CN110067544B - 桥式测调、验封、测压一体化高效配水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种桥式测调、验封、测压一体化高效配水器，涉及油田井下分层注水技术领域，主要包括上接头、开关主体和下接头；所述开关主体的上端和下端分别连接所述上接头和下接头，所述上接头用于联接注水井油管的公接头，所述下接头用于与注水井油管的母扣相联接；所述开关主体内设置有测压装置和注水装置，所述测压装置用于实施验封和测压施工，所述注水装置用于实现单层注水量的调配。本发明桥式测调、验封、测压一体化高效配水器，通过重新发明设计配水器，并通过使用与其配套的测试仪器一次下井就可完成测调、验封、测压三个施工项目。
Description
技术领域
本发明涉及油田井下分层注水技术领域，特别是涉及一种桥式测调、验封、测压一体化高效配水器。
背景技术
油田开发进入中后期为补充地层能量需要对水井进行井下分层注水，而分层注水离不开井下分层配水器。分层注水井中的分层配水器有诸多中，如：偏心配水器、空心配水器、一体化同心配水器、桥式配水器等等，种类很多，各自具有一定时期的技术特效和功能。
但是，现有的配水器测调、验封需要单独下入相应的测调仪、验封仪分两次或多次完成分注井的测调、验封施工，施工效率低，且存在无法测试地层压力的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种桥式测调、验封、测压一体化高效配水器，解决了测试仪器一次下井不能完成分注井层段水量测调、封隔器验封及地层测压的难题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种桥式测调、验封、测压一体化高效配水器，包括上接头、开关主体和下接头；所述开关主体的上端和下端分别连接所述上接头和下接头，所述上接头用于联接注水井油管的公接头，所述下接头用于与注水井油管的母扣相联接；所述开关主体内设置有测压装置和注水装置，所述测压装置用于实施验封和测压施工，所述注水装置用于实现单层注水量的调配。
优选的，所述注水装置包括单层注水通道和旋转芯子，所述旋转芯子设置于所述开关主体内部并与所述开关主体转动连接，所述旋转芯子和所述开关主体上均设置有相对应的出水孔；所述单层注水通道设置于所述开关主体的一侧，并与所述出水孔连接；所述单层注水通道的侧壁上还设置有注水孔，所述单层注水通道内靠近所述注水孔处设置有单流凡尔。
优选的，所述单流凡尔的底端设置有第一压簧，所述第一压簧的底部与所述单层注水通道底部之间设置有丝堵。
优选的，所述旋转芯子的上部与所述上接头之间设置有第二压簧，用于压紧所述旋转芯子与所述开关主体始终紧密的配合在一起。
优选的，所述测压装置包括测压通道、开关盘和卸压阀杆，所述测压通道设置于所述开关主体内与所述单层注水通道相对的一侧，所述测压通道的侧壁上设置有进压孔，所述卸压阀杆设置于所述测压通道内，所述卸压阀杆的顶端与所述开关盘连接，所述卸压阀杆的底端设置有第三压簧。
优选的，所述开关盘通过螺栓固定于所述旋转芯子上，所述开关盘与所述卸压阀杆连接处设置有斜面。
优选的，所述卸压阀杆与所述测压通道的连接处设置有密封套。
优选的，所述下接头的内侧上部还设置有防旋套，所述防旋套的上部通过所述开关主体压紧，所述防旋套上设置有防旋槽。
优选的，所述防旋套和开关主体上开设有四个过水孔作为桥式注水通道。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明桥式测调、验封、测压一体化高效配水器，通过重新发明设计配水器，并通过使用与其配套的测试仪器一次下井就可完成测调、验封、测压三个施工项目，并且加设了桥式通道，调节本层的水量时，不影响其它层的注水；由于该配水器可采用外流式、集流式流量计测调，对于高压低渗小流量注入井测调效果更明显。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明桥式测调、验封、测压一体化高效配水器的结构示意图；
图2为本发明桥式测调、验封、测压一体化高效配水器的示意图；
图3为过水孔设置示意图图；
图4为开关主体结构示意图；
