CN116771310B - 一种用于石油开采的配水器 - Google Patents

Abstract

本发明属于配水器技术领域，具体是指一种用于石油开采的配水器，包括配水主体、水嘴防堵塞机构、渗透性注水辅助机构和混合搅拌机构，所述渗透性注水辅助机构设于配水主体内，所述混合搅拌机构设于渗透性注水辅助机构内，所述水嘴防堵塞机构设于配水主体内，所述水嘴防堵塞机构设于混合搅拌机构的下端；本发明提供了一种用于石油开采的配水器，通过渗透性注水辅助机构，可以降低注水液体的密度和粘度，提高流动性，减少流动阻力，增加注入量，可以增加注水液体的压缩性，使其能够适应油层的压力变化，保持稳定的注入压力，可以改善注水液体的渗透性，使其能够更均匀地分布在油层中，提高驱油效率。

Description

一种用于石油开采的配水器

技术领域

本发明属于配水器技术领域，具体是指一种用于石油开采的配水器。

背景技术

在石油开采过程中，为了保持不同油层的压力，因而常常使用分层注水的手段为油层注水，使油层保持常驻压力，增加采油的效率，而注水管柱是注水的主要手段，注水管柱中封隔器与配水器配合可以有效的进行分层注水，现有的配水器多采用偏心式配水器，其在座封之后进行注水，但现有配水器的注水渗透性差，不能够均匀地分布在油层中，降低了驱油效率。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种用于石油开采的配水器，通过渗透性注水辅助机构，可以降低注水液体的密度和粘度，提高流动性，减少流动阻力，增加注入量，可以增加注水液体的压缩性，使其能够适应油层的压力变化，保持稳定的注入压力，可以改善注水液体的渗透性，使其能够更均匀地分布在油层中，提高驱油效率，可以减少注水液体与油层岩石的化学反应，降低油层的堵塞和损害风险。

本发明采取的技术方案如下：本发明提供了一种用于石油开采的配水器，包括配水主体、水嘴防堵塞机构、渗透性注水辅助机构和混合搅拌机构，所述渗透性注水辅助机构设于配水主体内，所述混合搅拌机构设于渗透性注水辅助机构内，所述水嘴防堵塞机构设于配水主体内，所述水嘴防堵塞机构设于混合搅拌机构的下端；所述渗透性注水辅助机构包括压力触发型气体喷洒组件、单向型注水组件和联通组件，所述压力触发型气体喷洒组件设于配水主体的内部右侧，所述单向型注水组件设于压力触发型气体喷洒组件的下端，所述联通组件设于压力触发型气体喷洒组件的右侧壁下端。

进一步地，所述配水主体包括工作筒、上接头、下接头、主通孔、第一扶正体和第二扶正体，所述工作筒设于配水主体上，所述上接头设于工作筒的上端，所述下接头设于工作筒的下端，所述主通孔设于工作筒内，所述第一扶正体设于工作筒的内部上端，所述第二扶正体设于主通孔的下端。

进一步地，所述压力触发型气体喷洒组件包括惰性气体存储腔、单向充气口、保护盖、分隔块、活塞、密封圈一、活动杆和通气孔，所述惰性气体存储腔设于工作筒的内部右侧，所述分隔块设于惰性气体存储腔的内侧壁下端，所述通气孔设于分隔块内，所述活塞滑动设于通气孔内，所述活动杆的上端设于活塞的下端，所述密封圈一内接设于惰性气体存储腔的下端，所述密封圈一滑动套接设于活动杆的侧壁上，所述单向充气口的一端贯通设于压力触发型气体喷洒组件的侧壁上，所述单向充气口的另一端贯通设于工作筒的外侧壁上，所述保护盖可拆卸设于单向充气口的右侧。

进一步地，所述单向型注水组件包括密封件、滑块一、弹簧、伸缩件、注水腔、进水孔和密封圈二，所述进水孔的一端贯通设于主通孔的外侧壁下端，所述注水腔的左侧壁下端贯通设于进水孔的另一端，所述滑块一滑动设于注水腔的内侧壁上，所述密封件设于滑块一的下端，弹簧的上端设于注水腔的内壁上端，所述弹簧的下端设于滑块一的上端，所述伸缩件的上端设于注水腔的内部上端，所述伸缩件的下端设于滑块一的上端，所述活动杆的下端设于滑块一的上端，所述密封圈二内接设于注水腔的上端，所述活动杆滑动套接设于密封圈二内。

