CN113356812A - 同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器，属于油田开采机械技术领域，技术方案包括打捞头、连接于打捞头轴向一端的驱动轴，在驱动轴上依次套接有上调节套管和下调节套管，上调节套管的侧壁上间隔开设有上进水孔和上出水孔，上调节套管内形成有上流道腔；下调节套管的侧壁上间隔开设有下进水孔和下出水孔，下调节套管内形成下流道腔；在上流道腔内且位于驱动轴和所述上出水孔之间设置有上单向驱动机构；在下流道腔内设有下单向驱动机构；所述驱动轴控制所述上单向驱动机构和下单向驱动机构工作；通过采用上述方案，能够实现上、下两层独立调节，能够满足两层水嘴同时开大或关小的要求，提高了多级细分注水井调配效率。

Description

同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器

技术领域

本发明属于油田开采机械技术领域，具体涉及一种同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器。

背景技术

为解决常规偏心配水工艺无法满足连续薄夹层细分注水的技术难题，油田开发了偏心集成封隔配水器，解决了小卡距问题。各油田开发的偏心集成封隔配水器配套的堵塞器有单层可调堵塞器和双层可调堵塞器，采用双层可调堵塞器的集成封隔配水器相对于采用单层可调堵塞器的集成封隔配水器，配套测调效率更高，一次能够测试调配两层流量，精度也更高。但是，目前所使用的双层可调堵塞器还存在一些问题：

现有技术两层水嘴同时控制一开一合的可调堵塞器(专利号ZL201310345385.0)采用同步反向调节的模式，一层水嘴开大的同时另一层水嘴关小(反之亦然)，两层无法同时开大或关小，适用于两级分注井，而对于多级分注井则存在一些问题，以四级分注井为例，需要两支双层可调堵塞器，若一、二层整体吸水性差需要加强注水、三、四层吸水性好需要控制注水，调配时则要求同时开大一、二层水嘴、关小三、四层水嘴，而一开一合的可调堵塞器只能实现一层开大时另一层关小，无法实现同时开大或关小。层数越多、层间渗透率变化差异越大，采用两层水嘴同时控制一开一合的可调堵塞器现场调配越难。

现有技术离合驱动式两层可调堵塞器(ZL201310345003.4)采用驱动轴与可调水嘴的离与合实现两层水嘴的独立控制，实现两层同时开大或关小，但是需要对配套的在线测调仪器进行改进，除提供堵塞器水嘴调节旋转动力外，还需提供额外的离合驱动力以实现驱动轴与两个可调水嘴的对接与脱离，离合驱动式两层可调堵塞器自身无法实现两层分布调节。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器，能够实现上、下两层独立调节，能够满足两层水嘴同时开大或关小的要求，提高了多级细分注水井的调配效率。

为了实现上述发明目的，本发明提供的一个技术方案如下：

一种同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器，包括打捞头、连接于所述打捞头轴向一端的驱动轴，在所述驱动轴上依次套接有上调节套管和下调节套管，所述上调节套管的侧壁上间隔开设有上进水孔和上出水孔，所述上调节套管内形成有连通所述上进水孔和上出水孔的上流道腔；所述下调节套管的侧壁上间隔开设有下进水孔和下出水孔，所述下调节套管内形成有连通下进水孔和下出水孔的下流道腔；在所述上流道腔内且位于所述驱动轴和所述上出水孔之间设置有上单向驱动机构，所述驱动轴向一侧旋转时，所述上单向驱动机构调节所述上出水孔的开度，所述驱动轴向另一侧旋转时，所述上单向驱动机构保持所述上出水孔的开度不变。

优选的，所述下流道腔内且位于所述驱动轴和所述下出水孔之间设置有下单向驱动机构，所述驱动轴向一侧旋转时，所述下单向驱动机构保持所述下出水孔的开度不变，所述驱动轴向另一侧旋转时，所述下单向驱动机构调节所述下出水孔的开度。

优选的，所述上调节套管包括上进水套和上出水套，所述上进水套和上出水套可拆卸，且密封连接；所述上进水套上设置所述上进水孔，所述上出水套上设置所述上出水孔；所述驱动轴包括上驱轴、中驱轴、轴联套和下驱轴，所述上驱轴的一端与所述打捞头一端插接，所述上驱轴的另一端一体成型有上轴套，所述中驱轴的一端插接于所述上轴套内，另一端插接于所述轴联套的一端；所述下驱轴一端连接所述轴联套的另一端，所述下驱轴的另一端连接所述下单向驱动机构；所述上出水套内侧设置有上限位环，所述上限位环位于所述上出水孔远离所述上进水孔的一端；所述上轴套嵌合于所述上出水套内，且于远离所述上出水孔的一侧抵接所述上限位环；所述上轴套与所述上驱轴之间设置有密封结构；所述上单向驱动机构设置于所述上出水套内，且位于所述上限位环靠近所述上出水孔的一侧。

