CN104110235B - 同心式生产传压装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种同心式生产传压装置，包括主体，在主体内沿轴向开设有内腔，内腔的上端开放，下端封闭，在主体侧壁上还贯穿设有与内腔平行设置的传压通道，在内腔中设有封隔组件，封隔组件与内腔的侧壁能分离地连接在一起，内腔由封隔组件分隔为上部的憋压腔和下部的泄压腔，通过控制憋压腔的压力驱动封隔组件与内腔的侧壁相脱离，泄压腔的侧壁上沿其径向贯穿有进液孔，进液孔与传压通道互不连通。本发明的同心式生产传压装置，钢球通过弹簧的预紧力顶抵于滑套上，保证了压力传递时与钢球滑套的充分密封，由于主体的内腔为进液主通道，在开采过程中，不会出现因油井出砂或井脏等导致堵水开关堵死的情况。
Description
技术领域
本发明有关于一种生产传压装置，尤其是一种用于石油开采的同心式生产传压装置。
背景技术
在油田稠油区块小隔层高含水油层的开采过程中，采用封下采上的堵水管柱来实现堵水和生产功能，由于油井出砂和检泵频繁，封下采上的堵水管柱多采用丢手式管柱，管柱结构从下到上依次为丝堵+K341长胶筒封隔器+侧向单流阀+丢手封隔器组成，上部采用管式泵开采。该管柱的关键部件是侧向单流阀，其可将压力传递到下部封隔器保证K341长胶筒封隔器坐封需求，使封隔器坐封后还能满足稠油进液的需求。
如图1所示，该侧向单流阀包括中空的管状连接体2，连接体2的两端分别连接上接头6、下接头1，下接头1能与K341长胶筒封隔器相连接，压力通过上接头6、连接体2、下接头1的内腔传递至K341长胶筒封隔器使其坐封，下接头1的管壁上设有一开关球座3，开关球座3上设有一钢球9，连接体2外套设有进液缸套5，进液缸套5上的进油孔8与开关球座3的内腔相连通，并进一步与连接体2的内腔相连通以使稠油进液。但现场实施时经常发现，现有的侧向单流阀在管柱坐封时经常出现单流阀漏失不起压，封隔器不坐封或开采过程因侧向单流阀通道小影响开采，降低油井检泵周期。
现有技术的另一种用于油田井堵水的堵水开关——油田井单流偏心堵水开关，它由下接头、中心管、开关球座、限位活塞、外套、上接头和开关球组成，中心管一端与下接头相连接，中心管的另一端与上接头相连接，外套套在中心管的外面，外套的内壁和中心管的外壁间有环空，圆环形的开关球座设置在环空中并把环空分隔为上环空和下环空，上环空中设置有能在上环空中滑动的环形的限位活塞，开关球设置在孔和压圈之间，由于液体只能顺序流过孔、孔和孔后流入中心管内而不能从中心管内流出，所以该开关能很方便地实现单流堵水功能，但该装置也存在开关球座与球坐封不严时管柱不起压和进液通道小等问题。
上述现有技术虽然能满足生产功能，且可将压力传递到下部封隔器，但均存在球座与球坐封不严，坐封时管柱不起压，或由于进液通道小，开采过程如果油井出砂或井脏可能将单流阀堵死影响开采。
发明内容
本发明的目的是提供一种同心式生产传压装置，以解决现有技术存在的球座与球坐封不严、开采过程中单流阀易堵死的问题。
为解决上述目的，本发明提供了一种同心式生产传压装置，包括主体，在所述主体内沿轴向开设有内腔，所述内腔的上端开放，下端封闭，在所述主体侧壁上还贯穿设有与所述内腔平行设置的传压通道，在所述内腔中设有封隔组件，所述封隔组件与所述内腔的侧壁能分离地连接在一起，所述内腔由所述封隔组件分隔为上部的憋压腔和下部的泄压腔，通过控制所述憋压腔的压力驱动所述封隔组件与所述内腔的侧壁相脱离，所述泄压腔的侧壁上沿其径向贯穿有进液孔，所述进液孔与所述传压通道互不连通。
如上所述的同心式生产传压装置，其中，所述封隔组件包括与所述内腔侧壁能分离地相连接的滑套，所述滑套与所述内腔侧壁密封接合，所述滑套上端口处设有一钢球，所述钢球与所述内腔的上端之间顶抵有一弹簧，所述钢球与所述滑套的上端口密封接合。
如上所述的同心式生产传压装置，其中，所述滑套与所述内腔侧壁通过打掉销钉相固定连接。