进一步地，所述联通组件包括通气管、单向阀一和注水管，所述通气管的一端贯通设于惰性气体存储腔的外侧壁下端，所述单向阀一设于通气管的内部，所述注水管的一端贯通设于注水腔的右侧壁上，所述注水管的另一端贯通设于工作筒的内壁右侧上，通气管的下端贯通设于注水管的上端侧壁上。

进一步地，所述混合搅拌机构包括自驱动搅拌组件和空心纤维式气液接触组件，所述自驱动搅拌组件设于注水管内，所述空心纤维式气液接触组件设于通气管的内部下端。

进一步地，所述自驱动搅拌组件包括固定环、环形滑槽一、滑轮、螺旋桨、搅拌棒和单向阀二，所述固定环设于注水管的内壁上，所述环形滑槽一设于固定环内，所述滑轮滑动设于环形滑槽一内，所述螺旋桨的螺旋叶一侧固定连接在滑轮的一端，所述搅拌棒设于螺旋桨上，所述单向阀二设于注水管的内部下端。

进一步地，所述空心纤维式气液接触组件包括通气微孔和气液接触块，所述气液接触块设于通气管的内部下端，所述通气微孔设于气液接触块内。

进一步地，所述水嘴防堵塞机构包括气液接触块、电机、丝杠、套管、滑块二、滑槽二和闭合板，所述电机设于工作筒的右内侧壁上，所述丝杠的一端设于电机的输出端，所述套管套接设于丝杠上，所述丝杠和套管啮合转动相连，所述滑槽二设于工作筒的右内侧壁上，所述滑块二滑动设于滑槽二内，所述滑块二的左端设于套管的右端，所述闭合板的左侧设于滑块二的右侧。

进一步地，所述惰性气体存储腔内设有氦气。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本发明提供了一种用于石油开采的配水器，实现了如下有益效果：

为了解决现有配水器的注水渗透性差，不能够均匀地分布在油层中，降低了驱油效率的问题，本发明通过渗透性注水辅助机构，通过气泡混合液可以降低注水液体的密度和粘度，提高流动性，减少流动阻力，增加注入量。

通过渗透性注水辅助机构，可以增加注水液体的压缩性，使其能够适应油层的压力变化，保持稳定的注入压力。

通过渗透性注水辅助机构，可以改善注水液体的渗透性，使其能够更均匀地分布在油层中，提高驱油效率。

通过渗透性注水辅助机构，可以减少注水液体与油层岩石的化学反应，降低油层的堵塞和损害风险。

为了进一步提高实用性和可推广性，本发明提出了混合搅拌机构，对注水液体和惰性气体进行搅拌，形成气泡混合液，气泡混合液可以降低注水液体的密度和粘度，提高流动性，减少流动阻力，增加注入量。

通气微孔的作用是将惰性气体均匀分散。

单向阀一的作用是防止惰性气体存储腔内的惰性气体释放完后，注水液体进入通气管内。

单向阀二的作用是防止注水液体回流进入注水腔内。

单向充气口的作用是可以对惰性气体存储腔进行气体补充。

滑块一在弹簧的弹力作用下复位，活塞进入通气孔内，将通气孔密封。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于石油开采的配水器主视图；