优选的，所述上单向驱动机构包括上嘴套、上嘴芯和上传动组件，所述上嘴套上开设有上过水孔，所述上过水孔位于所述上嘴套的圆周侧；所述上过水孔连通所述上出水孔；所述上嘴芯上开设有上调节孔，所述上调节孔位于所述上嘴芯的圆周侧，所述上嘴芯的一端位于所述上嘴套的内侧，且所述上嘴芯可相对所述上嘴套旋转，所述上嘴芯旋转时，所述上调节孔可与所述上过水孔重合或错位；所述中驱轴穿过所述上嘴芯和所述上嘴套，所述上传动组件设置于所述中驱轴和所述上嘴芯之间，所述中驱轴向一侧旋转时，所述上传动组件控制所述上嘴芯旋转，所述中驱轴向另一侧旋转时，所述上传动组件控制所述上嘴芯保持静止。

优选的，所述上传动组件包括上板簧和上传动管，在所述中驱轴上一体成型有上安装环，所述上安装环位于所述上限位环靠近上出水孔的一端；所述上安装环的外侧壁上开设有上楔型槽，所述上楔型槽一侧边向内侧延伸形成上固定槽，所述上板簧的一端插接于所述上固定槽，另一端伸出所述上楔型槽，且所述上板簧与所述上楔型槽一侧接触，所述上板簧向上楔型槽的另一侧弹性弯折时，可完全进入所述上楔型槽内；所述上传动管的一端与所述上嘴芯连接，所述上传动管的另一端的内侧开设有上限位槽，所述上限位槽沿所述上传动管圆周向等角度间隔设置若干，所述上限位槽截面呈“三角形”形状，所述上传动管的另一端套接于所述中驱轴外侧，且所述上板簧远离上固定槽的一端位于所述上限位槽内一侧。

优选的，所述上传动管远离所述上安装环的一端与所述上嘴套端部抵接；所述上嘴套远离所述上传动管的一端与所述上进水套端部抵接；所述上安装环靠近所述上限位环的一侧与所述上限位环相互抵接。

优选的，所述下调节套管包括下进水套和下出水套，所述下进水套和下出水套一端可拆卸，且密封连接；所述下出水套另一端与所述上进水套远离所述上出水套的一端可拆卸，且密封连接；所述下进水套上设置所述下进水孔，所述下出水套上设置所述下出水孔。

优选的，所述下单向驱动机构包括下嘴套、下嘴芯和下传动组件；所述下嘴套上开设有下过水孔，所述下过水孔位于所述下嘴套的圆周侧，所述下嘴套设置于所述下出水套内侧，且所述下过水孔与所述下出水孔连通；所述下嘴芯上开设有下调节孔，所述下调节孔位于所述下嘴芯的圆周侧；所述下嘴芯的一端位于所述下嘴套内，且所述下嘴芯可相对所述下嘴套旋转，所述下嘴芯旋转时，所述下调节孔可与所述下出水孔重合或错位；所述下嘴芯的另一端与所述下驱轴之间设置所述下传动组件；所述下驱轴向一侧旋转时，所述下传动组件控制所述下嘴芯旋转，所述下驱轴向另一侧旋转时，所述下传动组件控制所述下嘴芯保持静止。

优选的，所述下出水套的内侧设置有下限位环，所述下传动组件设置于所述下限位环和所述下嘴套之间；所述下传动组件包括下板簧和下传动管，在所述下驱轴上一体成型有下安装环，所述下安装环位于所述下限位环靠近所述下嘴套的一侧；在所述下安装环的圆周侧开设有下楔型槽，所述下楔型槽一侧边向内延伸形成下固定槽，所述下楔型槽与所述上楔型槽沿垂直轴线方向的截面呈轴对称，所述下固定槽与上固定槽沿垂直轴线方向的截面呈轴对称；所述下板簧的一端插接于所述下固定槽内，另一端伸出所述下楔型槽，且所述下板簧与所述下楔型槽一侧接触，当所述下板簧向所述下楔型槽的另一侧弹性弯折时，可完全进入所述下楔型槽内；所述下传动管的一端与所述下嘴芯连接，另一端的内侧开设有下限位槽，所述下限位槽沿所述下传动管圆周方向等角度间隔设置有若干，且所述下限位槽截面呈“三角形”形状，所述下传动管的另一端套接与所述下驱轴的外侧，且所述下板簧远离下固定槽的一端抵接于所述下限位槽内一侧。