如上所述的同心式生产传压装置，其中，所述内腔的上端固定有一挡帽，所述挡帽上设有与所述憋压腔相连通的通孔，所述弹簧顶抵于所述挡帽与所述钢球之间。
如上所述的同心式生产传压装置，其中，所述滑套接触所述钢球的端面为锥形面，且所述锥形面的上端直径大于其下端直径。
如上所述的同心式生产传压装置，其中，所述主体的上端与一上接头相连接，所述主体的下端与一下接头相连接。
如上所述的同心式生产传压装置，其中，所述泄压腔底部向下凹设有一V型槽。
如上所述的同心式生产传压装置，其中，所述封隔组件与所述内腔侧壁之间设有密封圈。
与现有技术相比，本发明的同心式生产传压装置的特点和优点在于：
1、本发明的同心式生产传压装置，将滑套和钢球设于主体的主通道内腔中，钢球通过弹簧的预紧力顶抵于滑套上，保证了压力传递时钢球与滑套的充分密封，将传压孔设在主体的侧壁上用于将压力传递到下部封隔器，使下部封隔器坐封；另外，由于主体的主通道内腔为进液通道，在开采过程中，不会出现因油井出砂或井脏等导致堵水开关堵死的情况。
2、本发明的同心式生产传压装置，采用打掉销钉将滑套与主体侧壁相固定连接，在憋压腔内的压力达到一定值后，打掉销钉被打断，钢球和滑套落入泄压腔的下部，以避免钢球与滑套阻塞油液流入主体内腔中；另外，通过在泄压腔底部凹设一V型槽，来缓冲滑套下落时的冲击力。
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是现有技术的侧向单流阀的示意图；
图2是本发明的同心式生产传压装置的示意图。
主要元件标号说明：
1 下接头 2 连接体 3 开关球座
5 进液缸套 6 上接头 8 进油孔
9 钢球
10 主体 11 传压孔 12 憋压腔
13 泄压腔 14 进液孔 15 打断销钉
20 滑套 21 钢球 22 弹簧
23 挡帽 25 密封圈
30 上接头 31 固定钉
40 下接头 41 固定钉
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2所示，本发明提供一种同心式生产传压装置，用于采油中的进液和压力传递，该同心式生产传压装置包括主体10，在主体10内沿轴向开设有内腔，以作为进液通道，内腔的上端开放，下端封闭，在主体10侧壁上还贯穿设有与内腔平行设置的传压通道11，用于传递压力，在内腔中设有封隔组件，封隔组件与内腔的侧壁能分离地连接在一起，内腔由封隔组件分隔为上部的憋压腔12和下部的泄压腔13，憋压腔12与外部供压系统相连通，供压系统向憋压腔12及传压通道11输送压力，通过外部供压系统控制憋压腔12的压力驱动封隔组件与内腔的侧壁相脱离，泄压腔13的侧壁上沿其径向贯穿有进液孔14，进液孔14与传压通道11互不连通。其中，封隔组件与内腔侧壁之间设有密封圈25，以使封隔组件与内腔侧壁相密封接合。当封隔组件与内腔侧壁相脱离后，憋压腔12和泄压腔13相连通，油层液体便由进液孔14进入泄压腔13，再由憋压腔12进到油管，通过上部抽油泵返出地面。
在如图2所示的具体实施例中，封隔组件包括与内腔侧壁能分离地相连接的滑套20，滑套20与内腔侧壁密封接合，滑套20上端口处设有一钢球21，钢球21与内腔的上端之间顶抵有一弹簧22，以使钢球21与滑套20的上端口密封接合，另外，该封隔组件还能在下井过程中起到单流功能，同时由于滑套20为中空结构，在下井过程中管柱浮力小，不会影响下管速度。通过弹簧20将钢球21顶抵于中空的滑套20上，使钢球21与滑套20之间产生预紧力，从而有效解决现有技术存在的钢球21与滑套20坐封不严的问题，另外，滑套20与内腔侧壁之间设有密封圈25，在压力传递时进一步保证了憋压腔12的密封性。
其中，滑套20接触钢球21的端面为锥形面，且锥形面的上端直径大于其下端直径。通过将滑套20的端面设计为锥形面，有利于钢球21与滑套20的充分密封。
在一个可行的技术方案中，滑套20与内腔侧壁通过打掉销钉15相固定连接，以使滑套20与内腔侧壁在打掉销钉15被打断后能相互分离，但并不以此为限，滑套20与内腔侧壁还可通过其它能分离的连接方式相连接。
