CN105422064B

CN105422064B - 专用调剖器

Info

Publication number: CN105422064B
Application number: CN201510980358.XA
Authority: CN
Inventors: 马中原; 宋祖厂; 高风起
Original assignee: MUDANJIANG BOSHI PETROLEUM MACHINERY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Mudanjiang Jinheng Petroleum Machinery Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2015-12-24
Filing date: 2015-12-24
Publication date: 2017-09-05
Anticipated expiration: 2035-12-24
Also published as: CN105422064A

Abstract

本发明涉及一种专用调剖器，它包括外套（1），外套（1）包括有连接套（12），连接套（12）内设有活塞（14），连接套（12）中部设有调剖孔一（16），活塞（14）的侧壁上设有调剖孔二（17），外套（1）内设有芯体（2），芯体（2）包括有捞杆（21）、凸轮总成（3）、主体（22）、凡尔球（23）、凡尔球压簧（24）和锁轮总成（4），主体（22）的侧壁上设有调剖孔三（30），芯体（2）从外套（1）上接头（11）的一端装配在外套（1）内。使用它注水后不用更换管柱即可进行调剖，可以大大节省人力和物力，降低作业成本，节省作业时间，不会导致调剖液剪切损失，不会造成调剖液在管柱内沉积而导致水井不必要的大修，并可以实现单层调剖。

Description

专用调剖器

技术领域

本发明涉及石油工具，具体涉及一种油田水井调剖管柱。

背景技术

油田水井进行注水剖面调整时，需要更换注水管柱为调剖管柱，会耗费大量的人力和物力，不利于降低作业成本和节省作业时间。如果不更换管柱用配水器代替调剖器调剖时，则由于调剖液剪切损失很大，容易造成调剖液在管柱内沉积，造成水井不必要的大修，而且不能实现单层调剖。

发明内容

本发明的目的是提供一种注水后不用更换管柱即可进行调剖，可以节省人力和物力，降低作业成本，节省作业时间，不会导致调剖液剪切损失，不会造成调剖液在管柱内沉积而导致水井不必要的大修，可以实现单层调剖的专用调剖器。

本发明的技术解决方案是：它包括外套，外套包括有上接头、连接套和下接头，上接头的下端通过螺纹与连接套的上端轴向相连，连接套的下端通过螺纹与下接头的上端轴向相连，连接套内设有活塞和活塞压簧，活塞套装在连接套内，活塞的外壁与连接套的内壁轴向滑动配合，活塞压簧位于活塞的下方安装在连接套内，活塞压簧的上端与活塞的下端相配合、下端与下接头的上端面相配合，连接套中部与活塞滑动配合位置的侧壁上设有一个连通连接套内外的调剖孔一，调剖孔一上方活塞的侧壁上设有与调剖孔一相对应的连通活塞内外的调剖孔二；外套内设有芯体，芯体包括有捞杆、凸轮总成、主体、凡尔球、凡尔球压簧、两个定位爪、定位爪压簧、锁套、锁套压簧和锁轮总成，捞杆的下端与主体的上端相连，凸轮总成位于捞杆的下方，凸轮总成由两个凸轮、凸轮轴和凸轮扭簧构成，凸轮轴沿主体的径向安装在主体上，两个凸轮和凸轮扭簧分别安装在凸轮轴上，凸轮扭簧的两端与两个凸轮分别相配合，两个凸轮上的凸起分别与活塞内壁相对侧的凸轮槽相配合，凡尔球和凡尔球压簧一上一下依次位于凸轮总成下方安装在主体的中心孔内，凡尔球向上与设在主体中心孔内的凡尔球座相配合，凡尔球压簧的上端压在凡尔球上、下端压在主体内端面上，凡尔球下方主体的侧壁上设有与活塞上的调剖孔二相对应的调剖孔三，两个定位爪位于凡尔球压簧下方、上端分别铰接在主体上左右相配合，定位爪压簧安装在两个定位爪之间、两端分别压在定位爪上，锁套位于定位爪下方轴向滑动安装在主体中心孔内，锁套的上口卡住两个定位爪的下端使定位爪压簧压缩，主体上径向安装有与锁套侧壁上的条孔滑动配合的锁套轴，锁套压簧位于锁套轴的下方安装在锁套内，锁套压簧的上端压在锁套轴上、下端压在锁套的内端面上，锁轮总成位于锁套下方，锁轮总成由锁轮、锁轮扭簧、锁轮爪和锁轮爪扭簧构成，锁轮通过径向安装在主体上的锁轮轴铰接在主体上、外轮缘与锁套下端面相配合，锁轮扭簧套装在锁轮轴上、两端分别与主体和锁轮相配合，锁轮爪的一端通过锁轮爪轴铰接在锁轮上，锁轮爪扭簧套装在锁轮爪轴上、两端分别与锁轮和锁轮爪相配合，芯体从外套上接头的一端装配在外套内，芯体主体外壁与活塞内壁轴向滑动配合。