优选的，所述下传动管远离所述下限位环的一端与所述下嘴套一端抵接，所述下嘴套的另一端与所述下进水套端部抵接；所述下安装环靠近所述下限位环的一侧与所述下限位环抵接。

本发明提供了一种同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器，通过设置的驱动轴，在向一侧旋转和向另一侧旋转过程中，与上单向驱动机构、下单向驱动机构配合，进而控制上出水孔和下出水孔的流量，实现了两层水嘴开度同轴驱动，单层分布独立调节控制的功能，在不更改配套在线测调仪的情况下，能够满足两层同时开大或同时关小的要求，解决了原有一开一合式两层可调堵塞器单层无法独立调节，只能一开一合的技术问题，现场调配更加灵活，提高了多级细分注水井调配效率，同时，由于采用了旋转配合的上单向驱动机构和下单向驱动机构，有效解决了离合驱动式两层可调堵塞器所需的离合驱动力问题，无需更换现有配套的测试仪器，节约了工艺应用成本。

附图说明

图1为本发明的一种同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器的半剖示意图；

图2为本发明的一种同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器中突出上调节套管内部结构的半剖示意图；

图3为图2中A结构的放大图；

图4为图2中B结构的放大图；

图5为图2中A-A向的截面图；

图6为本发明的一种同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器中突出下调节套管内部结构的半剖示意图；

图7为图6中B-B向的剖视图。

图中附图标记：

100、打捞头；

200、驱动轴；210、上驱轴；211、上轴套；211a、第二台阶；220、中驱轴；230、轴联套；231、第七密封圈；240、下驱轴；

300、上调节套管；310、上流道腔；320、上进水套；321、上进水孔；322、第六密封圈；330、上出水套；331、上出水孔；332、上限位环；333、第九密封圈；

400、下调节套管；410、下流道腔；420、下进水套；421、第五密封圈；422、下进水孔；430、下出水套；431、下出水孔；432、下限位环；

500、上单向驱动机构；510、上嘴套；511、上过水孔；512、上卡接槽；513、第三密封圈；520、上嘴芯；521、上调节孔；530、上传动组件；531、上板簧；532、上传动管；532a、上限位槽；533、上安装环；533a、上楔型槽；533b、上固定槽；

600、下单向驱动机构；610、下嘴套；611、下过水孔；612、下卡接槽；613、第八密封圈；620、下嘴芯；621、下调节孔；630、下传动组件；631、下板簧；632、下传动管；632a、下限位槽；633、下安装环；633a、下楔型槽；633b、下固定槽；

700、密封结构；710、外连套；711、第一台阶；720、第一密封圈；730、第二密封圈。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。

实施例

本发明提供了一种同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器，参见图1-图7，包括打捞头100、连接于打捞头100轴向一端的驱动轴200，在驱动轴200上依次套接有上调节套管300和下调节套管400，上调节套管300的侧壁上间隔开设有上进水孔321和上出水孔331，上调节套管300内形成有连通上进水孔321和上出水孔331的上流道腔310；下调节套管400的侧壁上间隔开设有下进水孔422和下出水孔431，下调节套管400内形成有连通下进水孔422和下出水孔431的下流道腔410；在上流道腔310内且位于驱动轴200和上出水孔331之间设置有上单向驱动机构500，驱动轴200向一侧旋转时，上单向驱动机构500调节上出水孔331的开度，驱动轴200向另一侧旋转时，上单向驱动机构500保持上出水孔331的开度不变。下流道腔410内且位于驱动轴200和下出水孔431之间设置有下单向驱动机构600，驱动轴200向一侧旋转时，下单向驱动机构600保持下出水孔431的开度不变，驱动轴200向另一侧旋转时，下单向驱动机构600调节下出水孔431的开度。具体的，上文中的"向一侧旋转"和"向另一侧旋转"代表沿驱动轴200轴线旋转的两种方向，当"向一侧旋转"代表顺时针旋转时，"向另一侧旋转"则代表逆时针旋转，反之亦然，二者方向相反。在使用时，通过上述技术方案可以实现单独控制上出水孔331和单独控制下出水孔431的开度，进而控制上出水孔331和下出水孔431的出水量。

