CN114086931A - 一种油田地面开采技术用掺水流程井口采油装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油层注水设备技术领域，且公开了一种油田地面开采技术用掺水流程井口采油装置，包括配水器主体，配水器主体内腔的中部通过位于其底部的压力弹簧活动套接有内控阀芯，内控阀芯内腔的底部设有弹性胶块，配水器主体外表面的中部设有延伸至其内腔且呈环形阵列排布的第一通孔。该油田地面开采技术用掺水流程井口采油装置，通过配水器主体与内控阀芯之间联动结构的设置，使得其上的弹性胶块在受到较大的压力时可自动地收缩弹性胶块而脱落座封球体，在对油层进行分层注水时可有效降低座封球体在脱落过程中对其上弹性胶块所造成的挤压磨损，在保证了该配水器构件密封性能的同时，有效地延长了该配水器的使用周期及使用寿命。

Description

一种油田地面开采技术用掺水流程井口采油装置

技术领域

本发明涉及油层注水设备技术领域，具体为一种油田地面开采技术用掺水流程井口采油装置。

背景技术

油田开采随着其时间的增长，致使油层本身的能量不断地被消耗，油层压力不断的减低，同时，油层会出现大量的脱气现象，而导致原油的粘度增加、产量降低，致使大量的“死油”残留在地下而无法被开采出来，故，为补偿原油在开采后对油层所造成的“亏空”现象，需要利用掺水设备以向油层注入相应的水量而保持该油层可具有较高压力，以实现该油田的高产稳产而获得较高的采收率。

同时，为实现对地质不同渗透层的注水效果，在实际使用中需要利用封隔器与配水器之间的相互配合以提高其对相对应油层的注水压力及注水量，而现有的配水器是通过座封而实现其分层注水的目的的，并其在解封时需要该配水器施加较大的注水压力，并且因其座封是通过弹性摩擦而实现的，进而导致其在解封时会对该配水器中的密封构件造成较大程度的磨损，并极大地影响了其上密封构件的抗疲劳强度，而导致其在不断的座封以及解封过程中密封性能不断的降低，稳定性及可靠性较差，同时，进而极大地影响了该配水器的使用周期及使用寿命。

故，亟需一种油田地面开采技术用的掺水流程中的配水器，以解决上述现有配水器中所存在的缺陷。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明提供了一种油田地面开采技术用掺水流程井口采油装置，具备在对该配水器进行解封的过程中可有效缓解对其上密封构件所造成的挤压磨损、并提高了其上密封构件的抗疲劳强度、有效地延长了该配水器的使用周期、稳定性及可靠性较高的优点，解决了现有的配水器是通过座封而实现其分层注水的目的的，并其在解封时需要该配水器施加较大的注水压力，并且因其座封是通过弹性摩擦而实现的，进而导致其在解封时会对该配水器中的密封构件造成较大程度的磨损，并极大地影响了其上密封构件的抗疲劳强度，而导致其在不断的座封以及解封过程中密封性能不断的降低，稳定性及可靠性较差，同时，进而极大地影响了该配水器的使用周期及使用寿命的问题。

(二)技术方案

本发明提供如下技术方案：一种油田地面开采技术用掺水流程井口采油装置，包括配水器主体，所述配水器主体内腔的中部通过位于其底部的压力弹簧活动套接有内控阀芯，所述内控阀芯内腔的底部设有呈环形结构的弹性胶块，所述配水器主体外表面的中部设有延伸至其内腔且呈环形阵列排布的第一通孔，且在内控阀芯的内部设有与配水器主体上第一通孔位置相对应的第二通孔，所述配水器主体的外表面设有连通槽，所述配水器主体外表面的中部且位于第一通孔的相对位置上开设有环槽以弹性套接有橡胶环，所述配水器主体内腔的顶部设有密封环槽，且配水器主体内部的一侧设有连通至其内腔上下两端的第一连接槽孔，所述配水器主体内部的另一侧设有连通至其内腔上下两端的第二连接槽孔，所述内控阀芯内部的两侧分别设有一组与配水器主体上第一连接槽孔以及第二连接槽孔位置相对应的并延伸至弹性胶块内腔中的连接横槽。

优选的，所述配水器主体上的第一通孔与内控阀芯上的第二通孔之间在初始的状态下处于相互错开的状态且第一通孔位于第二通孔的下方，同时，第一通孔与第二通孔之间的距离小于第一连接槽孔的底部与第二连接槽孔底部之间的距离。

