CN203626772U - 同心配水器及小井眼地面可调分层注水管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种同心配水器及小井眼地面可调分层注水管柱，包括外筒（11），外筒（11）的侧壁设有喷嘴（111），外筒（11）内沿轴向依次设有导向筒（2）、套筒（3）和筒状的水嘴（10），导向筒（2）与外筒（11）固定连接，套筒（3）和水嘴（10）固定连接，套筒（3）和水嘴（10）能够沿外筒（11）的轴向往复移动，水嘴（10）能够封堵喷嘴（111）。采用了该同心配水器后，该小井眼地面可调分层注水管柱能够实现4″套管三层以上分注及测试，该管柱还具备洗井功能，另外，测试采用地面控制，可边调边测且测试数据地面直读。

Description

同心配水器及小井眼地面可调分层注水管柱

技术领域

本实用新型涉及石油开采技术领域，特别是一种同心配水器，还是一种小井眼地面可调分层注水管柱。

背景技术

4″套管内径较小，井下工具特别是封隔器、水力锚的径向尺寸排列矛盾突出，研制困难。中原油田有4″套管井200多口，由于受空间的限制，井下工具特别是封隔器、水力锚的设计、加工十分困难。辽河油田有小套管井4″近100口，受套管尺寸等限制，采用常规或桥式偏心注水封隔器和配水器简单缩小尺寸的方式无法实现其测调，只能采取笼统注水或油套分注方式，随着注水时间延长，层间矛盾日益突出，严重影响该类油藏水驱开发效果。

在国外，贝克和OTIS（奥的斯）公司研制了4″套管张力封隔器、卡瓦支撑式封隔器和永久式封隔器；其他公司，如哈里伯顿、斯伦贝谢等公司的4″封隔器其共同特点是单级使用，并没有洗井流道。在国内，新疆克拉玛油田由于早期4″套管井多，在20世纪60年代曾研究试验相应的分层工艺，管柱没有洗井功能，也无配套的分层测试、调配工艺。中原油田经过攻关研究，克服了配套工具设计径向尺寸矛盾突出，不能采用普通51/2″管柱工具设计的技术难题，研制了以配水器与封隔器一体化为主的4″套管井分层注水工具，并在此基础上形成了可洗井、可投捞调配的一级二层、二级二层等工艺分注管柱，满足了现场4″套管井分注的需要，解决了4″套管井分层注水的技术难题。但是中原油田该设计的工艺中使用的Y341配水封隔器是集封隔器与配水器为一体的井下工具，它将上、下两级配水器集中设计在封隔器内中心管上段，解决配水与投捞问题，从而实现4″套管井的分层注水。测试时，将一体化井下流量计坐入配水芯子内，一次测试出P1、P2的水量。另外，将配水器打捞出后，利用小直径三参数测试仪(自然伽玛、磁定位、井温)配合井下同位素配套仪器的使用，可完成分层吸水剖面测试，所以中原油田研制的4″套管井只能实现一级二层或者二级二层的分层注水。

实用新型内容

为了解决现有的小井眼不能三层以上分层注水的技术难题。本实用新型提供了一种同心配水器及小井眼地面可调分层注水管柱。采用了该同心配水器后，该小井眼地面可调分层注水管柱能够实现4″套管三层以上分注及测试，该管柱还具备洗井功能，另外，测试采用地面控制，可边调边测且测试数据地面直读。

本实用新型为解决其技术问题采用的技术方案是：一种同心配水器，包括外筒，外筒的侧壁设有喷嘴，外筒内沿轴向依次设有导向筒、套筒和筒状的水嘴，导向筒与外筒固定连接，套筒和水嘴固定连接，套筒和水嘴能够沿外筒的轴向往复移动，水嘴能够封堵喷嘴。

套筒的内壁沿轴向设有凹槽，套筒的上端与导向筒的下端螺纹连接，导向筒的外壁与外筒的内壁密封连接。

套筒的上端外设有环形突扣，环形突扣设有外螺纹，导向筒的下端设有内螺纹，环形突扣与导向筒的下端对应连接。

环形突扣包括从上向下依次设置的第一凸环和第二凸环。

套筒外套设有能够为套筒提供回复力的弹簧。

套筒的下端依次通过半环和扶正套与水嘴固定连接，半环和扶正套之间通过防转销钉固定，套筒和水嘴之间固定连接有环形的球座。

导向筒的轴线、套筒的轴线和水嘴的轴线均与外筒的轴线重合。

外筒内还设有环形的陶瓷垫片，陶瓷垫片的外壁与外筒的内壁密封连接，水嘴能够与陶瓷垫片密封连接。

导向筒的上端的内径小于导向筒的下端的内径，导向筒的上端的内径小于等于套筒的内径，外筒的上端设有上接头，外筒的下端设有下接头。

一种小井眼地面可调分层注水管柱，包括从上向下通过油管依次连接的多个上述的同心配水器，相邻的两个该同心配水器之间设有封隔器，设置在最下部的该同心配水器的下方还连接有筛管。

