CN104563983A - 大压差实时调节配水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了大压差实时调节配水器，包括中心管、配水芯子、工作筒，所述中心管上端通过上短节连接有上接头，中心管内部套有配水芯子，外部套有工作筒，所述工作筒下端内侧连接有下接头，所述中心管和工作筒之间设置有配水调节装置，所述配水调节装置上端的上短节外侧设置有防反吐装置。所述防反吐装置包括防反活塞和防反弹簧，防反活塞能沿着上短节外表面上下滑动，所述防反活塞上端的上短节外侧套有防反弹簧，所述上短节的中部壁上开设传压通孔。本发明既可满足层间大注水压差下的高渗层节流要求，又可实现在压力波动情况下的稳定注水，能有效减少测调工作量，提高注水精度。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采中注水井分层配水装置，具体地说是大压差实时调节配水器。
背景技术
随着精细开发的不断深入，同一注水井中高、低渗层吸水差异较大，致使层间注水压差加大。目前油田在用的常规配水器多采用固定式节流方式，在提高压力增加低渗层注入量的同时，容易使高渗层超注，与之伴随的还有现场调配不开、节流水嘴刺坏现象较严重的问题，增加了调配作业次数和生产成本；此外，层间差异较大的注水层对压力变化更为敏感，压力的少许波动会让各层注入量较大地偏离配注，而这种偏离只有在定期测试刚好遇到压力波动时才能发现，造成实际较多且不易察觉的无效注水。
发明内容
本发明的目的在于提供大压差实时调节配水器，既可满足层间大注水压差下的高渗层节流要求，又可实现在压力波动情况下的稳定注水，能有效减少测调工作量，提高注水精度。
为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，大压差实时调节配水器，包括中心管、配水芯子、工作筒，所述中心管上端通过上短节连接有上接头，中心管内部套有配水芯子，外部套有工作筒，所述工作筒下端内侧连接有下接头，所述中心管和工作筒之间设置有配水调节装置，所述配水调节装置上端的上短节外侧设置有防反吐装置。
所述防反吐装置包括防反活塞和防反弹簧，所述防反活塞套在上短节外侧并相互之间开设有防止防反活塞下脱的圆环台，防反活塞能沿着上短节外表面上下滑动，所述防反活塞下端滑动式伸入工作筒内侧并抵接在配水调节装置的上端面，所述防反活塞上端的上短节外侧套有防反弹簧，所述上短节的中部壁上开设传压通孔。
所述上短节上半段外壁且与防反弹簧之间套有限制防反活塞上行的限位套。
所述防反活塞下端外壁由上至下依次设置有密封圈和调节环，防反活塞的上部与上短节之间装有密封圈。
所述上接头的下端开有通孔，内装紧定螺钉，将上接头与上短节紧固；所述上短节下端也开设通孔，内装紧定螺钉，将上短节与中心管紧固；所述工作筒下端也开设通孔，内装紧定螺钉，将工作筒与下接头紧固。
所述配水调节装置包括调节阀套、调节阀芯、调节活塞；所述调节阀芯上端置于调节阀套内，下端连接调节活塞，所述调节阀芯外侧套有调节弹簧，调节弹簧上端顶在调节阀套下端面，下端顶在调节活塞上端面；所述调节阀套下端内侧设置有定位销钉，所述调节阀芯外侧开设用来使定位销钉上下滑动的定位槽；所述调节阀芯在轴向方向开设圆柱孔，而调节阀芯内壁和中心管上同时开设相对应的且同时连通上述圆柱孔以及中心管内腔的侧进水孔，所述调节阀芯外壁还开设与上述圆柱孔相连通的侧出水孔，该侧出水孔通过调节阀套与工作筒之间的流道连通至防反吐装置下端面。
所述配水芯子下端靠中心管下部的凸台定位，调节滑套的上端靠中心管中部外侧凸台定位。
所述工作筒与配水调节装置之间设置有密封圈，工作筒与下接头之间也设置有密封圈，所述中心管与配水调节装置之间也设置有密封圈。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、大压差实时调节配水器采取防反吐弹簧和实时调节弹簧独立设计方式，既可根据需要设定配水器的注水开启压力，又能根据注水过程中压力变化独立进行动态调节，是集动态调节和防反吐功能为一体的配水器
2、配水器采用小直径阀芯移动与调节阀套出水孔的连续无级调节，增加实时动态调节的精度，提高注水开发效果。
3、满足层间大注水压差分注井的高渗层有效控制配水和注水压力波动时的稳定注水。
4、对于层间注水压差较大井，用于高渗层控制注水的大压差动态调节机构可以在压力升高的情况下，通过动态调节使流量保持稳定，满足低渗层提压增注要求的同时，实现大压差下高渗层注入量不增加，防止超注。
5、能实现在压力波动下的注入量稳定，防止实际注入量频繁偏离配注量，有效改善低渗层欠注、高渗层超注的现象。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图中：1-上接头；2-密封圈；3-紧定螺钉；4-防反弹簧；5-限位套；6-上短节；7-密封圈；8-防反活塞；9-中心管；10-紧定螺钉；11-密封圈；12-调节环；13-工作筒；14-调节阀套；15-定位销钉；16-调节弹簧；17-调节阀芯；18-调节活塞；19-紧定螺钉；20-配水芯子；21-下接头。
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
