CN110067543A - 一种依靠电磁驱动实现开关的配水器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油田井下工具领域，尤其涉及一种依靠电磁驱动实现开关的配水器，包括配水器外壳和安装在配水器外壳内的阀芯，还包括电磁开关器；所述的上接头和安装主体之间设置有上衬管，上衬管的上下两端分别插装在上接头和安装主体内侧的止口内，上衬管的外侧设置有转动套，转动套上端的外侧镶嵌有磁钢，转动套下端的外侧设置有大齿轮，所述的阀芯插装在安装主体上的一个轴向安装孔内，阀芯的上端通过螺纹与阀杆连接，阀杆的上端固定连接有小齿轮，小齿轮与所述的大齿轮啮合；本发明采用下放电磁开关器的方式实现配水器内阀门的开关，配水器的井下部分无需设置电路结构，从而提高了配水器的可靠性。
Description
技术领域
本发明属于油田井下工具领域，尤其涉及一种依靠电磁驱动实现开关的配水器。
背景技术
配水器是油田注水工艺实施过程中必须用到的一种井下工具，配水器内设置有阀门结构，配水器在井下安装完毕后，通过控制阀门的开关实现对相应地层注水时机的控制。电控注水器是近些年来研发出来的一种新型配水器，这种配水器与传统配水器相比，具有施工工艺简单，作业成本低的优点，但这种配水器在井下设置了大量的电路结构，在高温高压的井下环境下，密封可靠性难以保证，经常发生电路遇水短路的问题。可见，现有的电控配水器的可靠性比较差。
发明内容
本发明提供一种依靠电磁驱动实现开关的配水器，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
本发明包括配水器外壳和安装在配水器外壳内的阀芯，配水器外壳的结构包括由上至下依次通过螺纹连接的上接头、上筒体、安装主体、下筒体和下接头，所述的阀芯安装在所述的安装主体内，安装主体的侧面与所述阀芯对应设置有过液孔，还包括电磁开关器；
所述的上接头和安装主体之间设置有上衬管，上衬管的上下两端分别插装在上接头和安装主体内侧的止口内，上衬管的外侧设置有转动套，转动套上端的外侧镶嵌有磁钢，转动套下端的外侧设置有大齿轮，所述的阀芯插装在安装主体上的一个轴向安装孔内，阀芯的侧面设置有滑槽，安装主体上与滑槽对应设置有导向销，导向销固定安装在安装主体上，导向销的端部插在所述的滑槽内，阀芯的上端通过螺纹与阀杆连接，阀杆的上端固定连接有小齿轮，小齿轮与所述的大齿轮啮合；
电磁开关器，包括上壳体和下壳体，上壳体上端的内侧安装有电机A，上壳体的外侧套有胶筒，胶筒的下侧设置有压板，压板的中央通过螺纹与所述电机A的输出轴连接，所述上壳体的下端设置有至少三条轴向切口，轴向切口将上壳体的下端分隔成至少三个独立的弧形板，所述的压板上加工有供所述弧形板穿过的弧形孔；所述下壳体的上端通过螺钉连接在上壳体的下端，下壳体内设置有电机B，电机B的输出轴上安装有导体转子；
所述的下壳体和上衬管均由非铁磁性材料制成；
所述下壳体的下端设置有引导头。
所述的导体转子由黄铜制成。
作为替换方案，所述导体转子为电磁铁。
所述的下壳体由无磁不锈钢制成。
本发明的有益效果为：本发明采用下放电磁开关器的方式实现配水器内阀门的开关，配水器的井下部分无需设置电路结构，从而提高了配水器的可靠性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是电磁开关器的结构示意图；
图3是图2中A处的截面图。
图中：1-上接头，2-上筒体，3-安装主体，4-下筒体，5-下接头，6-过液孔，7-阀芯，8-导向销，9-阀杆，10-小齿轮，11-大齿轮，12-磁钢，13-转动套，14-上壳体，15-胶筒，16-轴向切口，17-压板，18-下壳体，19-电机B，20-导体转子，21-引导头，22-电缆，23-弧形板，24-电机A，25-上衬管，26-滑槽,27-螺钉。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
本发明包括配水器外壳和安装在配水器外壳内的阀芯7，配水器外壳的结构包括由上至下依次通过螺纹连接的上接头1、上筒体2、安装主体3、下筒体4和下接头5，所述的阀芯7安装在所述的安装主体3内，安装主体3的侧面与所述阀芯7对应设置有过液孔6。以上为现有技术中的常见结构，在此不再赘述。
本发明的创新之处在于还包括电磁开关器。由于采用了下放电磁开关器的方式实现配水器内阀门的开关，配水器的井下部分(即除电磁开关器以外的部分)内无需设置电路结构，从而降低了井下部分的密封要求，提高了配水器的可靠性。
所述的上接头1和安装主体3之间设置有上衬管25，上衬管25的上下两端分别插装在上接头1和安装主体3内侧的止口内，上衬管25的外侧设置有转动套13，转动套13上端的外侧镶嵌有磁钢12，转动套13下端的外侧设置有大齿轮11，所述的阀芯7插装在安装主体3上的一个轴向安装孔内，阀芯7的侧面设置有滑槽26，安装主体3上与滑槽26对应设置有导向销8，导向销8固定安装在安装主体3上，导向销8的端部插在所述的滑槽26内从而起到防止阀芯7旋转的作用，阀芯7的上端通过螺纹与阀杆9连接，阀杆9的上端固定连接有小齿轮10，小齿轮10与所述的大齿轮11啮合。在上述机构中，转动套13为一级传动件，转动套13的旋转运动经过齿轮传动副的作用转换成小齿轮10和阀杆9的旋转运动，阀杆9的旋转运动通过螺纹传动副转换成阀芯7的直线运动，从而实现阀的开关，所述转动套13的动力来自所述的电磁开关器。
电磁开关器与转动套13之间采用磁力耦合原理传递动力，其中，电磁开关器内设置有导体转子20，导体转子20与转动套13上镶嵌的磁钢12相互耦合，使导体转子20内产生电流，同时也产生了磁场，两个磁场相互作用使导体转子20的动力得以传递给转动套13，所述的导体转子20可由黄铜制成。
。电磁开关器的具体结构如下：
所述的电磁开关器通过电缆22与地面的电源连接以实现供电，电磁开关器的结构包括上壳体14和下壳体18，上壳体14上端的内侧安装有电机A24，上壳体14的外侧套有胶筒15，胶筒15的下侧设置有压板17，压板17的中央通过螺纹与所述电机A24的输出轴连接，所述上壳体14的下端设置有至少三条轴向切口16，轴向切口16将上壳体14的下端分隔成至少三个独立的弧形板23，所述的压板17上加工有供所述弧形板23穿过的弧形孔。
