更高的要求，并逐渐向着找水、堵水及生产管柱一体化方向发展，以实现在不动生产管柱的情况下，完成找水、堵水、分层或合层生产，并可以根据生产需要有选择的改变生产层位。

目前应用较多的是机械找堵水工艺，常规的机械找堵水工艺是分开进行的，找、堵水施工后换层需再次上作业，使找堵水施工作业量增大，施工效率低，有效封堵率低。尽管有一些找堵水及生产管柱一体化技术，但存在控制开关状态容易模糊问题。近几年人们也开始研究智能化找堵水技术，但成本高，且为一次性的。

发明内容：

为了克服背景技术中的不足，本发明提供一种选择性采油管柱，特别是不动全井管柱选择四层中的任意单层或多层组合生产，适用于四个层位以内的采油井，降低生产成本和工人的劳动强度。

本发明采用的技术方案是：该选择性采油管柱包括抽油泵，抽油泵下端连接筛管，所述的筛管下端依次间隔螺纹连接有捅杆及开关控制器，与捅杆及开关控制器相对应的位置间隔预置有封隔器及井下开关；所述的开关控制器为上、下端分别有内、外连接螺纹，中部带有有轴肩的轴形件，轴肩上安装有卡簧；所述的井下开关包括上接头，上接头下端螺纹连接上阀体，上接头下方的上阀体内有阶梯形阀孔，阶梯形阀孔上部孔径大下部孔径小，孔径大的部分与上阀体的内部空间相通，孔径小的部分与上阀体的外部空间相通，阶梯形阀孔的大孔径部分内上、下置有弹簧及阀球，上阀体下端螺纹连接下阀体，下阀体的中部及下部的内壁沿周向分别中环形槽、下环形槽，下阀体腔内置有能够上下移动滑套，滑套下部为弹性胀爪，弹性胀爪的末端外壁上有与中环形槽或下环形槽相配合的凸台，弹性胀爪上方的滑套内壁有凸起部分。

封隔器、井下开关、开关控制器及捅杆分别为为4个；上阀体上的轴向阶梯形阀孔沿周向分布；上阀体内侧与上接头及下阀体之间分别安装有密封件，密封件的内径与上阀体的内径相同；上接头与上阀体之间安装有密封圈，上阀体与下阀体外壁之间安装有密封圈。

本发明具有如下有益效果：本发明通过上提和下放管柱，控制各层井下开关的开和关，实现各层的找水和堵水，达到选择开采任意层的目的。实现了不动全井管柱情况下，通过上提或下放管柱，控制四个层以内任意单层或多层位的开和关的，开关具有复位功能，避免开关状态模糊的问题。设计简单，操作可靠，从而降低生产成本，减轻工人的劳动强度。

附图说明：

图1为本发明的管柱结构示意图；

图2为井下开关示意图；

图3为开关控制器结构示意图。

图中1-上接头；2-密封圈；3-阶梯形阀孔；4-弹簧；5-阀球；6-上阀体；7-密封件；8-轴肩；9-下阀体；10-滑套，11-凸台；12-弹性胀爪；13-抽油泵；14-筛管；15-封隔器；16-井下开关；17-捅杆；18-开关控制器，19-卡簧，20-中环形槽，21-下环形槽，22-凸起部分。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

该选择性采油管柱为四层采油井下管柱，由生产管柱和丢手管柱组成，生产管柱由抽油泵13、筛管14、捅杆17、开关控制器18组成，抽油泵13下端螺纹连接筛管14，筛管14下端依次螺纹连接有捅杆17、开关控制器18、捅杆17、开关控制器18、捅杆17及开关控制器18。丢手管柱由封隔器15和井下开关16组成预置在射孔井段，封隔器15下部依次连接井下开关16、封隔器15、井下开关16、封隔器15及井下开关16，捅杆17与井下开关16的位置相对应，生产管柱和丢手管柱下到射孔井段时，丢手坐封封隔器3，通过上提和下放管柱，控制各层井下开关的开和关，实现各层的找水和堵水，达到选择开采任意层的目的。开关的状态由开关控制器通过的方向确定，控制开和关的规则为：控制器上行通过井下开关时开关关闭，下行通过井下开关时开关打开，实现各层的找水和堵水，达到选择开采任意层的目的。同时可通过上提管柱实现复位到初始状态，避免开关状态模糊的问题。另外，起出管柱时，开关关闭，这样在作业时管柱还具有放喷防污染功能。

