CN113187452A - 一种石油开采用注水井智能配水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及配水器，更具体的说是一种石油开采用注水井智能配水器，包括扶正机构、收缩机构、封隔机构、注水机构和供气机构，可以通过扶正机构对装置进行扶正，通过两个封隔机构对注水井的内部进行封隔，通过注水机构向注水井内进行注水，通过供气机构向两个封隔机构内通气，进而对封隔机构进行加压保证封隔效果，为了在封隔加压后还能移动装置，进而设置有两个封隔机构，将其中一个封隔机构收回，另一个封隔机构处于封隔状态，启动两个收缩机构调整收回封隔机构的位置，进而两个封隔机构通过两个收缩机构交替运动封隔，进而调整装置的位置。

Description

一种石油开采用注水井智能配水器

技术领域

本发明涉及配水器，更具体的说是一种石油开采用注水井智能配水器。

背景技术

现有技术中的一种用于油田井下智能配水器的非接触式充电方法，该方法具体实施步骤如下：该方法中运用无线电能传输原理，设有充电系统包括：位于地面的供电电源、能量变换模块、电能发送器、电能接收器与整流、充电控制电路及充电电池超级电容；该发明不仅解决了有缆式智能配水分注工艺中电缆的存在大大增加成本的问题，也克服了无缆式工艺中电池电量不足的缺点，而且比现有机械传动控制阀门的方式更加简单，更容易操作，省时省力；超级电容的引入也使得该项技术能够适用于短时间的快速充电；现有技术中的配水器在加压封隔以后无法在保持压力的情况下调整配水器的位置。

发明内容

本发明的目的是提供一种石油开采用注水井智能配水器，可以在加压封隔以后无法在保持压力的情况下调整配水器的位置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种石油开采用注水井智能配水器，包括扶正机构、收缩机构、封隔机构、注水机构和供气机构，扶正机构包括扶正支架、螺纹筒Ⅰ、扶正推架、扶正连杆、扶正轮架和扶正轮，扶正支架设置有两个，两个扶正支架之间转动连接有螺纹筒Ⅰ，螺纹筒Ⅰ两端的螺纹旋向相反，螺纹筒Ⅰ的两端均通过螺纹连接有扶正推架，两个扶正推架上均铰接有四个扶正连杆，每个扶正连杆的外侧均铰接有扶正轮架，每个扶正轮架均滑动连接在对应的扶正支架上，每个扶正轮架上均转动连接有扶正轮，螺纹筒Ⅰ上设置有能够驱动螺纹筒Ⅰ进行转动的动力装置Ⅰ；

收缩机构包括收缩支架Ⅰ、收缩滑块Ⅰ、收缩支架Ⅱ、螺纹杆、收缩滑块Ⅱ和收缩连杆，收缩支架Ⅰ上滑动连接有两个收缩滑块Ⅰ，收缩支架Ⅱ上转动连接有螺纹杆，螺纹杆两端的螺纹旋向相反，螺纹杆的两端均通过螺纹连接有收缩滑块Ⅱ，两个收缩滑块Ⅱ均滑动连接在收缩支架Ⅱ上，两个收缩滑块Ⅱ和两个收缩滑块Ⅰ之间均铰接有收缩连杆，两个收缩连杆相互交叉设置，两个收缩连杆的中部相互铰接，收缩机构设置有两个，两个扶正支架上均固定连接有收缩支架Ⅰ，螺纹杆上设置有能够驱动螺纹杆进行转动的动力装置Ⅱ；

封隔机构包括封隔支架、螺纹筒Ⅱ、封隔推架和封隔套，封隔支架设置有两个，两个封隔支架之间转动连接有螺纹筒Ⅱ，螺纹筒Ⅱ两端的螺纹旋向相反，螺纹筒Ⅱ的两端均通过螺纹连接有封隔推架，两个封隔推架分别滑动连接在两个封隔支架上，两个封隔推架之间设置有封隔套，封隔机构设置有两个，两个封隔机构分别固定连接在两个收缩支架Ⅱ上，螺纹筒Ⅱ上设置有能够驱动螺纹筒Ⅱ进行转动的动力装置Ⅲ；

注水机构包括注水管道Ⅰ、注水管道Ⅱ和单向机构，注水管道Ⅰ固定连接在两个收缩支架Ⅰ之间，注水管道Ⅰ的两端均滑动连接有注水管道Ⅱ，两个注水管道Ⅱ分别固定连接在两个收缩支架Ⅱ上，注水管道Ⅰ内设置有单向机构；