在上述结构中，胶筒15由橡胶制成，材质可参考油水井封隔器中的胶筒，压板17在电机A24的驱动下向上运动后压缩胶筒15使胶筒直径增大，最终与上衬管25贴合，从而将电磁开关器固定在上衬管25上，这样，导体转子20向外传递扭矩时，电磁开关器的整体不会旋转，从而保证扭矩的稳定输出。
所述下壳体18的上端通过螺钉27连接在上壳体14的下端，下壳体18内设置有电机B19，电机B19的输出轴上安装有导体转子20。
所述的下壳体18由非铁磁性材料制成，这种材料不会被磁场磁化，从而使导体转子20和磁钢12之间的耦合效应更强，保证动力的有效传递。所述的下壳体18和上衬管25均由无磁不锈钢制成。
所述下壳体18的下端设置有引导头21，便于电磁开关器的顺利下井。
作为替换方案，所述导体转子20为电磁铁，采用电磁铁时，须在电机B19的输出轴上设置两个滑环电极，两个滑环电极分别连接在缠绕励磁线圈的铜线的两端，并在下壳体18的侧壁上固定设置与所述滑环电极对应的电刷，以实现对电磁铁的供电。这种供电方式是电动机转子线圈上常用的供电方式，属于公知常识，在此不在赘述。
关于电磁开关器内的布线方式：可采用在零件上开孔或在零件内壁上开槽的方式进行布线，这很容易实施，在此不再赘述。
Claims (4)
1.一种依靠电磁驱动实现开关的配水器，包括配水器外壳和安装在配水器外壳内的阀芯(7)，配水器外壳的结构包括由上至下依次通过螺纹连接的上接头(1)、上筒体(2)、安装主体(3)、下筒体(4)和下接头(5)，所述的阀芯(7)安装在所述的安装主体(3)内，安装主体(3)的侧面与所述阀芯(7)对应设置有过液孔(6)，其特征在于：还包括电磁开关器；
所述的上接头(1)和安装主体(3)之间设置有上衬管(25)，上衬管(25)的上下两端分别插装在上接头(1)和安装主体(3)内侧的止口内，上衬管(25)的外侧设置有转动套(13)，转动套(13)上端的外侧镶嵌有磁钢(12)，转动套(13)下端的外侧设置有大齿轮(11)，所述的阀芯(7)插装在安装主体(3)上的一个轴向安装孔内，阀芯(7)的侧面设置有滑槽(26)，安装主体(3)上与滑槽(26)对应设置有导向销(8)，导向销(8)固定安装在安装主体(3)上，导向销(8)的端部插在所述的滑槽(26)内，阀芯(7)的上端通过螺纹与阀杆(9)连接，阀杆(9)的上端固定连接有小齿轮(10)，小齿轮(10)与所述的大齿轮(11)啮合；
所述的电磁开关器通过电缆(22)与地面的电源连接以实现供电，电磁开关器的结构包括上壳体(14)和下壳体(18)，上壳体(14)上端的内侧安装有电机A(24)，上壳体(14)的外侧套有胶筒(15)，胶筒(15)的下侧设置有压板(17)，压板(17)的中央通过螺纹与所述电机A(24)的输出轴连接，所述上壳体(14)的下端设置有至少三条轴向切口(16)，轴向切口(16)将上壳体(14)的下端分隔成至少三个独立的弧形板(23)，所述的压板(17)上加工有供所述弧形板(23)穿过的弧形孔；所述下壳体(18)的上端通过螺钉(27)连接在上壳体(14)的下端，下壳体(18)内设置有电机B(19)，电机B(19)的输出轴上安装有导体转子(20)；
所述的下壳体(18)由非铁磁性材料制成；
所述下壳体(18)的下端设置有引导头(21)。
2.根据权利要求1所述的一种依靠电磁驱动实现开关的配水器，其特征在于：所述的导体转子(20)由黄铜制成。
3.根据权利要求1所述的一种依靠电磁驱动实现开关的配水器，其特征在于：作为替换方案，所述导体转子(20)为电磁铁。
4.根据权利要求1所述的一种依靠电磁驱动实现开关的配水器，其特征在于：所述的下壳体(18)和上衬管(25)均由无磁不锈钢制成。
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|---|---|
| CN (1) | CN110067543B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110924911A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-03-27 | 东北石油大学 | 一种井下充电式智能配水器 |
| CN111058807A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-04-24 | 蔡鹏� | 用于海上油田的井下电控配水工具 |
| CN114517668A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-20 | 哈尔滨艾拓普科技有限公司 | 基于中空力矩电机的井下智能配水配产器 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201810291U (zh) * | 2010-09-17 | 2011-04-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 分层注水自动循环开关器及自动循环分层注水系统 |
| US20130199797A1 (en) * | 2010-10-20 | 2013-08-08 | Peter Watson | Fluid injection device |
| WO2015074126A1 (pt) * | 2013-11-22 | 2015-05-28 | Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras | Método para controle da vazão de injeção de fluidos em reservatórios e regulador de fluxo ajustável |
| CN205532530U (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-31 | 贵州航天凯山石油仪器有限公司 | 一种无对接偏心注水装置 |