图2为本发明提出的一种用于石油开采的配水器右视图；

图3为本发明提出的一种用于石油开采的配水器主视剖面图；

图4为本发明提出的一种用于石油开采的配水器工作状态示意图；

图5为图3中A部分局部放大图；

图6为图4中B部分局部放大图；

图7为水嘴防堵塞机构结构示意图；

图8为自驱动搅拌组件结构示意图；

图9为自驱动搅拌组件左视图；

图10为空心纤维式气液接触组件结构示意图。

其中，1、配水主体，2、渗透性注水辅助机构，3、混合搅拌机构，4、水嘴防堵塞机构，5、工作筒，6、上接头，7、下接头，8、主通孔，10、第一扶正体，11、第二扶正体，12、压力触发型气体喷洒组件，13、单向型注水组件，14、联通组件，15、惰性气体存储腔，16、单向充气口，17、保护盖，18、分隔块，19、活塞，20、密封圈一，21、活动杆，22、密封件，23、滑块一，24、弹簧，25、伸缩件，26、注水腔，27、进水孔，28、密封圈二，29、通气管，30、单向阀一，31、注水管，32、自驱动搅拌组件，33、空心纤维式气液接触组件，34、固定环，35、环形滑槽一，36、滑轮，37、螺旋桨，38、搅拌棒，39、单向阀二，40、通气微孔，41、气液接触块，42、电机，43、丝杠，44、套管，45、滑块二，46、滑槽二，47、闭合板，48、通气孔。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示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。

如图1-图10所示，本发明提出了一种用于石油开采的配水器，包括配水主体1、水嘴防堵塞机构4、渗透性注水辅助机构2和混合搅拌机构3，渗透性注水辅助机构2设于配水主体1内，混合搅拌机构3设于渗透性注水辅助机构2内，水嘴防堵塞机构4设于配水主体1内，水嘴防堵塞机构4设于混合搅拌机构3的下端；渗透性注水辅助机构2包括压力触发型气体喷洒组件12、单向型注水组件13和联通组件14，压力触发型气体喷洒组件12设于配水主体1的内部右侧，单向型注水组件13设于压力触发型气体喷洒组件12的下端，联通组件14设于压力触发型气体喷洒组件12的右侧壁下端。

配水主体1包括工作筒5、上接头6、下接头7、主通孔8、第一扶正体10和第二扶正体11，工作筒5设于配水主体1上，上接头6设于工作筒5的上端，下接头7设于工作筒5的下端，主通孔8设于工作筒5内，第一扶正体10设于工作筒5的内部上端，第二扶正体11设于主通孔8的下端。

混合搅拌机构3包括自驱动搅拌组件32和空心纤维式气液接触组件33，自驱动搅拌组件32设于注水管31内，空心纤维式气液接触组件33设于通气管29的内部下端。

自驱动搅拌组件32包括固定环34、环形滑槽一35、滑轮36、螺旋桨37、搅拌棒38和单向阀二39，固定环34设于注水管31的内壁上，环形滑槽一35设于固定环34内，滑轮36滑动设于环形滑槽一35内，螺旋桨37的螺旋叶一侧固定连接在滑轮36的一端，搅拌棒38设于螺旋桨37上，单向阀二39设于注水管31的内部下端。

空心纤维式气液接触组件33包括通气微孔40和气液接触块41，气液接触块41设于通气管29的内部下端，通气微孔40设于气液接触块41内。

水嘴防堵塞机构4包括气液接触块41、电机42、丝杠43、套管44、滑块二45、滑槽二46和闭合板47，电机42设于工作筒5的右内侧壁上，丝杠43的一端设于电机42的输出端，套管44套接设于丝杠43上，丝杠43和套管44啮合转动相连，滑槽二46设于工作筒5的右内侧壁上，滑块二45滑动设于滑槽二46内，滑块二45的左端设于套管44的右端，闭合板47的左侧设于滑块二45的右侧。

惰性气体存储腔15内设有氦气。

压力触发型气体喷洒组件12包括惰性气体存储腔15、单向充气口16、保护盖17、分隔块18、活塞19、密封圈一20、活动杆21和通气孔48，惰性气体存储腔15设于工作筒5的内部右侧，分隔块18设于惰性气体存储腔15的内侧壁下端，通气孔48设于分隔块18内，活塞19滑动设于通气孔48内，活动杆21的上端设于活塞19的下端，密封圈一20内接设于惰性气体存储腔15的下端，密封圈一20滑动套接设于活动杆21的侧壁上，单向充气口16的一端贯通设于压力触发型气体喷洒组件12的侧壁上，单向充气口16的另一端贯通设于工作筒5的外侧壁上，保护盖17可拆卸设于单向充气口16的右侧。