供气机构包括供气管道Ⅰ、供气管道Ⅱ、气泵、伸缩管道、转动挡板和通气孔，供气管道Ⅰ的中部设置有伸缩管道，供气管道Ⅰ固定连接在两个收缩支架Ⅱ上，伸缩管道固定连接在两个收缩支架Ⅰ，供气管道Ⅱ固定连接在位于前侧的封隔支架上，供气管道Ⅰ和供气管道Ⅱ均连接在气泵的出气端，两个注水管道Ⅱ上均转动连接有转动挡板，两个转动挡板上均设置有通气孔，气泵固定连接在位于前侧的封隔支架上，两个转动挡板上均设置有驱动其进行转动的动力装置Ⅳ，供气管道Ⅰ和供气管道Ⅱ的后端分别顶在两个转动挡板上。

本发明一种石油开采用注水井智能配水器的有益效果为：

本发明一种石油开采用注水井智能配水器，可以通过扶正机构对装置进行扶正，通过两个封隔机构对注水井的内部进行封隔，通过注水机构向注水井内进行注水，通过供气机构向两个封隔机构内通气，进而对封隔机构进行加压保证封隔效果，为了在封隔加压后还能移动装置，进而设置有两个封隔机构，将其中一个封隔机构收回，另一个封隔机构处于封隔状态，启动两个收缩机构调整收回封隔机构的位置，进而两个封隔机构通过两个收缩机构交替运动封隔，进而调整装置的位置。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的扶正机构结构示意图；

图2是本发明的扶正机构、注水机构、供气机构和收缩机构连接结构示意图一；

图3是本发明的扶正机构、收缩机构、和封隔机构连接结构示意图；

图4是本发明的扶正机构、注水机构、供气机构和收缩机构连接结构示意图二；

图5是本发明的封隔机构、注水机构和供气机构连接结构示意图；

图6是本发明的封隔机构、注水机构和供气机构连接剖视图结构示意图；

图7是本发明的注水机构和供气机构连接结构示意图；

图8是本发明的注水机构结构示意图；

图9是本发明的注水机构剖视图结构示意图；

图10是本发明的转动挡板结构示意图。

图中：

扶正支架11；

螺纹筒Ⅰ12；

扶正推架13；

扶正连杆14；

扶正轮架15；

扶正轮16；

收缩支架Ⅰ21；

收缩滑块Ⅰ22；

收缩支架Ⅱ23；

螺纹杆24；

收缩滑块Ⅱ25；

收缩连杆26；

封隔支架31；

螺纹筒Ⅱ32；

封隔推架33；

封隔套34；

注水管道Ⅰ41；

注水管道Ⅱ42；

单向机构43；

供气管道Ⅰ51；

供气管道Ⅱ52；

气泵53；

伸缩管道54；

转动挡板55；

通气孔56。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

下面结合图1至10说明本实施方式，一种石油开采用注水井智能配水器，包括扶正机构、收缩机构、封隔机构、注水机构和供气机构，扶正机构包括扶正支架11、螺纹筒Ⅰ12、扶正推架13、扶正连杆14、扶正轮架15和扶正轮16，扶正支架11设置有两个，两个扶正支架11之间转动连接有螺纹筒Ⅰ12，螺纹筒Ⅰ12两端的螺纹旋向相反，螺纹筒Ⅰ12的两端均通过螺纹连接有扶正推架13，两个扶正推架13上均铰接有四个扶正连杆14，每个扶正连杆14的外侧均铰接有扶正轮架15，每个扶正轮架15均滑动连接在对应的扶正支架11上，每个扶正轮架15上均转动连接有扶正轮16，螺纹筒Ⅰ12上设置有能够驱动螺纹筒Ⅰ12进行转动的动力装置Ⅰ；

使用时通过吊绳或者钢丝绳等，将本装置送入注水井内，当本装置运动到指定的位置时，启动动力装置Ⅰ，动力装置Ⅰ可以是电机，动力装置Ⅰ优选为伺服电机，动力装置Ⅰ固定连接在一个扶正支架11上，动力装置Ⅰ的输出轴和螺纹筒Ⅰ12之间传动连接，动力装置Ⅰ的输出轴开始转动时，动力装置Ⅰ的输出轴带动螺纹筒Ⅰ12进行转动，螺纹筒Ⅰ12通过螺纹带动两个扶正推架13进行运动，螺纹筒Ⅰ12两端的螺纹旋向相反，进而使得螺纹筒Ⅰ12在转动时通过螺纹带动两个扶正推架13相互靠近或者远离，两个扶正推架13分别带动其上的四个扶正连杆14进行运动，每个扶正连杆14分别推动对应的扶正轮架15进行运动，扶正轮架15在对应的扶正支架11上进行滑动，如图1所示，八个扶正轮架15同时向外侧进行运动，八个扶正轮架15和注水井的内壁接触，八个扶正轮架15对装置起到扶正的作用，优选的八个扶正轮架15上均转动连接有扶正轮16，八个扶正轮16和注水井的内壁接触，八个扶正轮16对装置起到扶正的作用，同时扶正轮16上还可以设置有驱动扶正轮16进行转动的驱动装置，驱动装置可以是电机，驱动装置优选为伺服电机，驱动装置驱动扶正轮16进行运动，扶正轮16在注水井内壁上进行运动，进而可以带动装置进行运动，进而调整装置的位置；

