CN201730581U - 可调恒流堵塞器 - Google Patents

Abstract

一种可调恒流堵塞器。主要解决现有堵塞器开关井时柱塞自动关闭，调节不灵活和调节电机易损坏的问题。其特征在于：传动轴(1)下端有旋转调节螺母(5)，上连接筒(3)内螺纹的上、下端有旋转调节螺母退出槽(6)，旋转调节螺母(5)上端的弹簧垫(7)上有复位弹簧(8)，弹簧定位套(9)固定在上连接筒(3)内；柱塞(13)上端轴向有与过液孔(15)和平衡弹簧腔相连通的平衡孔(23)，柱塞(13)上端的弹簧座(18)上有平衡弹簧，弹簧座(18)与柱塞(13)之间置有钢丝环(19)，进水接头(20)与柱塞(13)之间有行程腔。该可调恒流堵塞器具有保持恒流和可调两个主功能，同时具备了开关井时柱塞保持常态、调节灵活和调节电机不易损坏的特点。

Description

可调恒流堵塞器

技术领域：

本实用新型涉及油田采油领域偏心配水器所用的堵塞器，尤其是可调恒流堵塞器。

背景技术：

在油田采油领域中，为了提高采收率，采用注水井分层注水提高油层压力。注水井普遍采用偏心配水器，注水量是通过偏心配水器内的堵塞器来控制。目前可调恒流堵塞器由于结构原因在开关井时，由于压差过大，造成柱塞自动关闭，在下入井下自动调节时，自动调节不灵活和调节电机易损坏的问题，影响了测调效率和注水质量的进一步提高，最终影响油井采收率。

实用新型内容：

为了解决现有可调恒流堵塞器开关井时柱塞自动关闭，调节不灵活和调节电机易损坏的问题。本实用新型提供一种可调恒流堵塞器。该可调恒流堵塞器具有保持恒流和可调两个主功能，同时具备了开关井时柱塞保持常态、调节灵活和调节电机不易损坏的特点。

本实用新型的技术方案是：该可调恒流堵塞器包括传动轴、与下连接筒相连的上连接筒、凸轮，传动轴下端有旋转调节螺母，旋转调节螺母由螺纹与上连接筒内连接，上连接筒内螺纹的上、下端有旋转调节螺母退出槽，旋转调节螺母上端的传动轴上套有倒T形弹簧垫，弹簧垫上部外套有复位弹簧，并置于弹簧定位套的台阶孔内，弹簧定位套通过销钉固定在凸轮下的上连接筒内；旋转调节螺母下轴向滑动孔内连接有限位套，限位套的孔内滑动连接有滑动连杆，滑动连杆上端有环形凸台，滑动连杆下端转动连接有柱塞，柱塞侧壁上有调节孔，并分别与柱塞的过液孔和下连接筒上的出液孔相连通，柱塞上端轴向有分别与过液孔和平衡弹簧腔相连通的平衡孔，柱塞上的过液孔直径为3-11毫米，柱塞台阶上部横向有排气孔，下连接筒上连接有定位销钉，定位销钉内端置于柱塞轴向限位槽内，柱塞上端滑动连杆上套有倒T形弹簧座，弹簧座上端滑动连杆上套有平衡弹簧，弹簧座与柱塞之间置有钢丝环，下连接筒下连接有进水接头，进水接头与柱塞之间有行程腔。

上述方案中的滑动连杆下端通过卡簧与柱塞转动连接；钢丝环可用带珠架的滚珠代替。

本实用新型具有如下有益效果：该可调恒流堵塞器由于采用传动轴带动旋转调节螺母转动，旋转调节螺母由滑动连杆带动柱塞上下移动，柱塞向下移动时，调节孔与出液孔逐步对正放大，实现注水量调节。再由于采用柱塞通过平衡孔和平衡弹簧平衡柱塞上下端压差，实现恒流和保持柱塞下井时的状态，因而解决了开关井压差过大柱塞自动关死的问题，保证注水量恒定。最后由于采用滑动连杆下端通过卡簧与柱塞盖转动连接，弹簧座与柱塞之间置有钢丝环或带珠架的滚珠，旋转调节螺母与滑动连杆上端采用限位套和凸台结构。使得调节灵活。同时由于采用在上连接筒内螺纹的上、下端设置有旋转调节螺母退出槽，进水接头与柱塞之间设置有行程腔结构。利用旋转调节螺母退出槽使旋转调节螺母调节到最上端和最下端时，旋转调节螺母与上连接筒内螺纹脱离，产生空转，不能够上下移动，同时利用行程腔防止柱塞下移时与进水接头相顶，因而保护了调节电机，解决了调节电机易损坏的问题。所以说该可调恒流堵塞器具有保持恒流和可调两个主功能，同时具备了开关井时柱塞保持常态、调节灵活和调节电机不易损坏的特点。该可调恒流堵塞器保证一次投捞成功率100％，注水合格率达100％。