其中，1、上接头，2、旋转芯子，3、第二压簧，4、开关盘，5、卸压阀杆，6、开关主体，7、第三压簧，8、密封套，9、防旋套，10、下接头，11、单流凡尔，12、第一压簧，13、丝堵，14、测压通道，15、过水孔，16、进压孔，17、定位台阶，18、调节槽，19、注水孔，20、防旋槽，21、单层注入通道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种桥式测调、验封、测压一体化高效配水器，解决了测试仪器一次下井不能完成分注井层段水量测调、封隔器验封及地层测压的难题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种桥式测调、验封、测压一体化高效配水器，主要包括上接头1、旋转芯子2、第二压簧3、开关盘4、卸压阀杆5、开关主体6、第三压簧7、密封套8、防旋套9、下接头10、单流凡尔11、第一压簧12和丝堵13。
在本实施例中，上端联接上接头，下端联接下接头，卸压阀杆、旋转芯子等部件安在开关主体上；开关主体上打有过水通道，即桥式通道，用于下层注水过道；中间大通道是本层仪器测调、测压、验封使用的通道，便于仪器定位、座封、调节注水量等；开关主体上开有出水孔，安装有单流凡尔。单流凡尔及卸压阀杆上装有小压簧，用于保持复位和防止地层水倒流。
所述上接头用于联接注水井油管的公接头，所述下接头的上端与开关主体联接在一起并用螺钉相固定，且密封，下端与井下油管的母扣相联接，中间又与防旋套相联接并用螺钉固定；所述开关主体内设置有测压装置和注水装置，所述测压装置用于实施验封和测压施工，所述注水装置用于实现单层注水量的调配。
在本实施例中，所述注水装置包括单层注水通道和旋转芯子，所述旋转芯子设置于所述开关主体内部并与所述开关主体转动连接，所述旋转芯子和所述开关主体上均设置有相对应的出水孔，通过转动调节旋转芯子与开关主体的出水孔的重合度大小，来控制分层注水量的大小，由测试仪的机械手调节臂来实施完成；所述单层注水通道设置于所述开关主体的一侧，并与所述出水孔连接；所述单层注水通道的侧壁上还设置有注水孔，所述单层注水通道内靠近所述注水孔处设置有单流凡尔。
在本实施例中，所述单流凡尔的底端设置有第一压簧，所述第一压簧的底部与所述单层注水通道底部之间设置有丝堵。
单流凡尔安装在开关主体内，并用第一小压簧压在一端，使单流凡尔封住套管与开关主体之间的单层注水通道；当旋转芯子转动打开单层注水通道时，油管内的压力大于套管的压力，这时在水压的作用下压缩小压簧，使油管内的水进入地层；当油管内的注水压力低于地层(套管)的压力时，在小压簧的作用下将单流凡尔压回原位，切断地层与油管内的流水通道，防止地层水和其它物体进入油管内，保持油管内部干净。
在本实施例中，第一压簧安装在单流凡尔上，一端压在单流凡尔上，一端顶在丝堵上，始终保持一个力，在无外力的作用时，保证单流凡尔关闭进水通道，防止地层水向油管内部倒流。丝堵安装在单流凡尔的下端，用于封闭油管和出水通道的一端，且压住第一压簧的一端，保证单流凡尔工作可靠。
在本实施例中，所述旋转芯子的上部与所述上接头之间设置有第二压簧，用来压紧旋转芯子与开关主体始终紧密的配合在一起，保证之间不在外力的振动下发生位移，使注水嘴通道调整好后的水量不变。
在本实施例中，所述测压装置包括测压通道、开关盘和卸压阀杆，所述测压通道设置于所述开关主体内与所述单层注水通道相对的一侧，所述测压通道的侧壁上设置有进压孔，所述卸压阀杆设置于所述测压通道内，所述卸压阀杆的顶端与所述开关盘连接，所述卸压阀杆的底端设置有第三压簧。
开关盘与旋转芯子用螺钉固定在一起，当机械手转动旋转芯子时，开关盘也随之转动；当需要验封测压时，把开关盘转动一定的角度，利用开关盘上的斜面压下卸压阀杆，使开关主体上的传压通道打开，使开关主体测压通道通过油套环形空间与地层压力保持联通。卸压阀杆在开关盘的作用下关闭和打开测压通道，为验封测压提供传压通道。第三压簧主要功能是当开关盘转回后，将卸压阀杆顶回原位，关闭传压孔，切断传压通道的液体流动。
在本实施例中，所述卸压阀杆与所述测压通道的连接处设置有密封套，小密封套安装在开关主体一侧上(位于卸压阀杆正下方)，用于密封卸压阀杆与主体之间的液体传递。
在本实施例中，所述下接头的内侧上部还设置有防旋套，防旋套嵌在下接头上部，由开关主体压紧；主要作用是当测试时机械手上的支撑臂插入防旋套的槽内，防止仪器转动，起到防旋作用。同时在防旋套与开关主体上面都开有均布地4个过水孔，形成过流通道，如图4所示，起到桥式过水作用；桥式过流通道四个过水孔与单层注水通道是独立的，彼此不受影响，类似于桥上走人与桥下流水不受影响。
本实施例中开关主体上开设桥式过流通道、单层注水通道以及测压通道，桥式过流通道保证了单层测压调配时，不影响其它层的注水。
本实施例中测试仪指的是测调一体化仪器(也叫井下流量测调仪)，用于与配水器配合使用：