本发明的技术效果是：使用它注水后不用更换管柱即可进行调剖，可以大大节省人力和物力，降低作业成本，节省作业时间，不会导致调剖液剪切损失，不会造成调剖液在管柱内沉积而导致水井不必要的大修，并可以实现单层调剖。它结构简单，操作和使用方便，使用效果可靠，使用时连接到注水管柱上位于配水器的上方。需要调剖时，将芯体从井口投入到外套中，便可以进行特定层段的调剖作业。调剖作业完成后，只需将芯体捞出地面，管柱即可进行正常注水作业。

优点：

1、该调剖器的使用实现了水井特定单层调剖，结束了笼统调剖的历史，填补了不能单层调剖工艺的空白；

2、操作简便，实用性强，节省了更换管柱造成的大量人力和物力的浪费；

3、实用性强，解决了调剖液在管柱内的遗留沉积问题，避免了调剖后不必要的修井作业。

附图说明

图1为本发明实施例轴向剖视结构图。

具体实施方式

如图1所示，它包括外套1，外套1包括有上接头11、连接套12和下接头13，上接头11的下端通过螺纹与连接套12的上端轴向相连，连接套12的下端通过螺纹与下接头13的上端轴向相连，连接套12内设有活塞14和活塞压簧15，活塞14套装在连接套12内，活塞14的外壁与连接套12的内壁轴向滑动配合，活塞压簧15位于活塞14的下方安装在连接套12内，活塞压簧15的上端与活塞14的下端相配合、下端与下接头13的上端面相配合，连接套12中部与活塞14滑动配合位置的侧壁上设有一个连通连接套12内外的调剖孔一16，调剖孔一16上方活塞14的侧壁上设有与调剖孔一16相对应的连通活塞14内外的调剖孔二17；外套1内设有芯体2，芯体2包括有捞杆21、凸轮总成3、主体22、凡尔球23、凡尔球压簧24、两个定位爪25、定位爪压簧26、锁套27、锁套压簧28和锁轮总成4，捞杆21的下端与主体22的上端相连，凸轮总成3位于捞杆21的下方，凸轮总成3由两个凸轮31、凸轮轴32和凸轮扭簧33构成，凸轮轴32沿主体22的径向安装在主体22上，两个凸轮31和凸轮扭簧33分别安装在凸轮轴32上，凸轮扭簧33的两端与两个凸轮31分别相配合，两个凸轮31上的凸起分别与活塞14内壁相对侧的凸轮槽相配合，凡尔球23和凡尔球压簧24一上一下依次位于凸轮总成3下方安装在主体22的中心孔内，凡尔球23向上与设在主体22中心孔内的凡尔球座29相配合，凡尔球压簧24的上端压在凡尔球23上、下端压在主体22内端面上，凡尔球23下方主体22的侧壁上设有与活塞14上的调剖孔二17相对应的调剖孔三30，两个定位爪25位于凡尔球压簧24下方、上端分别铰接在主体22上左右相配合，定位爪压簧26安装在两个定位爪25之间、两端分别压在定位爪25上，锁套27位于定位爪25下方轴向滑动安装在主体22中心孔内，锁套27的上口卡住两个定位爪25的下端使定位爪压簧26压缩，主体22上径向安装有与锁套27侧壁上的条孔滑动配合的锁套轴271，锁套压簧28位于锁套轴271的下方安装在锁套27内，锁套压簧28的上端压在锁套轴271上、下端压在锁套27的内端面上，锁轮总成4位于锁套27下方，锁轮总成4由锁轮41、锁轮扭簧、锁轮爪42和锁轮爪扭簧构成，锁轮41通过径向安装在主体22上的锁轮轴43铰接在主体22上、外轮缘与锁套27下端面相配合，锁轮扭簧套装在锁轮轴43上、两端分别与主体22和锁轮41相配合，锁轮爪42的一端通过锁轮爪轴44铰接在锁轮41上，锁轮爪扭簧套装在锁轮爪轴44上、两端分别与锁轮41和锁轮爪42相配合，芯体2从外套1上接头11的一端装配在外套1内，芯体2主体22外壁与活塞14内壁轴向滑动配合。