具体的，上调节套管300包括上进水套320和上出水套330，上进水套320和上出水套330可拆卸，且密封连接；上进水套320上设置上进水孔321，上出水套330上设置上出水孔331。其中，上进水套320的一端位于上出水套330的内侧，通过螺纹连接，且二者之间设置有密封圈进行密封。

驱动轴200包括上驱轴210、中驱轴220、轴联套230和下驱轴240。上驱轴210的一端与打捞头100一端插接，上驱轴210的另一端一体成型有上轴套211，中驱轴220的一端插接于上轴套211内，另一端插接于轴联套230的一端；下驱轴240一端连接轴联套230的另一端，下驱轴240的另一端连接下单向驱动机构600。其中，上文中的插接，具体指的是二者之间过盈配合，插接后，相邻的两个驱轴能够同步进行转动。

具体的，在上出水套330内侧设置有上限位环332，上限位环332位于上出水孔331远离上进水孔321的一端。

上轴套211嵌合于上出水套330内，且上轴套211抵接上限位环332远离上出水孔331的端面。上轴套211与上驱轴210之间设置有密封结构700。具体的，上轴套211和上出水套330之间存在间隔，密封结构700包括外连套710，外连套710的一端插接于上轴套211和上出水套330之间的间隔内，且外连套710与上出水套330之间螺纹连接，在外连套710和上出水套330之间设置第一密封圈720，在外连套710和上轴套211之间设置有第二密封圈730，同时，在外连套710靠近上轴套211的一侧设置有第一台阶711，在上轴套211靠近外连套710的一侧面设置有第二台阶211a，第一台阶711和第二台阶211a相对抵接。通过设置的第一密封圈720和第二密封圈730可以起到密封效果，同时，通过设置的第一台阶711和第二台阶211a，对上轴套211进行限位，使得上驱轴210在第一台阶711和上限位环332之间只进行旋转运动，沿轴线方向不会产生位移。

上单向驱动机构500设置于上出水套330内，且位于上限位环332靠近上出水孔331的一侧。

具体的，上单向驱动机构500包括上嘴套510和上嘴芯520，上嘴套510上开设有上过水孔511，上过水孔511位于上嘴套510的圆周侧；上过水孔511连通上出水孔331。

上嘴芯520上开设有上调节孔521，上嘴芯520的一端位于上嘴套510的内侧，且上嘴芯520可相对上嘴套510旋转，上嘴芯520旋转时，上调节孔521可与上过水孔511重合或错位；当上调节孔521和上过水孔511重合时，为最大的出水量，当二者发生错位时，出水量逐渐减小，直至完全错位后，为关闭状态，当继续旋转时，出水量再次逐渐增大。在调节出水量时，单向旋转，调节状态为关闭-逐渐增大-最大出水量-逐渐减小-关闭状态。

中驱轴220穿过上嘴芯520和上嘴套510，且中驱轴220和上嘴芯520之间设置有上传动组件530，中驱轴220向一侧旋转时，上传动组件530控制上嘴芯520旋转，中驱轴220向另一侧旋转时，上传动组件530控制上嘴芯520保持静止。

具体的，上传动组件530包括上板簧531和上传动管532，在中驱轴220上一体成型有上安装环533，上安装环533位于上限位环332靠近上出水孔331的一侧。

上安装环533的外侧壁上开设有上楔型槽533a，上楔型槽533a一侧边向内侧延伸形成上固定槽533b，上板簧531的一端插接于所述上固定槽533b，另一端伸出上楔型槽533a，且上板簧531与上楔型槽533a一侧接触，当上板簧531受到外力时，上板簧531向上楔型槽533a的另一侧弹性弯折时，可完全进入上楔型槽533a内；当上板簧531受到反向的外力时，由于上板簧531此时力臂相对较短，上板簧531形变相对较小，上板簧531保持与上楔型槽533a侧壁的持续接触，且上板簧531的外端保持伸出状态。

上传动管532的一端与上嘴芯520连接，连接方式可以是采用螺纹连接的方式，同时，为了避免二者出现相对转动，在上传动管532和上嘴芯520之间通过销钉进行锁死，进而保证上传动管532和上嘴芯520之间的同步转动。

上传动管532的另一端的内侧开设有上限位槽532a，上限位槽532a沿上传动管532圆周向等角度间隔设置若干，上限位槽532a截面呈"三角形"形状，上传动管532的另一端套接于中驱轴220210外侧，且上板簧531远离上固定槽533b的一端位于上限位槽532a内。