测试调配时，测调一体化仪器下到配水器上方，测调一体化仪器定位在配水器的定位台阶上(旋转芯子2的上部)，测调一体化仪器的支撑臂打开插入防旋套的防旋槽内，防止旋转芯子转动时仪器转动。测调一体化仪器的调节臂插入旋转芯子的调节槽内，通过地面调节指令转动调节臂带动旋转芯子2转动，从而调节水嘴(具体地是通过调节旋转旋转芯子的注水口与开关主体的注水口的重合大小，形成可调节水嘴)的开启大小，实现改变(调节)单层注水量，使油管内注水通过旋转芯子2的出水口进入开关主体6的出水口，单流凡尔11在注水压力下右移打开单层注水通道，使注入水进入油套环形空间，从而注入地层。本实施例中通过旋转旋转芯子的注水口与开关主体的注水口的重合大小改变注水量，从而实现单层注水量的调配。
当需要验封、测压施工时，关闭单层注水通道，继续旋转开关盘4，开关盘向卸压阀杆5施压，使卸压阀杆5右移，打开测压通道，配水器外部压力进入配水器内部，在配水器内部进压孔上部和下部打开测试仪器的两个密封段，使配水器上下压力隔断，只测量进压孔的压力，从而实施验封和测压施工。
本实施例的桥式测调、验封、测压配水器具有与此种配水器相配套的多参数、多功能仪器，在施工作业时，一次下井可完成分层注水量测调、封隔器验封、该层的压力测试。并且因配水器设有桥式通道，在对该层配水器验封测压时不影响其它层分层注水。分层注水量测调、测压、验封三个测试项目不同于其他配水器需要每次单独下井完成，本实施例配水器可以与配套仪器一次下井全部完成上面三个测试项目，配水器内部设有流量计可密封段，适用于外流式、集流式流量计的测试(尤其对于注入量小于10方每天的注入井，采用集流式流量计测试，效果更明显)大大节约了生产成本，降低了劳动强度，提高了工作效率，节省了劳动时间，降低了施工难度，提高了经济效益。此项工艺技术的实施，将给油田分层注水工作带来革命性的变化。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种桥式测调、验封、测压一体化高效配水器，其特征在于：包括上接头、开关主体和下接头；所述开关主体的上端和下端分别连接所述上接头和下接头，所述上接头用于联接注水井油管的公接头，所述下接头用于与注水井油管的母扣相联接；所述开关主体内设置有测压装置和注水装置，所述测压装置用于实施验封和测压施工，所述注水装置用于实现单层注水量的调配；
所述注水装置包括单层注水通道和旋转芯子，所述旋转芯子设置于所述开关主体内部并与所述开关主体转动连接，所述旋转芯子和所述开关主体上均设置有相对应的出水孔；所述单层注水通道设置于所述开关主体的一侧，并与所述出水孔连接；所述单层注水通道的侧壁上还设置有注水孔，所述单层注水通道内靠近所述注水孔处设置有单流凡尔；
所述测压装置包括测压通道、开关盘和卸压阀杆，所述测压通道设置于所述开关主体内与所述单层注水通道相对的一侧，所述测压通道的侧壁上设置有进压孔，所述卸压阀杆设置于所述测压通道内，所述卸压阀杆的顶端与所述开关盘连接，所述卸压阀杆的底端设置有第三压簧。
2.根据权利要求1所述的桥式测调、验封、测压一体化高效配水器，其特征在于：所述单流凡尔的底端设置有第一压簧，所述第一压簧的底部与所述单层注水通道底部之间设置有丝堵。
3.根据权利要求2所述的桥式测调、验封、测压一体化高效配水器，其特征在于：所述旋转芯子的上部与所述上接头之间设置有第二压簧，用于压紧所述旋转芯子与所述开关主体始终紧密的配合在一起。
4.根据权利要求3所述的桥式测调、验封、测压一体化高效配水器，其特征在于：所述开关盘通过螺栓固定于所述旋转芯子上，所述开关盘与所述卸压阀杆连接处设置有斜面。
5.根据权利要求4所述的桥式测调、验封、测压一体化高效配水器，其特征在于：所述卸压阀杆与所述测压通道的连接处设置有密封套。
6.根据权利要求5所述的桥式测调、验封、测压一体化高效配水器，其特征在于：所述下接头的内侧上部还设置有防旋套，所述防旋套的上部通过所述开关主体压紧，所述防旋套上设置有防旋槽。
7.根据权利要求6所述的桥式测调、验封、测压一体化高效配水器，其特征在于：所述防旋套与开关主体上均开设有四个过水孔作为桥式注水通道。
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Non-Patent Citations (1)
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| 桥式同心分层注水工艺的研究与试验;于九政等;石油钻采工艺;37(05);第92-94页 * |
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