收缩机构包括收缩支架Ⅰ21、收缩滑块Ⅰ22、收缩支架Ⅱ23、螺纹杆24、收缩滑块Ⅱ25和收缩连杆26，收缩支架Ⅰ21上滑动连接有两个收缩滑块Ⅰ22，收缩支架Ⅱ23上转动连接有螺纹杆24，螺纹杆24两端的螺纹旋向相反，螺纹杆24的两端均通过螺纹连接有收缩滑块Ⅱ25，两个收缩滑块Ⅱ25均滑动连接在收缩支架Ⅱ23上，两个收缩滑块Ⅱ25和两个收缩滑块Ⅰ22之间均铰接有收缩连杆26，两个收缩连杆26相互交叉设置，两个收缩连杆26的中部相互铰接，收缩机构设置有两个，两个扶正支架11上均固定连接有收缩支架Ⅰ21，螺纹杆24上设置有能够驱动螺纹杆24进行转动的动力装置Ⅱ；

为了在注水井内在加压后还能在保证注水井内压力的情况下，还能移动装置，进而设置有收缩机构，当需要在保证注水井内压力的情况下移动装置时，启动位于上侧的动力装置Ⅲ，动力装置Ⅲ开始运动，动力装置Ⅲ带动封隔推架33进行运动，封隔推架33带动对应的两个封隔推架33进行运动，两个封隔推架33带动封隔套34进行运动，使得封隔套34和注水井的内壁脱离，位于上侧的封隔机构不再处于封隔的状态，启动两个收缩机构，启动动力装置Ⅱ，动力装置Ⅱ可以是电机，动力装置Ⅱ优选为伺服电机，动力装置Ⅱ可以固定连接在收缩支架Ⅱ23上，动力装置Ⅱ的输出轴和螺纹杆24传动连接，动力装置Ⅱ启动时带动螺纹杆24进行转动，螺纹杆24转动时带动两个收缩滑块Ⅱ25相互靠近或者远离，两个收缩滑块Ⅱ25分别带动两个收缩连杆26进行运动，如图3所示，两个收缩连杆26的中部相互铰接，两个收缩连杆26分别带动两个收缩滑块Ⅰ22进行运动，使得两个收缩连杆26张开或者闭合，在两个封隔机构之间的距离进行调整时扶正机构在注水井的内壁上进行运动，配合两个封隔机构之间距离的调整，两个封隔机构之间的距离相互靠近或者远离，这里以相互靠近进行举例说明，位于上侧的封隔机构向下进行运动，位于上侧的封隔机构运动完成后，启动位于上侧的动力装置Ⅲ，位于上侧的封隔机构再次进行封隔，在启动位于下侧的动力装置Ⅲ，位于下侧的封隔机构收回，在启动两个收缩机构，两个收缩机构推动下侧的封隔机构向下进行运动，运动完成后在下侧的封隔机构进行封隔，这样两个封隔机构交替进行封隔，保证在装置运动的过程中注水井始终处于加压的状态，在运动过程中总有一个封隔机构在进行封隔，进而两个封隔机构通过两个收缩机构交替运动封隔，进而调整装置的位置；

封隔机构包括封隔支架31、螺纹筒Ⅱ32、封隔推架33和封隔套34，封隔支架31设置有两个，两个封隔支架31之间转动连接有螺纹筒Ⅱ32，螺纹筒Ⅱ32两端的螺纹旋向相反，螺纹筒Ⅱ32的两端均通过螺纹连接有封隔推架33，两个封隔推架33分别滑动连接在两个封隔支架31上，两个封隔推架33之间设置有封隔套34，封隔机构设置有两个，两个封隔机构分别固定连接在两个收缩支架Ⅱ23上，螺纹筒Ⅱ32上设置有能够驱动螺纹筒Ⅱ32进行转动的动力装置Ⅲ；