当中驱轴220向另一侧旋转时，带动上板簧531向旋转至一定角度，上板簧531的外侧与上限位槽532a的侧壁抵接，上板簧531受到外力，上板簧531向楔型槽内侧弯折，直至完全进入楔型槽内部，此时，中驱轴220带动上板簧531旋转时，上传动管532保持静止不动，此时，不能够调节上调节孔521和上过水孔511的错位和重合，上调节孔521和上过水孔511的位置保持不变，即出水量保持不变。在此过程中，上板簧531的外端可由呈“三角形”形状的上限位槽532a的侧壁滑动。

当向一侧旋转时，上板簧531在转动一定角度时，与上限位槽532a的侧边抵接，上板簧531受到反向外力，此时上板簧531与上楔型槽533a之间保持持续接触，上板簧531未进入上楔型槽533a内，进而带动上传动管532旋转，上传动管532带动上嘴芯520旋转，实现控制上嘴芯520和上嘴套510的相对旋转，实现上调节孔521和上过水孔511的错位或重合。

上传动管532远离上安装环533的一侧与上嘴套510端部抵接；上嘴套510远离上传动管532的一端与上进水套320端部抵接；上安装环533靠近上限位环332的一侧与上限位环332相互抵接。通过上述设置，在安装后，首先通过上安装环533和上限位环332的限位，使得上驱轴210和中驱轴220的相对位置固定，二者只能够进行旋转，在轴线方向不会产生位移，保证调节过程中的精确度。其次，通过对上嘴套510两侧进行限位，使得上嘴套510沿轴线方向不会出现位移，保证上嘴套510和上嘴芯520之间的精确度。

在安装时，首先连接上驱轴210和上出水套330，中驱轴220穿过上出水套330与上轴套211连接。之后，连接上传动管532和上嘴芯520，将上传动管532安装于上安装环533外侧，之后将上嘴套510装入上出水套330内，且使得上过水孔511和上出水孔331位置重合。具体的，在上嘴套510的外侧设置有上卡接槽512，上嘴套510于上过水孔511的轴线两侧分别设置上卡接槽512，在上卡接槽512内设置有第三密封圈513，在安装后，第三密封圈513起到密封效果，同时，第三密封圈513与上出水套330之间存在较大的摩擦力，能够保证在上嘴芯520旋转时，上嘴套510保持静止。安装上嘴套510后，将上进水套320插入上出水套330内，二者螺纹连接，并通过第四密封圈进行密封，安装后的上进水套320端部抵接上嘴套510。至此，上嘴套510的位置完全被固定。当上驱轴210带动中驱轴220向一侧旋转时，能够控制上嘴芯520单独旋转。

下调节套管400包括下进水套420和下出水套430。其中，下进水套420和下出水套430一端可拆卸，且密封连接；具体的连接方式，可以是采用螺纹连接的方式，下进水套420一端位于下出水套430内部，且螺纹连接，在下进水套420和下出水套430之间设置有第五密封圈421，通过第五密封圈421进行密封。下出水套430另一端与上进水套320远离上出水套330的一端可拆卸，且密封连接；具体的连接方式可以是上进水套320位于下出水套430内，且二者螺纹连接，在二者之间设置第六密封圈322。下进水套420上设置下进水孔422，下出水套430上设置下出水孔431。

轴联套230的一端位于上进水套320内，另一端位于下出水套430内。在上进水套320和轴联套230之间设置有第七密封圈231，通过第六密封圈322和第七密封圈231进行密封，使得上流道腔310和下流道腔410分隔。

下单向驱动机构600包括下嘴套610、下嘴芯620和下传动组件630。

下嘴套610的侧壁上开设有下过水孔611，上调节孔521位于上嘴芯520的圆周侧，下嘴套610设置于下出水套430内侧，且下过水孔611与下出水孔431连通。

下嘴芯620的侧壁上开设有下调节孔621，下嘴芯620的一端位于下嘴套610内，且下嘴芯620可相对下嘴套610旋转，下嘴芯620旋转时，下调节孔621可与下出水孔431重合或错位。当下调节孔621和下过水孔611完全重合时，为最大的出水量，当二者逐渐发生错位时，出水量逐渐减小，直至上调节孔521和下出水孔431完全错位时为关闭状态。当继续旋转时，出水量再次逐渐增大。在调节出水量时，单向旋转，调节状态为关闭-逐渐增大-最大出水量-逐渐减小-关闭状态。

在下嘴芯620的另一端与下驱轴240之间设置下传动组件630；下驱轴240向另一侧旋转时，下传动组件630控制下嘴芯620旋转，下驱轴240向一侧旋转时，下传动组件630控制下嘴芯620保持静止。