优选的，所述内控阀芯的顶部延伸至配水器主体上密封环槽的内部，并在压力弹簧的弹力作用下使得配水器主体上的密封环槽与内控阀芯所形成的腔室呈压缩状态。

优选的，所述配水器主体上的第二连接槽孔在初始的状态下通过内控阀芯上的连接横槽与其上的弹性胶块之间相互连通，并使得弹性胶块处于膨胀的状态。

优选的，所述配水器主体上第一连接槽孔的底部与弹性胶块上的连接横槽在初始的状态下处于相互错开的状态，且第一连接槽孔的底部位于弹性胶块上连接横槽的下方。

(三)有益效果

本发明具备以下有益效果：

1、该油田地面开采技术用掺水流程井口采油装置，通过配水器主体与内控阀芯之间联动结构的设置，该配水器上的弹性胶块在受到较大的压力时可自动地收缩弹性胶块而脱落座封球体，与现有的配水器相比，在对油层进行分层注水时可有效降低座封球体在脱落过程中对其上弹性胶块所造成的挤压磨损强度，在保证了该配水器构件密封性能的同时，有效地延长了该配水器的使用周期及使用寿命。

2、该油田地面开采技术用掺水流程井口采油装置，对于第一通孔和第二通孔之间距离的设置，以确保第二通孔在向下移动而与第一通孔相互重合的过程中，在切断配水器主体上第二连接槽孔与弹性胶块连通的同时，可保持配水器主体上的第一连接槽孔与弹性胶块之间保持相断开的状态，进而保证内控阀芯上的座封球体不会发生脱落的现象，以使得水流可经由第一通孔和第二通孔而注入到该地质油层中，可控性较好且稳定性及可靠性较高。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构图1的A处放大示意图；

图3为本发明配水器主体的结构示意图；

图4为本发明内控阀芯的结构示意图；

图5为本发明结构座封时的示意图；

图6为本发明结构解封时的示意图。

图中：1、配水器主体；2、内控阀芯；3、压力弹簧；4、弹性胶块；5、第一通孔；6、第二通孔；7、连通槽；8、橡胶环；9、座封球体；10、第一连接槽孔；11、第二连接槽孔；12、密封环槽；13、连接横槽。

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。

请参阅图1，一种油田地面开采技术用掺水流程井口采油装置，包括配水器主体1，配水器主体1内腔的中部通过位于其底部的压力弹簧3活动套接有内控阀芯2，内控阀芯2内腔的底部设有呈环形结构的弹性胶块4，且弹性胶块4的内腔中可根据使用的情况而投放有外径大于其内径的座封球体9，如图2所示，配水器主体1外表面的中部设有延伸至其内腔且呈环形阵列排布的第一通孔5，且在内控阀芯2的内部设有与配水器主体1上第一通孔5位置相对应的第二通孔6，如图3所示，配水器主体1的外表面设有连通槽7，配水器主体1外表面的中部且位于第一通孔5的相对位置上开设有环槽以弹性套接有橡胶环8，橡胶环8以对配水器主体1上的第一通孔5实现单向流动的功能，以有效防止石油井壁中的砂砾进入该配水器中而导致其发生堵塞的现象，配水器主体1内腔的顶部设有密封环槽12，且配水器主体1内部的一侧设有连通至其内腔上下两端的第一连接槽孔10，配水器主体1内部的另一侧设有连通至其内腔上下两端的第二连接槽孔11，如图4所示，内控阀芯2内部的两侧分别设有一组与配水器主体1上第一连接槽孔10以及第二连接槽孔11位置相对应的并延伸至弹性胶块4内腔中的连接横槽13。

本技术方案中，配水器主体1上的第一通孔5与内控阀芯2上的第二通孔6之间在初始的状态下处于相互错开的状态且第一通孔5位于第二通孔6的下方，同时，第一通孔5与第二通孔6之间的距离小于第一连接槽孔10的底部与第二连接槽孔11底部之间的距离，对于第一通孔5和第二通孔6之间距离的设置，以确保第二通孔6在向下移动而与第一通孔5相互重合的过程中，在切断配水器主体1上第二连接槽孔11与弹性胶块4连通的同时，可保持配水器主体1上的第一连接槽孔10与弹性胶块4之间保持相断开的状态，进而保证内控阀芯2上的座封球体9不会发生脱落的现象，以使得水流可经由第一通孔5和第二通孔6而注入到该地质油层中。

本技术方案中，内控阀芯2的顶部延伸至配水器主体1上密封环槽12的内部，并在压力弹簧3的弹力作用下使得配水器主体1上的密封环槽12与内控阀芯2所形成的腔室呈压缩状态，并且可根据实际使用的情况而在其所形成的腔室中填充有不同粘度的液压传动液体。

本技术方案中，配水器主体1上的第二连接槽孔11在初始的状态下通过内控阀芯2上的连接横槽13与其上的弹性胶块4之间相互连通，并使得弹性胶块4处于膨胀的状态，对于配水器主体1上第二连接槽孔11与弹性胶块4之间连通状态的设置，使得该配水器上的弹性胶块4在初始的状态下可保持膨胀的形态而卡接座封球体9，进而可对该地质油层进行注水作业。

