CN102979481B - 注水管柱的防堵定压开关 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种注水管柱的防堵定压开关，该防堵定压开关包括有上接头和下接头，在上、下接头之间外接并固定有一外筒，上、下接头的内壁密封套设有一滑套，滑套的外壁且位于上、下接头之间设有一凸缘；凸缘与上接头之间的滑套外壁套设一管状柱塞，管状柱塞的底端抵顶于所述凸缘上，管状柱塞与上接头之间设有压缩弹簧，管状柱塞与外筒由一剪切销钉固定连接；下接头的侧壁上设有贯通的注水孔，注水孔由滑套底端封堵；下接头底部固定设有一球座，该球座上设有一由钢球坐封的阀口。该装置能有效防止停注后地层返吐的砂和油进入管柱内造成管柱堵塞；且具有结构简单、密封性好、可靠性高、操作方便等特点。
Description
技术领域
本发明是关于石油开采技术中一种为油田注水分注井打压坐封封隔器提供憋压的装置，尤其涉及一种注水管柱的防堵定压开关。
背景技术
油田注水分注井一般均采用对套管损害较小的扩张式封隔器，这种封隔器在坐封时需要提供一定的压力才能坐封，一般都是用打掉球座来实现憋压，该打掉球座在憋压使封隔器坐封后，继续打到一定压力，小球会掉入井内而实现正常注水。该打掉球座在掉入井内后，水井一旦停注，地层会返吐砂、油等污物而堵塞管柱，使注水管柱失效；而且球掉入井内会为以后生产造成不利影响。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种注水管柱的防堵定压开关，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种注水管柱的防堵定压开关，该装置能有效防止停注后地层返吐的砂和油进入管柱内造成管柱堵塞；且具有结构简单、密封性好、可靠性高、操作方便、推广应用前景广阔等特点。
本发明的另一目的在于提供一种注水管柱的防堵定压开关，该装置拥有较长的防堵口袋，可防止定压开关的堵塞，提高工具的防堵能力。
本发明的目的是这样实现的，一种注水管柱的防堵定压开关，所述防堵定压开关包括有上接头和下接头，在上、下接头之间外接并固定有一外筒，所述上、下接头的内壁密封套设有一滑套，所述滑套的外壁且位于上、下接头之间设有一凸缘；所述凸缘与上接头之间的滑套外壁套设一管状柱塞，所述管状柱塞的底端抵顶于所述凸缘上，所述管状柱塞与上接头之间设有压缩弹簧，所述管状柱塞与外筒由一剪切销钉固定连接；所述下接头的侧壁上设有贯通的注水孔，所述注水孔由滑套底端封堵；所述下接头底部固定设有一球座，该球座上设有一由钢球坐封的阀口。
在本发明的一较佳实施方式中，所述球座由沉砂油管和油管接箍连接于下接头底部。
在本发明的一较佳实施方式中，所述沉砂油管设置有多段。
在本发明的一较佳实施方式中，所述下接头的侧壁上环设有多个注水孔。
在本发明的一较佳实施方式中，所述管状柱塞的外壁呈阶梯状，所述压缩弹簧的底端抵顶在所述阶梯部，所述管状柱塞的顶端与上接头之间设有管状柱塞的滑动距离。
在本发明的一较佳实施方式中，所述滑动距离大于所述注水孔的上沿至滑套底端的轴向长度。
由上所述，本发明的注水管柱的防堵定压开关能有效防止停注后地层返吐的砂和油进入管柱内造成管柱堵塞；且具有结构简单、密封性好、可靠性高、操作方便、推广应用前景广阔等特点；该装置拥有较长的防堵口袋，可防止定压开关的堵塞，提高工具的防堵能力。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1：为本发明注水管柱的防堵定压开关的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明提出一种注水管柱的防堵定压开关，所述防堵定压开关100包括有上接头1和下接头2，在上、下接头1、2之间外接并固定有一外筒3，所述上、下接头1、2的内壁密封套设有一滑套4，所述滑套4的外壁且位于上、下接头之间设有一凸缘41；所述凸缘41与上接头1之间的滑套外壁套设一管状柱塞5，所述管状柱塞5的底端抵顶于所述凸缘41上，所述管状柱塞5与上接头1之间设有压缩弹簧6，所述管状柱塞5与外筒3由一剪切销钉31固定连接；所述下接头2的侧壁上设有贯通的注水孔21，所述注水孔21可沿着下接头2的侧壁环设多个，所述注水孔21由滑套4的底端封堵；所述下接头2底部固定设有一球座7，该球座7上设有一由钢球71坐封的阀口72。在本实施方式中，所述球座7是由沉砂油管81和油管接箍82连接于下接头2的底部。