所述的开关控制器18为上、下端分别有内、外连接螺纹，上、下端分别与封隔器连接，开关控制器18为中部带有有轴肩18的轴形件，轴肩8上安装有卡簧19，卡簧19推动开关内的滑套10上下移动实现开关的开与关；所述的井下开关16包括上接头1，上接头1下端螺纹连接上阀体6，上接头1下方的上阀体6内有阶梯形阀孔3，阶梯形阀孔3沿周向分布，阶梯形阀孔3上部孔径大下部孔径小，孔径大的部分与上阀体6的内部空间相通，孔径小的部分与上阀体6的外部空间相通，阶梯形阀孔3的大孔径部分内上、下置有弹簧4及阀球5，阶梯形阀孔3、弹簧4及阀球5组成单流阀，上阀体6下端螺纹连接下阀体9，下阀体9的中部及下部的内壁沿周向分别中环形槽20、下环形槽21，下阀体9腔内置有能够上下移动的滑套10，通过滑套10的移动打开或封闭阶梯形阀孔3实到开关的开与关，滑套10下部为弹性胀爪12，弹性胀爪12的末端外壁上有与中环形槽20或下环形槽21相配合的凸台11，中环形槽20、下环形槽21用来固定滑套10。弹性胀爪12上方的滑套10内壁有凸起部分22，凸起部分22的滑套10上有条形孔有利于开关控制器6通过。上阀体6内侧与上接头1及下阀体9之间分别安装有密封件7，密封件7的内径与上阀体6的内径相同；上接头1与上阀体6之间安装有密封圈2，上阀体6与下阀体15外壁之间安装有密封圈2。

工作的初始状态，弹性胀爪12的凸台11位于中环形槽20内，滑套10上部与上接头1及上阀体6的内壁间通过密封件7封住阶梯型阀孔3。

当需要打开井下开关16时，捅杆17下行，连接在捅杆17下的开关控制器18进入井下开关16的中心孔内，开关控制器18上的轴肩8上的卡簧19顶在滑套10的凸起部分22上，开关控制器18在下行力的作用下，推动滑套10下行，弹性胀爪12胀开且弹性胀爪12的凸台11落入下环形槽21内，这时上阀体6中的阶梯形阀孔3内的阀球5在外界压力的作用下，压缩弹簧4并上移，将上阀体6中心孔与外界导通，此时井下开关16打开。捅杆5继续下行，迫使卡簧19收缩，开关控制器18强行通过井下开关16，实现控制多层位井下开关，使其打开。

需要关闭井下开关16时，捅杆17上行，带动开关控制器18上行，当开关控制器18上的卡簧19行至滑套10的凸起部分20时，开关控制器18在上行力的作用下，推着滑套10上行，当滑套10上行遇到上接头7限位后，弹性胀爪12的凸台11正好落入中环形槽22内，在上行力的作用下开关控制器6继续上行，迫使卡簧19收缩，开关控制器18强行通过井下开关16，这时上阀体6的中心孔与阶梯型阀孔3被滑套10隔断，此井下开关16关闭。实现控制多层位井下开关，使其关闭。

该选择性采油管柱还可以通过其生产管柱上移，使开关复位，避免开关状态模糊；通过捅杆的上下移动，带动井下开关控制器打开或关闭一个或几个井下开关，实现单层或多层的找水和堵水，达到选择开采任意层的目的。本发明设计简单，操作可靠，从而降低生产成本，减轻工人的劳动强度。

Claims (4)

1.一种选择性采油管柱，包括抽油泵(13)，抽油泵(13)下端连接筛管(14)，其特征在于：所述的筛管(14)下端依次间隔螺纹连接有捅杆(17)及开关控制器(18)，与捅杆(17)及开关控制器(18)相对应的位置间隔预置有封隔器(15)及井下开关(16)；所述的开关控制器(18)为上、下端分别有内、外连接螺纹，中部带有有轴肩(18)的轴形件，轴肩(8)上安装有卡簧(19)；所述的井下开关(16)包括上接头(1)，上接头(1)下端螺纹连接上阀体(6)，上接头(1)下方的上阀体(6)内有阶梯形阀孔(3)，阶梯形阀孔(3)上部孔径大下部孔径小，孔径大的部分与上阀体(6)的内部空间相通，孔径小的部分与上阀体(6)的外部空间相通，阶梯形阀孔(3)的大孔径部分内上、下置有弹簧(4)及阀球(5)，上阀体(6)下端螺纹连接下阀体(9)，下阀体(9)的中部及下部的内壁沿周向分别中环形槽(20)、下环形槽(21)，下阀体(9)腔内置有能够上下移动滑套(10)，滑套(10)下部为弹性胀爪(12)，弹性胀爪(12)的末端外壁上有与中环形槽(20)或下环形槽(21)相配合的凸台(11)，弹性胀爪(12)上方的滑套(10)内壁有凸起部分(22)。

2.根据权利要求1所述的选择性采油管柱，其特征在于：封隔器(15)、井下开关(16)、开关控制器(18)及捅杆(17)分别为为4个。

3.根据权利要求1所述的选择性采油管柱，其特征在于：上阀体(6)上的轴向阶梯形阀孔(3)沿周向分布。

4.根据权利要求1所述的选择性采油管柱，其特征在于：上阀体(6)内侧与上接头(1)及下阀体(9)之间分别安装有密封件(7)，密封件(7)的内径与上阀体(6)的内径相同；上接头(1)与上阀体(6)之间安装有密封圈(2)，上阀体(6)与下阀体外壁之间安装有密封圈(2)。 

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