单向型注水组件13包括密封件22、滑块一23、弹簧24、伸缩件25、注水腔26、进水孔27和密封圈二28，进水孔27的一端贯通设于主通孔8的外侧壁下端，注水腔26的左侧壁下端贯通设于进水孔27的另一端，滑块一23滑动设于注水腔26的内侧壁上，密封件22设于滑块一23的下端，弹簧24的上端设于注水腔26的内壁上端，弹簧24的下端设于滑块一23的上端，伸缩件25的上端设于注水腔26的内部上端，伸缩件25的下端设于滑块一23的上端，活动杆21的下端设于滑块一23的上端，密封圈二28内接设于注水腔26的上端，活动杆21滑动套接设于密封圈二28内。

联通组件14包括通气管29、单向阀一30和注水管31，通气管29的一端贯通设于惰性气体存储腔15的外侧壁下端，单向阀一30设于通气管29的内部，注水管31的一端贯通设于注水腔26的右侧壁上，注水管31的另一端贯通设于工作筒5的内壁右侧上，通气管29的下端贯通设于注水管31的上端侧壁上。

具体使用时，将配水主体1下放至注水位置，电机42输出端转动带动丝杠43转动，丝杠43转动带动套管44向下运动，套管44向下运动带动滑块二45向下运动，滑块二45向下运动带动闭合板47向下运动，从而将注水口打开，注水液体首先从上接头6进入主通孔8内，随后通过进水孔27进入注水腔26内，由于水压的作用，弹簧24被压缩，密封件22和滑块一23向上移动，直至注水腔26内的注水液体进入注水管31内，滑块一23向上移动带动活动杆21向上移动，活动杆21向上移动带动活塞19向上移动，通气孔48开始通气，压缩在惰性气体存储腔15内的惰性气体通过通气孔48进入分隔块18的下端，随后进入通气管29内，通过单向阀一30和空心纤维式气液接触组件33进入注水管31内，和注水液体混合，注水液体通过自驱动搅拌组件32时，螺旋桨37在水流的作用下驱动旋转，螺旋桨37转动带动搅拌棒38转动，从而对注水液体和惰性气体进行搅拌，形成气泡混合液，气泡混合液可以降低注水液体的密度和粘度，提高流动性，减少流动阻力，增加注入量，气泡混合液可以增加注水液体的压缩性，使其能够适应油层的压力变化，保持稳定的注入压力，气泡混合液可以改善注水液体的渗透性，使其能够更均匀地分布在油层中，提高驱油效率，气泡混合液可以减少注水液体与油层岩石的化学反应，降低油层的堵塞和损害风险，通气微孔40的作用是将惰性气体均匀分散，单向阀一30的作用是防止惰性气体存储腔15内的惰性气体释放完后，注水液体进入通气管29内，单向阀二39的作用是防止注水液体回流进入注水腔26内，注水完毕后，滑块一23在弹簧24的弹力作用下复位，活塞19进入通气孔48内，将通气孔48密封，单向充气口16的作用是可以对惰性气体存储腔15进行气体补充，以上便是本发明整体的工作流程，下次使用时重复此步骤即可。