如图1所示，大压差实时调节配水器，上接头1与上短节6通过螺纹连接，上接头1的下端开有通孔，内装紧定螺钉3，将上接头与上短节紧固。上短节6下部内侧与中心管9通过螺纹连接，两者之间装有密封圈，并用紧定螺钉10紧固；上短节6的中部开有传压通孔，上部外侧装有限位套5，下部外侧装有防反活塞8。防反活塞8的上部与上短节6之间装有密封圈7，下部与调节环12之间装有密封圈11，防反活塞可沿着上短节6外表面上下滑动，上部靠限位套5定位，下部靠上短节的凸台定位。防反弹簧4装在限位套5和上短节6的外部，上端靠上接头1定位，下端紧抵防反活塞8。配水芯子20装在中心管9的内部，下端靠中心管9下部的凸台定位。中心管9的中部开有通孔，外部装有调节滑套14、调节弹簧16和调节活塞18，调节滑套14的上端靠中心管9中部外侧凸台定位。调节滑套14外部装有工作筒13，内部装有调节阀芯17。调节阀芯17靠近中心管一侧开有进水孔，阀芯上部沿阀芯主轴方向开有圆柱形槽孔，并与上述侧进水孔相连。调节阀芯17下端与调节活塞18通过螺纹连接，阀芯中部靠近工作筒一侧开有一槽，与调节阀套的通孔配合并装有定位销钉15。调节阀芯17可带着调节活塞18一起在调节缸套内滑动，向上、向下滑动定位靠定位销钉15完成。调节弹簧16套装在调节阀芯17外侧，上端靠调节缸套14下端部定位，下端紧抵调节活塞18。调节活塞18的外周与中心管9的外部、工作筒13内侧之间均装有密封圈。工作筒13的下端与下接头21通过螺纹连接，并用紧定螺钉19固定。
注水时，注入水在较低压力下推动防反活塞8压缩防反吐弹簧4上行，带动密封圈11脱离工作筒密封面，打开注水通道；注入水分别经过芯子20上的水嘴、中心管9的开孔和调节阀套14的进水孔进入调节阀芯腔内，再流经调节阀芯中流道、调节阀套的出水孔，从防反吐活塞与工作筒之间预先开启的注水通道注入地层。
注入水的流量控制主要通过设在配水芯子20上的水嘴进行。当注入压力发生变化时，与调节阀芯17连接的调节活塞18右端的压力瞬时变化，并在调节阀芯和调节活塞组成的二次压力动态调节机构系统两端形成压力差，由此产生的力将使二次压力动态调节机构压缩或拉伸调节弹簧16，通过调节阀芯17的左右移动来部分遮挡或让开调节阀套14的出水孔，通过调节实际出水孔的大小使调节阀芯出口压力与嘴前压力保持相对不变，从而使流量保持相对稳定，实现动态实时调节和稳定流量注水。
停注时，大压差实时调节配水器中心管内压力卸掉，防反活塞在防反吐弹簧的恢复力作用下下行，将注水通道关闭，可以有效地防止污物反吐到配水器中造成堵塞。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。
Claims (8)
1.大压差实时调节配水器，其特征在于，包括中心管、配水芯子、工作筒，所述中心管上端通过上短节连接有上接头，中心管内部套有配水芯子，外部套有工作筒，所述工作筒下端内侧连接有下接头，所述中心管和工作筒之间设置有配水调节装置，所述配水调节装置上端的上短节外侧设置有防反吐装置。
2.根据权利要求1所述的大压差实时调节配水器，其特征在于，所述防反吐装置包括防反活塞和防反弹簧，所述防反活塞套在上短节外侧并相互之间开设有防止防反活塞下脱的圆环台，防反活塞能沿着上短节外表面上下滑动，所述防反活塞下端滑动式伸入工作筒内侧并抵接在配水调节装置的上端面，所述防反活塞上端的上短节外侧套有防反弹簧，所述上短节的中部壁上开设传压通孔。
3.根据权利要求2所述的大压差实时调节配水器，其特征在于，所述上短节上半段外壁且与防反弹簧之间套有限制防反活塞上行的限位套。
4.根据权利要求2所述的大压差实时调节配水器，其特征在于，所述防反活塞下端外壁由上至下依次设置有密封圈和调节环，防反活塞的上部与上短节之间装有密封圈。
5.根据权利要求2所述的大压差实时调节配水器，其特征在于，所述上接头的下端开有通孔，内装紧定螺钉，将上接头与上短节紧固；所述上短节下端也开设通孔，内装紧定螺钉，将上短节与中心管紧固；所述工作筒下端也开设通孔，内装紧定螺钉，将工作筒与下接头紧固。
6.根据权利要求1所述的大压差实时调节配水器，其特征在于，所述配水调节装置包括调节阀套、调节阀芯、调节活塞；所述调节阀芯上端置于调节阀套内，下端连接调节活塞，所述调节阀芯外侧套有调节弹簧，调节弹簧上端顶在调节阀套下端面，下端顶在调节活塞上端面；所述调节阀套下端内侧设置有定位销钉，所述调节阀芯外侧开设用来使定位销钉上下滑动的定位槽；所述调节阀芯在轴向方向开设圆柱孔，而调节阀芯内壁和中心管上同时开设相对应的且同时连通上述圆柱孔以及中心管内腔的侧进水孔，所述调节阀芯外壁还开设与上述圆柱孔相连通的侧出水孔，该侧出水孔通过调节阀套与工作筒之间的流道连通至防反吐装置下端面。
7.根据权利要求6所述的大压差实时调节配水器，其特征在于，所述配水芯子下端靠中心管下部的凸台定位，调节滑套的上端靠中心管中部外侧凸台定位。
8.根据权利要求1所述的大压差实时调节配水器，其特征在于，所述工作筒与配水调节装置之间设置有密封圈，工作筒与下接头之间也设置有密封圈，所述中心管与配水调节装置之间也设置有密封圈。
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