具体的，下出水套430的内侧设置有下限位环432，下传动组件630设置于下限位环432和下嘴套610之间。

下传动组件630包括下板簧631和下传动管632。在下驱轴240上一体成型有下安装环633，下安装环633位于下限位环432靠近下嘴套610的一侧。在下安装环633的圆周侧开设有下楔型槽633a，下楔型槽633a一侧边向内延伸形成下固定槽633b，下板簧631的一端插接于下固定槽633b内，另一端伸出下楔型槽633a，且下板簧631与下楔型槽633a一侧接触，当下板簧631向下楔型槽633a的另一侧弹性弯折时，可完全进入下楔型槽633a内。其中，下楔型槽633a与上楔型槽533a沿垂直轴线方向的截面呈轴对称，下固定槽633b与上固定槽533b沿垂直轴线方向的截面呈轴对称；通过该设置，当驱动轴200单向旋转时，可带动上传动组件530或下传动组件630工作。

下传动管632的一端与下嘴芯620连接，另一端的内侧开设有下限位槽632a，下限位槽632a沿下传动管632圆周方向等角度间隔设置有若干，且下限位槽632a截面呈"三角形"形状，下传动管632的另一端套接于下驱轴240的外侧，且下板簧631远离下固定槽633b的一端插接于下限位槽632a内。具体的使用过程，与上传动组件530类似，不同的是，当向一侧旋转时，下板簧631旋转，下传动管632静止；当向另一侧旋转时，下板簧631带动下传动管632同步旋转。

下传动管632远离下限位环432的一端与下嘴套610一端抵接，下嘴套610的另一端与下进水套420端部抵接；下安装环633靠近下限位环432的一侧与下限位环432抵接。通过上述方案，在安装后，下嘴套610沿轴线长度方向被限位，同时，在下嘴套610的外侧且位于下过水孔611沿轴线方向的两侧分别开设有下卡接槽612，在下卡接槽612内设置有第八密封圈613。通过第八密封圈613起到密封效果，同时，第八密封圈613与外侧的下出水套430之间弹性抵接，起到限位效果，当下嘴芯620旋转时，下嘴套610由于有第八密封圈613限位的效果，使得下嘴套610能够保持静止状态，进而实现下嘴套610和下嘴芯620的相对转动。

在上出水套330、上进水套320、下出水套430和下进水套420上分别设置有第九密封圈333，在使用时，将该堵塞器安装进入配水器内部，通过若干个第九密封圈333，由外侧将上进水口、上出水口、下进水口、下出水口分隔。

在使用时，将该堵塞器安装进入配水器后，即可实现分层注水，测调仪从井口下入与打捞头100对接后，上传的流量数据为上、下层实际注入量，如与地质设计配注量不符时，可通过测调仪调节两侧注入量。具体的调节过程如下：

上层水量调配：使用测调仪发出正转指令，打捞头100在机械臂的作用下进行正转，打捞头100控制上驱轴210向一侧旋转，上驱轴210带动中驱轴220旋转，中驱轴220通过上传动组件530控制上嘴芯520旋转，进而实现调节注入量。此过程中，中驱轴220通过轴联套230带动下驱轴240正转，下驱轴240正转过程中，下传动组件630控制下嘴芯620保持静止，此时，实现上层水量单独调配。

下层水量调配，使用侧调仪调节发出反转指令，打捞头100在机械臂的作用下进行反转，此过程中，上传动组件530控制上嘴芯520保持静止，下传动组件630控制下嘴芯620向另一侧旋转，此时，实现下层水量单独调配。

本发明提供了一种同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器，通过设置的驱动轴200，在正转和反转过程中，与上单向驱动机构500、下单向驱动机构600配合，进而分别控制上出水孔331和下出水孔431的出流量，实现了两层水嘴出水量同轴驱动，单层分布独立调节控制的功能，在不更改配套在线测调仪的情况下，能够满足两层同时开大或同时关小的要求，解决了原有一开一合式两层可调堵塞器单层无法独立调节，只能一开一合的技术问题，现场调配更加灵活，提高了多级细分注水井调配效率，同时，由于采用了旋转配合的上单向驱动机构500和下单向驱动机构600，有效解决了离合驱动式两层可调堵塞器所需的离合驱动力问题，无需更换现有配套的测试仪器，节约了工艺应用成本。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接、可以是机械连接，也可以是电连接、可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器，其特征在于:包括打捞头(100)、连接于所述打捞头(100)轴向一端的驱动轴(200)，在所述驱动轴(200)上依次套接有上调节套管(300)和下调节套管(400)，所述上调节套管(300)的侧壁上间隔开设有上进水孔(321)和上出水孔(331)，所述上调节套管(300)内形成有连通所述上进水孔(321)和上出水孔(331)的上流道腔(310)；所述下调节套管(400)的侧壁上间隔开设有下进水孔(422)和下出水孔(431)，所述下调节套管(400)内形成有连通下进水孔(422)和下出水孔(431)的下流道腔(410)；