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。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于石油开采的配水器，包括配水主体（1）和水嘴防堵塞机构（4），其特征在于：所述石油开采的配水器还包括渗透性注水辅助机构（2）和混合搅拌机构（3），所述渗透性注水辅助机构（2）设于配水主体（1）内，所述混合搅拌机构（3）设于渗透性注水辅助机构（2）内，所述水嘴防堵塞机构（4）设于配水主体（1）内，所述水嘴防堵塞机构（4）设于混合搅拌机构（3）的下端；所述渗透性注水辅助机构（2）包括压力触发型气体喷洒组件（12）、单向型注水组件（13）和联通组件（14），所述压力触发型气体喷洒组件（12）设于配水主体（1）的内部右侧，所述单向型注水组件（13）设于压力触发型气体喷洒组件（12）的下端，所述联通组件（14）设于压力触发型气体喷洒组件（12）的右侧壁下端；所述配水主体（1）包括工作筒（5）、上接头（6）、下接头（7）、主通孔（8）、第一扶正体（10）和第二扶正体（11），所述工作筒（5）设于配水主体（1）上，所述上接头（6）设于工作筒（5）的上端，所述下接头（7）设于工作筒（5）的下端，所述主通孔（8）设于工作筒（5）内，所述第一扶正体（10）设于工作筒（5）的内部上端，所述第二扶正体（11）设于主通孔（8）的下端；所述压力触发型气体喷洒组件（12）包括惰性气体存储腔（15）、单向充气口（16）、保护盖（17）、分隔块（18）、活塞（19）、密封圈一（20）、活动杆（21）和通气孔（48），所述惰性气体存储腔（15）设于工作筒（5）的内部右侧，所述分隔块（18）设于惰性气体存储腔（15）的内侧壁下端，所述通气孔（48）设于分隔块（18）内，所述活塞（19）滑动设于通气孔（48）内，所述活动杆（21）的上端设于活塞（19）的下端，所述密封圈一（20）内接设于惰性气体存储腔（15）的下端，所述密封圈一（20）滑动套接设于活动杆（21）的侧壁上，所述单向充气口（16）的一端贯通设于压力触发型气体喷洒组件（12）的侧壁上，所述单向充气口（16）的另一端贯通设于工作筒（5）的外侧壁上，所述保护盖（17）可拆卸设于单向充气口（16）的右侧；所述单向型注水组件（13）包括密封件（22）、滑块一（23）、弹簧（24）、伸缩件（25）、注水腔（26）、进水孔（27）和密封圈二（28），所述进水孔（27）的一端贯通设于主通孔（8）的外侧壁下端，所述注水腔（26）的左侧壁下端贯通设于进水孔（27）的另一端，所述滑块一（23）滑动设于注水腔（26）的内侧壁上，所述密封件（22）设于滑块一（23）的下端，弹簧（24）的上端设于注水腔（26）的内壁上端，所述弹簧（24）的下端设于滑块一（23）的上端，所述伸缩件（25）的上端设于注水腔（26）的内部上端，所述伸缩件（25）的下端设于滑块一（23）的上端，所述活动杆（21）的下端设于滑块一（23）的上端，所述密封圈二（28）内接设于注水腔（26）的上端，所述活动杆（21）滑动套接设于密封圈二（28）内；所述联通组件（14）包括通气管（29）、单向阀一（30）和注水管（31），所述通气管（29）的一端贯通设于惰性气体存储腔（15）的外侧壁下端，所述单向阀一（30）设于通气管（29）的内部，所述注水管（31）的一端贯通设于注水腔（26）的右侧壁上，所述注水管（31）的另一端贯通设于工作筒（5）的内壁右侧上，通气管（29）的下端贯通设于注水管（31）的上端侧壁上；所述混合搅拌机构（3）包括自驱动搅拌组件（32）和空心纤维式气液接触组件（33），所述自驱动搅拌组件（32）设于注水管（31）内，所述空心纤维式气液接触组件（33）设于通气管（29）的内部下端；所述自驱动搅拌组件（32）包括固定环（34）、环形滑槽一（35）、滑轮（36）、螺旋桨（37）、搅拌棒（38）和单向阀二（39），所述固定环（34）设于注水管（31）的内壁上，所述环形滑槽一（35）设于固定环（34）内，所述滑轮（36）滑动设于环形滑槽一（35）内，所述螺旋桨（37）的螺旋叶一侧固定连接在滑轮（36）的一端，所述搅拌棒（38）设于螺旋桨（37）上，所述单向阀二（39）设于注水管（31）的内部下端；所述空心纤维式气液接触组件（33）包括通气微孔（40）和气液接触块（41），所述气液接触块（41）设于通气管（29）的内部下端，所述通气微孔（40）设于气液接触块（41）内；所述水嘴防堵塞机构（4）包括气液接触块（41）、电机（42）、丝杠（43）、套管（44）、滑块二（45）、滑槽二（46）和闭合板（47），所述电机（42）设于工作筒（5）的右内侧壁上，所述丝杠（43）的一端设于电机（42）的输出端，所述套管（44）套接设于丝杠（43）上，所述丝杠（43）和套管（44）啮合转动相连，所述滑槽二（46）设于工作筒（5）的右内侧壁上，所述滑块二（45）滑动设于滑槽二（46）内，所述滑块二（45）的左端设于套管（44）的右端，所述闭合板（47）的左侧设于滑块二（45）的右侧。

2.根据权利要求1所述的一种用于石油开采的配水器，其特征在于：所述惰性气体存储腔（15）内设有氦气。