另外，内腔的上端固定有一挡帽23，挡帽23上设有与憋压腔12相连通的通孔，弹簧22顶抵于挡帽23与钢球21之间。通过设置挡帽23来定位弹簧22，在挡帽23上开设通孔以供油层液体由憋压腔12流出，其中通孔的形状可为圆孔、方形孔等，通孔的排列方式也可根据实际需要进行设置。在本实施例中，挡帽23与主体10内腔侧壁相螺纹连接。
再如图2所示，主体10的上端与一上接头30相连接，主体10的下端与一下接头40相连接，主体10与上接头30、主体10与下接头40均采用螺纹连接，且分别由固定钉31、固定钉41相固定。
使用时，在上部打压，压力传递到憋压腔12对钢球21和滑套20产生预紧力，同时压力通过传压通道11传递到下部封隔器，当上、下部封隔器达到坐封压力时，继续打压例如2MPa-3MPa，打断销钉15被打断，滑套20、钢球21和弹簧22均落入泄压腔13的下部，油层液体便通过进液孔14进入主体10内腔中，再进入油管被采出。通过在泄压腔13底部向下凹设一V型槽，对下落元件起到缓冲作用。在本实施例中，主体10内腔的直径为60mm，传压通道11的孔径为10mm，将主体10内腔作为油层液体的主流道，可有效避免常规侧向单流阀和单流偏心堵水开关等因钢球与球座打不掉，钢球移动空间受限，后期沙粒、脏物等进入易造成流道堵死的情况。
本发明的同心式生产传压装置不仅适用于稠油井，也适用于稀油井、高凝油井(高凝油是指凝固点40℃以上，含蜡量高的原油)，同时还可应用于大斜度井和水平井等油井的开采。
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的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是，本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本发明理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。
Claims (8)
1.一种同心式生产传压装置，其特征在于，所述同心式生产传压装置包括主体，在所述主体内沿轴向开设有内腔，所述内腔的上端开放，下端封闭，在所述主体侧壁上还贯穿设有与所述内腔平行设置的传压通道，在所述内腔中设有封隔组件，所述封隔组件与所述内腔的侧壁能分离地连接在一起，所述内腔由所述封隔组件分隔为上部的憋压腔和下部的泄压腔，通过控制所述憋压腔的压力驱动所述封隔组件与所述内腔的侧壁相脱离，所述泄压腔的侧壁上沿其径向贯穿有进液孔，所述进液孔与所述传压通道互不连通。
2.如权利要求1所述的同心式生产传压装置，其特征在于，所述封隔组件包括与所述内腔侧壁能分离地相连接的滑套，所述滑套与所述内腔侧壁密封接合，所述滑套上端口处设有一钢球，所述钢球与所述内腔的上端之间顶抵有一弹簧，所述钢球与所述滑套的上端口密封接合。
3.如权利要求2所述的同心式生产传压装置，其特征在于，所述滑套与所述内腔侧壁通过打掉销钉相固定连接。
4.如权利要求2所述的同心式生产传压装置，其特征在于，所述内腔的上端固定有一挡帽，所述挡帽上设有与所述憋压腔相连通的通孔，所述弹簧顶抵于所述挡帽与所述钢球之间。
5.如权利要求2所述的同心式生产传压装置，其特征在于，所述滑套接触所述钢球的端面为锥形面，且所述锥形面的上端直径大于其下端直径。
6.如权利要求1所述的同心式生产传压装置，其特征在于，所述主体的上端与一上接头相连接，所述主体的下端与一下接头相连接。
7.如权利要求1所述的同心式生产传压装置，其特征在于，所述泄压腔底部向下凹设有一V型槽。
8.如权利要求1所述的同心式生产传压装置，其特征在于，所述封隔组件与所述内腔侧壁之间设有密封圈。
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