本实用新型的有益效果是：

1、能够实现4″套管井3层及以上分注及测试工艺；

2、该管柱具有洗井功能，且洗井压力低；

3、采用同心对接调整水量，测试成功率高；

4、流量测量和调节注入量大小同步进行，并且地面直读。

附图说明

下面结合附图对本实用新型所述的同心配水器及小井眼地面可调分层注水管柱作进一步详细的描述。

图1是同心配水器的装配图。

图2是图1中套筒部位的放大视图。

图3是图1中水嘴部位的放大视图。

图4是套筒的剖视图。

图5是导向筒的结构示意图。

图6是图5中沿A-A方向的剖视图。

图7是小井眼地面可调分层注水管柱的结构示意图。

其中1.上接头，2.导向筒，21.凹槽，22.条形壁，3.套筒，31.凹槽，32.环形突扣，321.第一凸环，322.第二凸环，4.垫片，5.弹簧，6.半环，7.防转销钉，8.扶正套，9.球座，10.水嘴，11.外筒，111.喷嘴，12.垫片，13.下接头；

50.同心配水器，51.封隔器，52.筛管，53.挡球，54.丝堵，55.油层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型所述的同心配水器及小井眼地面可调分层注水管柱作进一步详细的说明。一种同心配水器，包括外筒11，外筒11的侧壁设有喷嘴111，外筒11内沿轴向依次设有导向筒2、套筒3和筒状的水嘴10，导向筒2与外筒11固定连接，套筒3和水嘴10固定连接，套筒3和水嘴10能够沿外筒11的轴向往复移动，水嘴10能够封堵喷嘴111，如图1、图2、图3所示。

套筒3和水嘴10能够沿外筒11的轴向往复移动，如图2和图3所示，当套筒3带动水嘴10向上移动时，喷嘴111能够实现该同心配水器的内外连通，从而实现同心配水器的注水；当套筒3带动水嘴10向下移动时，水嘴10能够封堵喷嘴111，则停止注水。

套筒3的内壁沿轴向设有凹槽31，套筒3的上端与导向筒2的下端螺纹连接，导向筒2的外壁与外筒11的内壁密封连接。设置凹槽31可便于测调仪上的调节爪依靠弹力插入凹槽31，使调节爪与套筒3的相对周向固定，这样测调仪上的电机和调节爪转动能够带动套筒3转动，由于套筒3的上端与导向筒2的下端螺纹连接，从而可以实现套筒3和水嘴10沿外筒11的轴向往复移动，水嘴10为陶瓷水嘴。

套筒3的上端外设有环形突扣32，环形突扣32设有外螺纹，导向筒2的下端设有内螺纹，环形突扣32与导向筒2的下端对应连接。导向筒2含有不同内径的两段，如图1和图2所示，导向筒2上端的内径小于导向筒2下端的内径。导向筒2上端的筒壁沿轴向设有多个凹槽21，从而使导向筒2上端的形成了多个条形壁22，具体的如图5和图6所示，导向筒2的上端有用铣刀铣的四个凹槽31，导向筒2的上端有四个条形壁22，四个条形壁22中一个条形壁22的长度小于其余三个条形壁22的长度，导向筒2的上端这样设置的好处是：测调时测调仪的定位爪伸到凹槽31，通过形状固定住测调仪。

如图4所示，环形突扣32包括从上向下依次设置的第一凸环321和第二凸环322，第一凸环321和第二凸环322之间缺少一部分，即第一凸环321和第二凸环322之间有一环形凹槽，这样设计的好处是减少摩擦力，使导向筒2与套筒3扣旋转起来相对容易，同时又能保证稳固的连接。套筒3外套设有能够为套筒3提供回复力的弹簧5。弹簧5与垫片4套在套筒3上，弹簧3的作用是防止套筒3和导向筒2之间的螺纹上下震动引起螺纹脱扣造成水嘴的开度无法控制。

套筒3的下端依次通过两个半环6和扶正套8与水嘴10固定连接，半环6和扶正套8之间通过防转销钉7固定，套筒3和水嘴10之间固定连接有环形的球座9。导向筒2的轴线、套筒3的轴线和水嘴10的轴线均与外筒11的轴线重合。

外筒11内还设有环形的陶瓷垫片12，水嘴10为陶瓷水嘴，陶瓷水嘴和陶瓷垫片的作用是为了防磨，因为陶瓷耐磨，可以减少相对运动造成的磨损及防止水流冲击的磨损，陶瓷垫片12的外壁与外筒11的内壁密封连接，水嘴10能够与陶瓷垫片12密封连接。