| CN107221792A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-09-29 | 西南石油大学 | 一种用于智能分层注水的管柱内置测调电缆井下自动连接装置及方法 |
| CN109083623A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-12-25 | 东北石油大学 | 井下分层注水流量智能调节系统 |
| CN109372492A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-02-22 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种集成无线通讯和电磁流量计的智能配水器及使用方法 |
| CN109577931A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-05 | 贵州航天凯山石油仪器有限公司 | 一种智能配注器 |
| CN109723413A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-05-07 | 大庆市晟威机械制造有限公司 | 配水器 |
| US20190145178A1 (en) * | 2013-03-15 | 2019-05-16 | Smith International, Inc. | Underreamer for increasing a wellbore diameter |
-
2019
- 2019-05-30 CN CN201910461225.XA patent/CN110067543B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201810291U (zh) * | 2010-09-17 | 2011-04-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 分层注水自动循环开关器及自动循环分层注水系统 |
| US20130199797A1 (en) * | 2010-10-20 | 2013-08-08 | Peter Watson | Fluid injection device |
| US20190145178A1 (en) * | 2013-03-15 | 2019-05-16 | Smith International, Inc. | Underreamer for increasing a wellbore diameter |
| WO2015074126A1 (pt) * | 2013-11-22 | 2015-05-28 | Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras | Método para controle da vazão de injeção de fluidos em reservatórios e regulador de fluxo ajustável |
| CN205532530U (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-31 | 贵州航天凯山石油仪器有限公司 | 一种无对接偏心注水装置 |
| CN107221792A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-09-29 | 西南石油大学 | 一种用于智能分层注水的管柱内置测调电缆井下自动连接装置及方法 |
| CN109083623A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-12-25 | 东北石油大学 | 井下分层注水流量智能调节系统 |
| CN109372492A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-02-22 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种集成无线通讯和电磁流量计的智能配水器及使用方法 |
| CN109723413A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-05-07 | 大庆市晟威机械制造有限公司 | 配水器 |
| CN109577931A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-05 | 贵州航天凯山石油仪器有限公司 | 一种智能配注器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 姚军 等: "《高含水期油藏提高采收率方法国际研讨会论文集》", 30 April 2008 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110924911A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-03-27 | 东北石油大学 | 一种井下充电式智能配水器 |
| CN111058807A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-04-24 | 蔡鹏� | 用于海上油田的井下电控配水工具 |
| CN114517668A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-20 | 哈尔滨艾拓普科技有限公司 | 基于中空力矩电机的井下智能配水配产器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110067543B (zh) | 2019-11-26 |
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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