本技术方案中，配水器主体1上第一连接槽孔10的底部与弹性胶块4上的连接横槽13在初始的状态下处于相互错开的状态，且第一连接槽孔10的底部位于弹性胶块4上连接横槽13的下方，对于配水器主体1上第一连接槽孔10与弹性胶块4之间连通状态的设置，使得该配水器上的弹性胶块4在受到较大的压力时，可自动地收缩弹性胶块4而脱落座封球体9，进而有效地降低了座封球体9在脱落过程对其上的弹性胶块4所造成的挤压磨损强度，延长了该配水器的使用周期及使用寿命。

本实施例的使用方法和工作原理：

如图5所示，当需要对该处油层进行注水处理时，首先经由管路系统向该配水器中投放座封球体9，并在内控阀芯2上弹性胶块4的阻隔作用下而将座封球体9卡接在其内腔中，而后向该管路系统中注入高压水，并在座封球体9的作用下而带动内控阀芯2向下移动以压缩压力弹簧3，致使弹性胶块4上的连接横槽13与配水器主体1上第二连接槽孔11的底部因相互错开而断开连通，并保持内控阀芯2上的弹性胶块4在特定的状态上，直至配水器主体1上的第一通孔5与内控阀芯2上的第二通孔6之间相重合而连通，以使得高压水流经由第二通孔6和第一通孔5而被挤压输送相对应的地质层中；而在不需要对下移地质层进行注水作业时，切断水流的压力使得内控阀芯2在压力弹簧3的弹力作用下而向上移动，致使配水器主体1上的第一通孔5与内控阀芯2上的第二通孔6之间相互错开，同时，使得座封球体9卡接在内控阀芯2的内腔之中；

如图6所示，当需要对下一油层进行注水处理时，先增加注水的压力使其在座封球体9的作用下而持续带动内控阀芯2向下移动而压缩压力弹簧3，直至配水器主体1上的第一连接槽孔10与内控阀芯2上的连接横槽13之间相互重合而连通，致使弹性胶块4内腔中的压力经由第一连接槽孔10分散到配水器主体1上密封环槽12所形成的腔室中，并在其上注水压力的持续加压下，致使弹性胶块4发生弹性变形而迫使其上的座封球体9脱落，而后在压力弹簧3的弹力作用下使得内控阀芯2向上移动而恢复到初始的位置上，进而使得水流经由该配水器而进入到下一组配水器中，并对下移地质层进行注水作业。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种油田地面开采技术用掺水流程井口采油装置，包括配水器主体(1)，所述配水器主体(1)内腔的中部通过位于其底部的压力弹簧(3)活动套接有内控阀芯(2)，所述内控阀芯(2)内腔的底部设有呈环形结构的弹性胶块(4)，其特征在于：所述配水器主体(1)外表面的中部设有延伸至其内腔且呈环形阵列排布的第一通孔(5)，且在内控阀芯(2)的内部设有与配水器主体(1)上第一通孔(5)位置相对应的第二通孔(6)，所述配水器主体(1)的外表面设有连通槽(7)，所述配水器主体(1)外表面的中部且位于第一通孔(5)的相对位置上开设有环槽以弹性套接有橡胶环(8)，所述配水器主体(1)内腔的顶部设有密封环槽(12)，且配水器主体(1)内部的一侧设有连通至其内腔上下两端的第一连接槽孔(10)，所述配水器主体(1)内部的另一侧设有连通至其内腔上下两端的第二连接槽孔(11)，所述内控阀芯(2)内部的两侧分别设有一组与配水器主体(1)上第一连接槽孔(10)以及第二连接槽孔(11)位置相对应的并延伸至弹性胶块(4)内腔中的连接横槽(13)。

2.根据权利要求1所述的一种油田地面开采技术用掺水流程井口采油装置，其特征在于：所述配水器主体(1)上的第一通孔(5)与内控阀芯(2)上的第二通孔(6)之间在初始的状态下处于相互错开的状态且第一通孔(5)位于第二通孔(6)的下方，同时，第一通孔(5)与第二通孔(6)之间的距离小于第一连接槽孔(10)的底部与第二连接槽孔(11)底部之间的距离。

3.根据权利要求2所述的一种油田地面开采技术用掺水流程井口采油装置，其特征在于：所述内控阀芯(2)的顶部延伸至配水器主体(1)上密封环槽(12)的内部，并在压力弹簧(3)的弹力作用下使得配水器主体(1)上的密封环槽(12)与内控阀芯(2)所形成的腔室呈压缩状态。

4.根据权利要求3所述的一种油田地面开采技术用掺水流程井口采油装置，其特征在于：所述配水器主体(1)上的第二连接槽孔(11)在初始的状态下通过内控阀芯(2)上的连接横槽(13)与其上的弹性胶块(4)之间相互连通，并使得弹性胶块(4)处于膨胀的状态。

5.根据权利要求4所述的一种油田地面开采技术用掺水流程井口采油装置，其特征在于：所述配水器主体(1)上第一连接槽孔(10)的底部与弹性胶块(4)上的连接横槽(13)在初始的状态下处于相互错开的状态，且第一连接槽孔(10)的底部位于弹性胶块(4)上连接横槽(13)的下方。

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