装置运动到指定的为位置后，启动动力装置Ⅲ，动力装置Ⅲ可以是电机，动力装置Ⅲ优选为伺服电机，动力装置Ⅲ可以固定连接在封隔支架31上，动力装置Ⅲ的输出轴和螺纹筒Ⅱ32之间传动连接，动力装置Ⅲ的输出轴转动时带动螺纹筒Ⅱ32进行转动，螺纹筒Ⅱ32两端的螺纹旋向相反，螺纹筒Ⅱ32转动时通过螺纹带动两个封隔推架33进行运动，两个封隔推架33分别滑动连接在两个封隔推架33上，两个封隔推架33在两个封隔推架33的限位下进行运动，两个封隔推架33相互靠近或者远离，两个封隔推架33相互靠近时推动封隔套34进行运动，封隔套34的中部被挤压扩张，封隔套34的中部和注水井的内部接触，进而对注水井的内壁进行封隔，封隔套34优选为弹性材料，优选为橡胶等，两个封隔机构同时进行运动，两个封隔机构同时对注水井的内壁进行封隔；

注水机构包括注水管道Ⅰ41、注水管道Ⅱ42和单向机构43，注水管道Ⅰ41固定连接在两个收缩支架Ⅰ21之间，注水管道Ⅰ41的两端均滑动连接有注水管道Ⅱ42，两个注水管道Ⅱ42分别固定连接在两个收缩支架Ⅱ23上，注水管道Ⅰ41内设置有单向机构43；

需要进行注水时，预先将水管连接在位于上侧的注水管道Ⅱ42上，也就是如图7所示的位于前侧的注水管道Ⅱ42上，当装置竖直放入到注水井内时，装置的前侧位于上侧，装置的后侧位于下侧，水管上设置有水泵，启动水泵，水泵将外部的水抽入注水管道Ⅱ42内，注水管道Ⅱ42和注水管道Ⅰ41连通，注水管道Ⅱ42将水注入注水管道Ⅰ41内，注水管道Ⅰ41和位于下侧的注水管道Ⅱ42连通，如图6所示，位于下侧注水管道Ⅱ42的下端穿过位于下侧的封隔机构，位于下侧注水管道Ⅱ42的下端和注水井连通，当水通过注水管道Ⅰ41注入位于下侧的注水管道Ⅱ42内时，注水管道Ⅱ42将水注入注水井内，进而对注水井进行加压，进一步的为了优化装置，位于下侧的注水管道Ⅱ42内设置有单向机构43，单向机构43控制水只能从上侧流入注水井内，注水井内加压的空气无法通过单向机构43进入到注水管道Ⅱ42内，进而保证加压的效果；

供气机构包括供气管道Ⅰ51、供气管道Ⅱ52、气泵53、伸缩管道54、转动挡板55和通气孔56，供气管道Ⅰ51的中部设置有伸缩管道54，供气管道Ⅰ51固定连接在两个收缩支架Ⅱ23上，伸缩管道54固定连接在两个收缩支架Ⅰ21，供气管道Ⅱ52固定连接在位于前侧的封隔支架31上，供气管道Ⅰ51和供气管道Ⅱ52均连接在气泵53的出气端，两个注水管道Ⅱ42上均转动连接有转动挡板55，两个转动挡板55上均设置有通气孔56，气泵53固定连接在位于前侧的封隔支架31上，两个转动挡板55上均设置有驱动其进行转动的动力装置Ⅳ，供气管道Ⅰ51和供气管道Ⅱ52的后端分别顶在两个转动挡板55上；

进一步的为了保证在对注水井加压时，由于外部压力的作用，可能对封隔套34进行挤压，进而使得封隔套34变扁影响加压效果，进一步为了保证封隔套34的封隔效果设置有供气机构，启动气泵53，气泵53将外部的空气抽入供气管道Ⅰ51和供气管道Ⅱ52内，供气管道Ⅰ51和供气管道Ⅱ52分别和两个扶正机构连接，两个扶正机构内的压力增加，进而对封隔套34的内部进行支撑，使得两个封隔套34可以有效的贴合在注水井的内壁上，进而起到更好的封隔效果；