活塞14由活塞上体18、活塞下体19和支架20构成，活塞上体18的上口为上大下小的喇叭形芯体导向口10，凸轮槽设于芯体导向口10下方的活塞上体18内壁上，调剖孔二17设于活塞上体18的侧壁上，活塞下体19的上端通过外螺纹与活塞上体18的下端轴向相连，支架20的上端通过内螺纹与活塞下体19的下端轴向相连，活塞压簧15的上端与支架20的下端面相配合，支架20的内壁上设有与定位爪25相配合的定位爪槽101，连接套12上设有径向通过螺纹安装在连接套12上的防转螺钉40，活塞下体19的外壁上与防转螺钉40相对应的位置沿活塞下体19轴向设有与防转螺钉40朝向活塞下体19的端部滑动配合的防转滑槽102。支架20的外壁上设有卡簧槽一，连接套12内壁上与卡簧槽一相对应的位置设有卡簧槽二，卡簧槽一和卡簧槽二内安装有在支架20轴向受力后能够缩入卡簧槽一内的卡簧套103。调剖孔二17上方和下方的活塞上体18和活塞下体19外壁上分别设有密封圈槽，密封圈槽内安装有与连接套12内壁滑动密封配合的密封圈。

主体22由螺塞221、上主体222、中间体223、下主体224和导向头225构成，螺塞221套装在捞杆21上并通过外螺纹连接在上主体222的上端，螺塞221与捞杆21之间设有通过螺纹径向安装在螺塞221上、端部与捞杆21相配合的剪钉226，捞杆21的下端头与螺塞221相间隔开一个向上滑动距离，捞杆21下端头下部设有限位块211，限位块211与两个凸轮31上的弧形限位槽311相配合防止凸轮31转动从活塞14内脱出，凸轮总成3通过凸轮轴32安装在上主体222上，上主体222的下端通过外螺纹与中间体223的上端轴向相连，中间体223中心孔内设有位于上主体222下方的凡尔球座29，凡尔球23和凡尔球压簧24分别位于凡尔球座29的下方安装在中间体223中心孔内，调剖孔三30位于凡尔球23下方设于中间体223的侧壁上并与中间体223中心孔相连通，中间体223的下端通过内螺纹与下主体224的上端轴向相连，凡尔球压簧24的下端压在下主体224的上端面上，两个定位爪25、锁套27、锁套轴271和锁轮总成4分别安装在下主体224上，导向头225通过外螺纹安装在下主体224下端部。调剖孔三30上方和下方的中间体223外壁上分别设有密封圈槽，密封圈槽内设有与活塞14的内壁滑动密封配合的密封圈。

工作原理：

1、外套1连接在管柱上随管柱下入井下，此时在活塞压簧15的压力作用下活塞14上的调剖孔二17位于连接套12上的调剖孔一16的上方与调剖孔一16相错开不相连通，连接套12与支架20之间的卡簧套103对活塞14具有限位作用。

2、需要调剖时将芯体2通过钢丝送入井下，当芯体2到达外套1内合适的位置时，上提芯体2，锁轮爪42刮在外套1内壁上，锁轮41在锁轮爪42的作用下旋转，对锁套27的限位作用解除，锁套27在锁套压簧28的作用下向下滑动，锁套27上口对两个定位爪25的限位作用解除，两个定位爪25在定位爪压簧26的作用下下端外张，卡在支架20上的定位爪槽101内。同时，两个凸轮31上的凸起分别卡在活塞上体18上的凸轮槽内，在限位块211的作用下凸轮31的凸起不能向下翻转，从而使芯体2固定在活塞14内即不能上行又不能下行实现定位。