在所述上流道腔(310)内且位于所述驱动轴(200)和所述上出水孔(331)之间设置有上单向驱动机构(500)，所述驱动轴(200)向一侧旋转时，所述上单向驱动机构(500)调节所述上出水孔(331)的开度，所述驱动轴(200)向另一侧旋转时，所述上单向驱动机构(500)保持所述上出水孔(331)的开度不变。

2.根据权利要求1所述的同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器，其特征在于:所述下流道腔(410)内且位于所述驱动轴(200)和所述下出水孔(431)之间设置有下单向驱动机构(600)，所述驱动轴(200)向一侧旋转时，所述下单向驱动机构(600)保持所述下出水孔(431)的开度不变，所述驱动轴(200)向另一侧旋转时，所述下单向驱动机构(600)调节所述下出水孔(431)的开度。

3.根据权利要求2所述的同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器，其特征在于:所述上调节套管(300)包括上进水套(320)和上出水套(330)；

所述上进水套(320)和上出水套(330)可拆卸，且密封连接；所述上进水套(320)上设置所述上进水孔(321)，所述上出水套(330)上设置所述上出水孔(331)；

所述驱动轴(200)包括上驱轴(210)、中驱轴(220)、轴联套(230)和下驱轴(240)；

所述上驱轴(210)的一端与所述打捞头(100)一端插接，所述上驱轴(210)的另一端一体成型有上轴套(211)，所述中驱轴(220)的一端插接于所述上轴套(211)内，另一端插接于所述轴联套(230)的一端；所述下驱轴(240)一端连接所述轴联套(230)的另一端，所述下驱轴(240)的另一端连接所述下单向驱动机构(600)；

所述上出水套(330)内侧设置有上限位环(332)，所述上限位环(332)位于所述上出水孔(331)远离所述上进水孔(321)的一端；

所述上轴套(211)嵌合于所述上出水套(330)内，且所述上轴套(211)抵接所述上限位环(332)远离所述上出水孔(331)的端面；所述上轴套(211)与所述上驱轴(210)之间设置有密封结构(700)；

所述上单向驱动机构(500)设置于所述上出水套(330)内，且位于所述上限位环(332)靠近所述上出水孔(331)的一侧。

4.根据权利要求3所述的同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器，其特征在于:所述上单向驱动机构(500)包括上嘴套(510)、上嘴芯(520)和上传动组件(530)；所述上嘴套(510)上开设有上过水孔(511)，所述上过水孔(511)位于所述上嘴套(510)的圆周侧；所述上过水孔(511)连通所述上出水孔(331)；

所述上嘴芯(520)上开设有上调节孔(521)，所述上调节孔(521)位于所述上嘴芯(520)的圆周侧，所述上嘴芯(520)的一端位于所述上嘴套(510)的内侧，且所述上嘴芯(520)可相对所述上嘴套(510)旋转，所述上嘴芯(520)旋转时，所述上调节孔(521)可与所述上过水孔(511)重合或错位；

所述中驱轴(220)穿过所述上嘴芯(520)和所述上嘴套(510)，所述上传动组件(530)设置于所述中驱轴(220)和所述上嘴芯(520)之间，所述中驱轴(220)向一侧旋转时，所述上传动组件(530)控制所述上嘴芯(520)旋转，所述中驱轴(220)向另一侧旋转时，所述上传动组件(530)控制所述上嘴芯(520)保持静止。

5.根据权利要求4所述的同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器，其特征在于:所述上传动组件(530)包括上板簧(531)和上传动管(532)，

在所述中驱轴(220)上一体成型有上安装环(533)，所述上安装环(533)位于所述上限位环(332)靠近上出水孔(331)的一端；

所述上安装环(533)的外侧壁上开设有上楔型槽(533a)，所述上楔型槽(533a)一侧边向内侧延伸形成上固定槽(533b)，所述上板簧(531)的一端插接于所述上固定槽(533b)，另一端伸出所述上楔型槽(533a)，且所述上板簧(531)与所述上楔型槽(533a)一侧接触，所述上板簧(531)向上楔型槽(533a)的另一侧弹性弯折时，可完全进入所述上楔型槽(533a)内；