附图说明：

附图1是本实用新型结构示意图；

附图2是图1中A-A剖面图。

图中1-传动轴，2-下连接筒，3-上连接筒，4-凸轮，5-旋转调节螺母，6-旋转调节螺母退出槽，7-弹簧垫，8-复位弹簧，9-弹簧定位套，10-滑动孔，11-限位套，12-滑动连杆，13-柱塞，14-调节孔，15-过液孔，16-出液孔，17-定位销钉，18-弹簧座，19-钢丝环，20-进水接头，21-卡簧，22-排气孔，23-平衡孔。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如附图所示，该可调恒流堵塞器整体主要由投捞部分和工作部分组成，投捞部分与现有的连接方式和传动方式相同，包括传动轴1、与下连接筒2相连的上连接筒3、凸轮4。

传动轴1下端有旋转调节螺母5，旋转调节螺母5为T字形，上端环形凸台外有外螺纹，旋转调节螺母5的外螺纹与上连接筒3内凸台内的内螺纹连接，通过旋转调节螺母5与上连接筒2内螺纹使柱塞6能够上下移动。上连接筒3内螺纹的上、下端有旋转调节螺母退出槽6，旋转调节螺母退出槽6达到保护调节电机的作用。旋转调节螺母5上端的传动轴1上套有倒T形弹簧垫7，通过限位套7的台阶面与弹簧定位套9下端的接触，实现密封，有效的防止漏水。弹簧垫7上部外套有复位弹簧8，并置于弹簧定位套9的台阶孔内，复位弹簧8起复位作用，保证旋转调节螺母4向下旋转连接到上连接筒2内螺纹上。弹簧定位套9通过销钉固定在凸轮4下的上连接筒3内，弹簧定位套9起限位作用，限止旋转调节螺母5过大上移。

旋转调节螺母5下轴向滑动孔10内连接有限位套11，限位套11的孔内滑动连接有滑动连杆12，滑动连杆12上端有环形凸台，由限位套11和凸台防止滑动连杆12脱离旋转调节螺母5，使滑动连杆12即可旋转，又可在旋转调节螺母5下轴向滑动孔10内上下滑动。滑动连杆12下端通过2个卡簧21与柱塞13的柱塞盖转动连接，柱塞盖焊接在柱塞13上端面，使得滑动连杆12能够相对柱塞13旋转，保证柱塞13上下移动时不旋转。

柱塞13侧壁上有调节孔14，并分别与柱塞13的过液孔15和下连接筒2上的出液孔16相连通，柱塞13上的过液孔15直径为3-11毫米，根据注水井层段设计要求选择过液孔15的直径，通过柱塞13的上下移动，调整调节孔14与出液孔16对正关系，改变出液孔16大小。柱塞13的柱塞盖上端轴向有分别与过液孔15和平衡弹簧腔相连通的平衡孔23，通过平衡孔23平衡柱塞13上下端压差，也就是保持调节孔14与出液孔16对正关系，当柱塞13下端压力大时，压缩平衡弹簧，调节孔14上移，使出液孔16注水量减少，当柱塞13下端压力小时，平衡弹簧向下推动柱塞13，调节孔14下移，使出液孔16注水量增大，实现自动恒流调节，进而保证注水量恒定，同时，保持柱塞13下井时的状态，解决了开关井压差过大柱塞自动关死的问题。柱塞13台阶上部横向有排气孔22，通过排气孔22防止柱塞腔产生真空现象。

下连接筒2上连接有定位销钉17，定位销钉17内端置于柱塞13轴向限位槽18内，定位销钉17起限止柱塞13的旋转和行程作用。

柱塞13上端滑动连杆12上套有倒T形弹簧座18，弹簧座18上端滑动连杆12上套有平衡弹簧，平衡弹簧起到平衡柱塞13上下端压力作用。弹簧座18与柱塞13之间置有钢丝环19或带珠架的滚珠，通过钢丝环19或带珠架的滚珠减少弹簧座18与柱塞13摩擦阻力，使旋转调节螺母5旋转灵活。

下连接筒2下连接有进水接头20，进水接头20与柱塞13之间有行程腔，由行程腔防止柱塞13卡住，有效保护调节电机和柱塞13的有效调节。

工作原理：

下井调节过程，先将该可调恒流堵塞器投放到偏心配水器偏心孔内。在通过测试装置旋转传动轴1，传动轴1带动旋转调节螺母5转动，旋转调节螺母5由滑动连杆12带动柱塞13上下移动，柱塞13向下移动时，调节孔14与出液孔16逐步对正放大，直到旋转调节螺母5脱离上连接筒3内螺纹，这时出液孔16达到最大注水量，继续旋转调节螺母5通过弹簧定位套9实现空转，达到保护调节电机的作用，弹簧垫7向上压在弹簧定位套9上防止漏水。