进一步的为了控制两个封隔机构的加压量，还设置有转动挡板55，转动挡板55上设置有可以启动转动挡板55进行转动的动力装置Ⅳ，动力装置Ⅳ可以是电机，动力装置Ⅳ优选为伺服电机，动力装置Ⅳ固定连接在注水管道Ⅱ42上，动力装置Ⅳ的输出轴和转动挡板55之间传动连接，动力装置Ⅳ的输出轴开始转动时带动转动挡板55进行转动，转动挡板55转动时带动通气孔56进行运动，通气孔56和供气管道Ⅰ51或者供气管道Ⅱ52连通时，供气管道Ⅰ51和供气管道Ⅱ52可以向对应的封隔机构内供气，当通气孔56和供气管道Ⅰ51或者供气管道Ⅱ52错位时，供气管道Ⅰ51和供气管道Ⅱ52部可以向对应的封隔机构内供气，可以转动两个转动挡板55中的一个转动挡板55，也可以两个转动挡板55一起进行转动，进而控制两个封隔机构内的压力状态，同时由于供气管道Ⅰ51或者供气管道Ⅱ52和通气孔56之间的相互错位，可以调整供气管道Ⅰ51或者供气管道Ⅱ52输出气体孔的大小，进而控制两个封隔机构内气体加压的快慢，满足不同的使用需求；需要注意的是上述实施例之间可以相互拼接使用，也可以全部结合在一起进行使用。

Claims (10)

1.一种石油开采用注水井智能配水器，包括扶正机构、收缩机构和封隔机构，其特征在于：所述收缩机构和封隔机构均设置有两个，扶正机构的前后两侧均固定连接有收缩机构，两个收缩机构的外侧均固定连接有封隔机构。

2.根据权利要求1所述的一种石油开采用注水井智能配水器，其特征在于：所述扶正机构包括两个扶正支架(11)，两个扶正支架(11)之间转动连接有螺纹筒Ⅰ(12)，螺纹筒Ⅰ(12)两端的螺纹旋向相反，螺纹筒Ⅰ(12)的两端均通过螺纹连接有扶正推架(13)。

3.根据权利要求2所述的一种石油开采用注水井智能配水器，其特征在于：两个扶正推架(13)上均铰接有四个扶正连杆(14)，每个扶正连杆(14)的外侧均铰接有扶正轮架(15)，每个扶正轮架(15)均滑动连接在对应的扶正支架(11)上，每个扶正轮架(15)上均转动连接有扶正轮(16)。

4.根据权利要求3所述的一种石油开采用注水井智能配水器，其特征在于：所述收缩机构包括收缩支架Ⅰ(21)和收缩支架Ⅱ(23)，收缩支架Ⅰ(21)上滑动连接有两个收缩滑块Ⅰ(22)，收缩支架Ⅱ(23)上滑动连接有两个收缩滑块Ⅱ(25)，两个收缩滑块Ⅱ(25)和两个收缩滑块Ⅰ(22)之间均铰接有收缩连杆(26)。

5.根据权利要求4所述的一种石油开采用注水井智能配水器，其特征在于：两个收缩连杆(26)的中部之间相互铰接，两个收缩连杆(26)相互交叉设置，收缩支架Ⅱ(23)上转动连接有螺纹杆(24)，螺纹杆(24)两端的螺纹旋向相反，两个收缩滑块Ⅱ(25)分别通过螺纹连接在螺纹杆(24)的两端。

6.根据权利要求5所述的一种石油开采用注水井智能配水器，其特征在于：封隔机构包括两个封隔支架(31)，两个封隔支架(31)之间转动连接有螺纹筒Ⅱ(32)，螺纹筒Ⅱ(32)两端的螺纹旋向相反，螺纹筒Ⅱ(32)的两端均通过螺纹连接有封隔推架(33)，两个封隔推架(33)分别滑动连接在两个封隔支架(31)上，两个封隔推架(33)之间设置有封隔套(34)。

7.根据权利要求6所述的一种石油开采用注水井智能配水器，其特征在于：还包括注水机构，注水机构包括注水管道Ⅰ(41)，注水管道Ⅰ(41)固定连接在两个收缩支架Ⅰ(21)之间，注水管道Ⅰ(41)的两端均滑动连接有注水管道Ⅱ(42)，两个注水管道Ⅱ(42)分别固定连接在两个收缩支架Ⅱ(23)上。

8.根据权利要求7所述的一种石油开采用注水井智能配水器，其特征在于：所述注水管道Ⅰ(41)内设置有单向机构(43)。

9.根据权利要求8所述的一种石油开采用注水井智能配水器，其特征在于：还包括供气机构，供气机构包括气泵(53)，气泵(53)的出气端连接有供气管道Ⅰ(51)和供气管道Ⅱ(52)，供气管道Ⅰ(51)和供气管道Ⅱ(52)分别位于两个封隔机构内。

10.根据权利要求9所述的一种石油开采用注水井智能配水器，其特征在于：供气管道Ⅰ(51)的中部设置有伸缩管道(54)，两个注水管道Ⅱ(42)上均转动连接有转动挡板(55)，两个转动挡板(55)上均设置有通气孔(56)，供气管道Ⅰ(51)和供气管道Ⅱ(52)的后端分别顶在两个转动挡板(55)上。

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