所述上传动管(532)的一端与所述上嘴芯(520)连接，所述上传动管(532)另一端的内侧开设有上限位槽(532a)，所述上限位槽(532a)沿所述上传动管(532)圆周向等角度间隔设置若干，所述上限位槽(532a)截面呈"三角形"形状，所述上传动管(532)的另一端套接于所述中驱轴(220)外侧，且所述上板簧(531)远离上固定槽(533b)的一端抵接于所述上限位槽(532a)内一侧。

6.根据权利要求5所述的同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器，其特征在于:所述上传动管(532)远离所述上安装环(533)的一端与所述上嘴套(510)端部抵接；所述上嘴套(510)远离所述上传动管(532)的一端与所述上进水套(320)端部抵接；

所述上安装环(533)靠近所述上限位环(332)的一端与所述上限位环(332)相互抵接。

7.根据权利要求3所述的同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器，其特征在于:所述下调节套管(400)包括下进水套(420)和下出水套(430)，所述下进水套(420)和下出水套(430)一端可拆卸，且密封连接；所述下出水套(430)另一端与所述上进水套(320)远离所述上出水套(330)的一端可拆卸，且密封连接；

所述下进水套(420)上设置所述下进水孔(422)，所述下出水套(430)上设置所述下出水孔(431)。

8.根据权利要求7所述的同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器，其特征在于:所述下单向驱动机构(600)包括下嘴套(610)、下嘴芯(620)和下传动组件(630)；

所述下嘴套(610)上开设有下过水孔(611)，所述下过水孔(611)位于所述下嘴套(610)的圆周侧，所述下嘴套(610)设置于所述下出水套(430)内侧，且所述下过水孔(611)与所述下出水孔(431)连通；

所述下嘴芯(620)上开设有下调节孔(621)，所述下调节孔(621)位于所述下嘴芯(620)的圆周侧；所述下嘴芯(620)的一端位于所述下嘴套(610)内，且所述下嘴芯(620)可相对所述下嘴套(610)旋转，所述下嘴芯(620)旋转时，所述下调节孔(621)可与所述下出水孔(431)重合或错位；

所述下嘴芯(620)的另一端与所述下驱轴(240)之间设置所述下传动组件(630)；所述下驱轴(240)向一侧旋转时，所述下传动组件(630)控制所述下嘴芯(620)旋转，所述下驱轴(240)向另一侧旋转时，所述下传动组件(630)控制所述下嘴芯(620)保持静止。

9.根据权利要求8所述的同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器，其特征在于:所述下出水套(430)的内侧设置有下限位环(432)，所述下传动组件(630)设置于所述下限位环(432)和所述下嘴套(610)之间；

所述下传动组件(630)包括下板簧(631)和下传动管(632)，

在所述下驱轴(240)上一体成型有下安装环(633)，所述下安装环(633)位于所述下限位环(432)靠近所述下嘴套(610)的一端；

在所述下安装环(633)的圆周侧开设有下楔型槽(633a)，所述下楔型槽(633a)一侧边向内延伸形成下固定槽(633b)，

所述下楔型槽(633a)与所述上楔型槽(533a)沿垂直轴线方向的截面呈轴对称，所述下固定槽(633b)与上固定槽(533b)沿垂直轴线方向的截面呈轴对称；

所述下板簧(631)的一端插接于所述下固定槽(633b)内，另一端伸出所述下楔型槽(633a)，且所述下板簧(631)与所述下楔型槽(633a)一侧接触，当所述下板簧(631)向所述下楔型槽(633a)的另一侧弹性弯折时，可完全进入所述下楔型槽(633a)内；

所述下传动管(632)的一端与所述下嘴芯(620)连接，另一端的内侧开设有下限位槽(632a)，所述下限位槽(632a)沿所述下传动管(632)圆周方向等角度间隔设置有若干，且所述下限位槽(632a)截面呈"三角形"形状，所述下传动管(632)的另一端套接与所述下驱轴(240)的外侧，且所述下板簧(631)远离下固定槽(633b)的一端抵接于所述下限位槽(632a)内一侧。

10.根据权利要求9所述的同轴驱动分步调节式双层可调堵塞器，其特征在于:所述下传动管(632)远离所述下限位环(432)的一端与所述下嘴套(610)一端抵接，所述下嘴套(610)的另一端与所述下进水套(420)端部抵接；

所述下安装环(633)靠近所述下限位环(432)的一端与所述下限位环(432)抵接。

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