3、芯体2在外套1内固定好位置后，从井上向井下打入调剖液，调剖液的压力使卡簧套103内缩入支架20的卡簧槽一内，活塞14带着芯体2下行。当活塞14下行到调剖孔一16与调剖孔二17导通时，调剖液会通过凡尔球23压缩凡尔球压簧24，调剖液即可通过中间体223上的调剖孔三30、活塞上体18上的调剖孔二17和连接套12上的调剖孔一16注入地层实现调剖。当调剖过程结束时停止向井下注入调剖液，活塞14会在活塞压簧15的反弹作用下上行使调剖孔一16与调剖孔二17再次错开不导通。为了防止活塞14被卡住使调剖孔一16与调剖孔二17继续导通，可以通过从井上下入的钢丝上提捞杆21，由于凸轮31被活塞14卡住，捞杆21可以带动活塞14强制上升，就可以确保调剖孔一16与调剖孔二17完全错开而使调剖液通道断开不导通。

4、需要取出芯体2时，通过从井上下入的钢丝再次加力上提捞杆21，可以将螺塞221与捞杆21之间的剪钉226剪断，捞杆21会在螺塞221内向上滑动一个距离，此时捞杆21头上的限位块221与两个凸轮31上的弧形限位槽311脱开，对两个凸轮31的限位作用解除，在钢丝继续上提拉力的作用下，两个凸轮31上的凸起会在活塞上体18上的凸轮槽作用下向下翻转，就可以将芯体2提到井上，管柱即可进行正常注水作业。

Claims

1.专用调剖器，它包括外套（1），外套（1）包括有上接头（11）、连接套（12）和下接头（13），上接头（11）的下端通过螺纹与连接套（12）的上端轴向相连，连接套（12）的下端通过螺纹与下接头（13）的上端轴向相连，其特征在于：连接套（12）内设有活塞（14）和活塞压簧（15），活塞（14）套装在连接套（12）内，活塞（14）的外壁与连接套（12）的内壁轴向滑动配合，活塞压簧（15）位于活塞（14）的下方安装在连接套（12）内，活塞压簧（15）的上端与活塞（14）的下端相配合、下端与下接头（13）的上端面相配合，连接套（12）中部与活塞（14）滑动配合位置的侧壁上设有一个连通连接套（12）内外的调剖孔一（16），调剖孔一（16）上方活塞（14）的侧壁上设有与调剖孔一（16）相对应的连通活塞（14）内外的调剖孔二（17）；外套（1）内设有芯体（2），芯体（2）包括有捞杆（21）、凸轮总成（3）、主体（22）、凡尔球（23）、凡尔球压簧（24）、两个定位爪（25）、定位爪压簧（26）、锁套（27）、锁套压簧（28）和锁轮总成（4），捞杆（21）的下端与主体（22）的上端相连，凸轮总成（3）位于捞杆（21）的下方，凸轮总成（3）由两个凸轮（31）、凸轮轴（32）和凸轮扭簧（33）构成，凸轮轴（32）沿主体（22）的径向安装在主体（22）上，两个凸轮（31）和凸轮扭簧（33）分别安装在凸轮轴（32）上，凸轮扭簧（33）的两端与两个凸轮（31）分别相配合，两个凸轮（31）上的凸起分别与活塞（14）内壁相对侧的凸轮槽相配合，凡尔球（23）和凡尔球压簧（24）一上一下依次位于凸轮总成（3）下方安装在主体（22）的中心孔内，凡尔球（23）向上与设在主体（22）中心孔内的凡尔球座（29）相配合，凡尔球压簧（24）的上端压在凡尔球（23）上、下端压在主体（22）内端面上，凡尔球（23）下方主体（22）的侧壁上设有与活塞（14）上的调剖孔二（17）相对应的调剖孔三（30），两个定位爪（25）位于凡尔球压簧（24）下方、上端分别铰接在主体（22）上左右相配合，定位爪压簧（26）安装在两个定位爪（25）之间、两端分别压在定位爪（25）上，锁套（27）位于定位爪（25）下方轴向滑动安装在主体（22）中心孔内，锁套（27）的上口卡住两个定位爪（25）的下端使定位爪压簧（26）压缩，主体（22）上径向安装有与锁套（27）侧壁上的条孔滑动配合的锁套轴（271），锁套压簧（28）位于锁套轴（271）的下方安装在锁套（27）内，锁套压簧（28）的上端压在锁套轴（271）上、下端压在锁套（27）的内端面上，锁轮总成（4）位于锁套（27）下方，锁轮总成（4）由锁轮（41）、锁轮扭簧、锁轮爪（42）和锁轮爪扭簧构成，锁轮（41）通过径向安装在主体（22）上的锁轮轴（43）铰接在主体（22）上、外轮缘与锁套（27）下端面相配合，锁轮扭簧套装在锁轮轴（43）上、两端分别与主体（22）和锁轮（41）相配合，锁轮爪（42）的一端通过锁轮爪轴（44）铰接在锁轮（41）上，锁轮爪扭簧套装在锁轮爪轴（44）上、两端分别与锁轮（41）和锁轮爪（42）相配合，芯体（2）从外套（1）上接头（11）的一端装配在外套（1）内，芯体（2）主体（22）外壁与活塞（14）内壁轴向滑动配合。