在调节过程中，由于采用滑动连杆12下端通过2个卡簧21与柱塞盖转动连接，弹簧座18与柱塞13之间置有钢丝环19或带珠架的滚珠，旋转调节螺母5与滑动连杆12上端采用限位套11和凸台结构。使得调节灵活。同时由于采用在上连接筒3内螺纹的上、下端设置有旋转调节螺母退出槽6，进水接头20与柱塞13之间设置有行程腔结构。利用旋转调节螺母退出槽6使旋转调节螺母5调节到最上端和最下端时，旋转调节螺母5与上连接筒3内螺纹脱离，产生空转，不能够上下移动，同时利用行程腔防止柱塞13下移时与进水接头20相顶，因而保护了调节电机，解决了调节电机易损坏的问题，延长了使用寿命。

当柱塞13调节到某一位置时，达到设计注水量时停止调节，完成调节操作。

在注水过程中自动恒流调节过程，当柱塞13下端压力大时，柱塞13压缩平衡弹簧，柱塞13上的调节孔14上移，使出液孔16注水量减少；当柱塞13下端压力小时，平衡弹簧向下推动柱塞13，柱塞13上的调节孔14下移，使出液孔16注水量增大，实现恒流，进而保证注水量恒定。

在开关井压差过大时，柱塞13通过平衡孔23平衡柱塞13上下端压差，保持柱塞13下井时的状态，因而解决了开关井压差过大柱塞自动关死的问题。

该可调恒流堵塞器的恒流启动压差为0.7MPa，配注量适应范围5-200m³/d，工作压差适应范围是0.7-10MPa，配注量偏差：±20％，产品平均使用寿命大于一年。

该可调恒流堵塞器针对油田现有堵塞器缺少恒流功能而研制的，即在地面注水压力和地层压力不确定和变化情况下，它能保证所作用层段按预定的配注量长期准确注水。该可调恒流堵塞器适用于油田注水用的各种不同水质的各种层段，最适合吸水性好的层段使用。年测试工作量可减少20％的显著特点。该技术在油田全面应用后将使分层注水效果得到质的提高，明显改善水驱开发效果，进一步提高采收率。将产生巨大的经济效益和社会效益。该技术目前处于国内外领先水平。

Claims (3)

1.一种可调恒流堵塞器，包括传动轴(1)、与下连接筒(2)相连的上连接筒(3)、凸轮(4)，其特征在于：传动轴(1)下端有旋转调节螺母(5)，旋转调节螺母(5)由螺纹与上连接筒(3)内连接，上连接筒(3)内螺纹的上、下端有旋转调节螺母退出槽(6)，旋转调节螺母(5)上端的传动轴(1)上套有倒T形弹簧垫(7)，弹簧垫(7)上部外套有复位弹簧(8)，并置于弹簧定位套(9)的台阶孔内，弹簧定位套(9)通过销钉固定在凸轮(4)下的上连接筒(3)内；旋转调节螺母(5)下轴向滑动孔(10)内连接有限位套(11)，限位套(11)的孔内滑动连接有滑动连杆(12)，滑动连杆(12)上端有环形凸台，滑动连杆(12)下端转动连接有柱塞(13)，柱塞(13)侧壁上有调节孔(14)，并分别与柱塞(13)的过液孔(15)和下连接筒(2)上的出液孔(16)相连通，柱塞(13)上端轴向有分别与过液孔(15)和平衡弹簧腔相连通的平衡孔(23)，柱塞(13)上的过液孔(15)直径为3-11毫米，柱塞(13)台阶上部横向有排气孔(22)，下连接筒(2)上连接有定位销钉(17)，定位销钉(17)内端置于柱塞(13)轴向限位槽(18)内，柱塞(13)上端滑动连杆(12)上套有倒T形弹簧座(18)，弹簧座(18)上端滑动连杆(12)上套有平衡弹簧，弹簧座(18)与柱塞(13)之间置有钢丝环(19)，下连接筒(2)下连接有进水接头(20)，进水接头(20)与柱塞(13)之间有行程腔。

2.根据权利要求1所述的可调恒流堵塞器，其特征在于：滑动连杆(12)下端通过卡簧(21)与柱塞(13)转动连接。

3.根据权利要求1所述的可调恒流堵塞器，其特征在于：钢丝环(19)可用带珠架的滚珠代替。

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