本发明注水管柱的防堵定压开关100在使用时，其上端通过油管与封隔器连接，封隔器上端再连接油管以构成所述的注水管柱。将注水管柱下入井中，当防堵定压开关100下到设计位置后，投钢球71，当钢球71到达球座7并将阀口72封堵后，用水泥车对管柱进行打压；当压力升高到封隔器坐封压力时，稳压5～8分钟后，继续打压；当压力达到防堵定压开关100的剪切销钉31剪断压力时，剪切销钉31被剪断，此时滑套4带动管状柱塞5和压缩弹簧6上行，使注水孔21露出而实现注水。停注时，滑套4和管状柱塞5受到压缩弹簧6弹力的作用而下行，从而关闭注水孔21，可防止地层反吐污物进入管柱，避免了停注后污物对管柱的堵塞。
水井开注后，注入水推动防堵定压开关100的滑套4上行，滑套4则带动管状柱塞5和压缩弹簧6上行，从而露出注水孔21，实现正常注水。在长期的注水过程中，产生的水垢和铁锈等杂物会在防堵定压开关100下部位置堆积而堵塞滑套4，使滑套4不能上行，造成注水管柱失效。为了防止以上问题发生，本发明特将防堵定压开关100中的下接头2与球座7通过沉砂油管81进行分离，可根据该井管柱的新旧程度和注水水质调节下接头2与球座7之间的沉砂油管81的数量，将污物沉积到下接头2以下位置，避免了防堵定压开关100的堵塞。
本发明注水管柱的防堵定压开关适合在需要由扩张式封隔器坐封进行分隔的油田注水分注井中使用。该装置由定压开关、沉砂油管和球座三部分组成，能实现注水管柱管内管外防堵功能；该防堵定压开关设计巧妙，具有可靠的防堵结构，操作简单，解决了扩张式分注管柱易堵失效的难题，使油田注水分注工艺技术进一步得到充实和完善。
进一步，如图1所示，在本实施方式中，所述外筒3与上接头1、下接头2螺纹连接并通过限位销钉32固定；所述滑套4的外壁与上接头1和下接头2的内壁之间设有O型密封圈42；所述管状柱塞5的外壁呈阶梯状，所述压缩弹簧6的底端抵顶在所述阶梯部，所述管状柱塞5的顶端与上接头1之间设有管状柱塞的滑动距离L；所述滑动距离L大于所述注水孔21的上沿至滑套4底端的轴向长度H。
本发明注水管柱的防堵定压开关具有如下优点：
(1)该装置内部结构简单，制造难度低，操作方便，更易于油田广泛推广使用；
(2)该装置利用滑套、柱塞和弹簧进行组合，达到了低压防堵的目的，使分注井在停注后，能够有效防止管外污物进入管内而造成的堵塞；
(3)该装置将定压开关和球座进行分离，并设计了灵活可变的沉砂油管，防止了在注水过程中产生的污物对定压开关的堵塞。
(4)本装置为油田分注工艺技术提供了有力的设备支持，为油田注水井增添了一项新的的技术手段。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种注水管柱的防堵定压开关，其特征在于：所述防堵定压开关包括有上接头和下接头，在上、下接头之间外接并固定有一外筒，所述上、下接头的内壁密封套设有一滑套，所述滑套的外壁且位于上、下接头之间设有一凸缘；所述凸缘与上接头之间的滑套外壁套设一管状柱塞，所述管状柱塞的底端抵顶于所述凸缘上，所述管状柱塞与上接头之间设有压缩弹簧，所述管状柱塞与外筒由一剪切销钉固定连接；所述下接头的侧壁上设有贯通的注水孔，所述注水孔由滑套底端封堵；所述下接头底部固定设有一球座，该球座上设有一由钢球坐封的阀口。
2.如权利要求1所述的注水管柱的防堵定压开关，其特征在于：所述球座由沉砂油管和油管接箍连接于下接头底部。
3.如权利要求2所述的注水管柱的防堵定压开关，其特征在于：所述沉砂油管设置有多段。
4.如权利要求1所述的注水管柱的防堵定压开关，其特征在于：所述下接头的侧壁上环设有多个注水孔。
5.如权利要求1所述的注水管柱的防堵定压开关，其特征在于：所述管状柱塞的外壁呈阶梯状，所述压缩弹簧的底端抵顶在所述阶梯部，所述管状柱塞的顶端与上接头之间设有管状柱塞的滑动距离。
6.如权利要求5所述的注水管柱的防堵定压开关，其特征在于：所述滑动距离大于所述注水孔的上沿至滑套底端的轴向长度。
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