2.如权利要求1所述的专用调剖器，其特征在于所述活塞（14）由活塞上体（18）、活塞下体（19）和支架（20）构成，活塞上体（18）的上口为上大下小的喇叭形芯体导向口（10），凸轮槽设于芯体导向口（10）下方的活塞上体（18）内壁上，调剖孔二（17）设于活塞上体（18）的侧壁上，活塞下体（19）的上端通过外螺纹与活塞上体（18）的下端轴向相连，支架（20）的上端通过内螺纹与活塞下体（19）的下端轴向相连，活塞压簧（15）的上端与支架（20）的下端面相配合，支架（20）的内壁上设有与定位爪（25）相配合的定位爪槽（101），连接套（12）上设有径向通过螺纹安装在连接套（12）上的防转螺钉（40），活塞下体（19）的外壁上与防转螺钉（40）相对应的位置沿活塞下体（19）轴向设有与防转螺钉（40）朝向活塞下体（19）的端部滑动配合的防转滑槽（102）。

3.如权利要求2所述的专用调剖器，其特征在于所述支架（20）的外壁上设有卡簧槽一，连接套（12）内壁上与卡簧槽一相对应的位置设有卡簧槽二，卡簧槽一和卡簧槽二内安装有在支架（20）轴向受力后能够缩入卡簧槽一内的卡簧套（103）。

4.如权利要求2所述的专用调剖器，其特征在于所述调剖孔二（17）上方和下方的活塞上体（18）和活塞下体（19）外壁上分别设有密封圈槽，密封圈槽内安装有与连接套（12）内壁滑动密封配合的密封圈。

5.如权利要求1所述的专用调剖器，其特征在于所述主体（22）由螺塞（221）、上主体（222）、中间体（223）、下主体（224）和导向头（225）构成，螺塞（221）套装在捞杆（21）上并通过外螺纹连接在上主体（222）的上端，螺塞（221）与捞杆（21）之间设有通过螺纹径向安装在螺塞（221）上、端部与捞杆（21）相配合的剪钉（226），捞杆（21）的下端头与螺塞（221）相间隔开一个向上滑动距离，捞杆（21）下端头下部设有限位块（211），限位块（211）与两个凸轮（31）上的弧形限位槽（311）相配合防止凸轮（31）转动从活塞（14）内脱出，凸轮总成（3）通过凸轮轴（32）安装在上主体（222）上，上主体（222）的下端通过外螺纹与中间体（223）的上端轴向相连，中间体（223）中心孔内设有位于上主体（222）下方的凡尔球座（29），凡尔球（23）和凡尔球压簧（24）分别位于凡尔球座（29）的下方安装在中间体（223）中心孔内，调剖孔三（30）位于凡尔球（23）下方设于中间体（223）的侧壁上并与中间体（223）中心孔相连通，中间体（223）的下端通过内螺纹与下主体（224）的上端轴向相连，凡尔球压簧（24）的下端压在下主体（224）的上端面上，两个定位爪（25）、锁套（27）、锁套轴（271）和锁轮总成（4）分别安装在下主体（224）上，导向头（225）通过外螺纹安装在下主体（224）下端部。

6.如权利要求5所述的专用调剖器，其特征在于所述调剖孔三（30）上方和下方的中间体（223）外壁上分别设有密封圈槽，密封圈槽内设有与活塞（14）的内壁滑动密封配合的密封圈。