导向筒2的上端的内径小于导向筒2的下端的内径，导向筒2的上端的内径小于等于套筒3的内径，外筒11的上端设有上接头1，外筒11的下端设有下接头13。

该同心配水器的工作过程为：当需要调节测试水量时，下入测调仪，在接近该同心配水器上方时，测调仪的定位爪打开，逐渐接近导向筒2，依靠导向筒的上端的结构，定位爪进入导向筒的空位中定位，同时测调仪上的调节爪依靠弹力进入套筒3的凹槽31内，测调仪上的电机转动可以带动套筒3、扶正套8、陶瓷水嘴10上下移动，依靠套筒3与导向筒2的螺纹配合，使得旋转运动变成陶瓷水嘴10的上下移动，依据陶瓷水嘴10与陶瓷垫片12的开度大小来调节水量多少，同时测调仪上的流量计实时测试流量数据。

该同心配水器中上接头1、下接头13与外筒11螺纹连接，上接头1与导向筒2螺纹连接。导向筒2与套筒3螺纹连接，同时导向筒2与套筒3螺纹连接的距离就是陶瓷水嘴10的开度（即大小），半环6与扶正套8螺纹连接后用防转销钉7固定。陶瓷水嘴10与扶正套8是利用自身的结构的卡槽卡住，半环6防转销钉7扶正套8球座9陶瓷水嘴10连接好后，装入已经连接好的套筒3下端的卡槽内。该同心配水器能够实现4″套管井多层注水的问题，下入一个测调仪就可以把它旋开与旋关。

一种小井眼地面可调分层注水管柱，所述小井眼地面可调分层注水管柱包括从上向下通过油管依次连接的多个上述的同心配水器50，相邻的两个该同心配水器50之间设有封隔器51，设置在最下部的该同心配水器的下方还连接有筛管52、挡球53、丝堵54，如图7所示。该小井眼地面可调分层注水管柱能够实现4″套管井内对多个油层55注水的问题，

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。

Claims (10)

1.一种同心配水器，其特征在于，所述同心配水器包括外筒（11），外筒（11）的侧壁设有喷嘴（111），外筒（11）内沿轴向依次设有导向筒（2）、套筒（3）和筒状的水嘴（10），导向筒（2）与外筒（11）固定连接，套筒（3）和水嘴（10）固定连接，套筒（3）和水嘴（10）能够沿外筒（11）的轴向往复移动，水嘴（10）能够封堵喷嘴（111）。

2.根据权利要求1所述的同心配水器，其特征在于：套筒（3）的内壁沿轴向设有凹槽（31），套筒（3）的上端与导向筒（2）的下端螺纹连接，导向筒（2）的外壁与外筒（11）的内壁密封连接。

3.根据权利要求2所述的同心配水器，其特征在于：套筒（3）的上端外设有环形突扣（32），环形突扣（32）设有外螺纹，导向筒（2）的下端设有内螺纹，环形突扣（32）与导向筒（2）的下端对应连接。

4.根据权利要求3所述的同心配水器，其特征在于：环形突扣（32）包括从上向下依次设置的第一凸环（321）和第二凸环（322）。

5.根据权利要求2所述的同心配水器，其特征在于：套筒（3）外套设有能够为套筒（3）提供回复力的弹簧（5）。

6.根据权利要求1所述的同心配水器，其特征在于：套筒（3）的下端依次通过半环（6）和扶正套（8）与水嘴（10）固定连接，半环（6）和扶正套（8）之间通过防转销钉（7）固定，套筒（3）和水嘴（10）之间固定连接有环形的球座（9）。

7.根据权利要求1所述的同心配水器，其特征在于：导向筒（2）的轴线、套筒（3）的轴线和水嘴（10）的轴线均与外筒（11）的轴线重合。

8.根据权利要求1所述的同心配水器，其特征在于：外筒（11）内还设有环形的陶瓷垫片（12），陶瓷垫片（12）的外壁与外筒（11）的内壁密封连接，水嘴（10）能够与陶瓷垫片（12）密封连接。

9.根据权利要求1所述的同心配水器，其特征在于：导向筒（2）的上端的内径小于导向筒（2）的下端的内径，导向筒（2）的上端的内径小于等于套筒（3）的内径，外筒（11）的上端设有上接头（1），外筒（11）的下端设有下接头（13）。

10.一种小井眼地面可调分层注水管柱，其特征在于：所述小井眼地面可调分层注水管柱包括从上向下通过油管依次连接的多个权利要求1～9中任意一项所述的同心配水器，相邻的两个该同心配水器之间设有封隔器（51），设置在最下部的该同心配水器的下方还连接有筛管（52）。

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