CN204283306U - 一种定量注水测压复合堵塞器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种定量注水测压复合堵塞器，包括投捞总成、测压总成及定量注水总成；所述定量注水总成包括空心阀芯、定流体上外套、定流体弹簧、定流体中外套、上水嘴、陶瓷水嘴及定流体下外套；所处测压总成包括通信模块、压力计外套、油管压力传感器、套管压力传感器、传压管、处理器、以及用于提供电能的电源，本实用新型可以同时实现定量注水及注水过程中底层压力的测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种堵塞器，具体涉及一种定量注水测压复合堵塞器。
背景技术
现有定量堵塞器只能实现定量注水，不能监测注水过程中的地层压力情况；而现有存储式压力计只能监测到注水段关闭情况下压力，无法监测到注水过程中的地层压力。为了解决在正常定量注水条件下能够监测地层压力的问题，研制了一种定量注水测压复合堵塞器。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种定量注水测压复合堵塞器，该堵塞器可以同时实现定量注水及注水过程中底层压力的测量。
为达到上述目的，本实用新型所述的定量注水测压复合堵塞器包括投捞总成、测压总成及定量注水总成；
所述定量注水总成包括空心阀芯、定流体上外套、定流体弹簧、定流体中外套、上水嘴、陶瓷水嘴及定流体下外套，定流体中外套的两端套接于定流体上外套下端内及定流体下外套的上端内，上水嘴及陶瓷水嘴沿轴向依次设置于定流体中外套内，空心阀芯套接于定流体上外套内，定流体弹簧套接于空心阀芯下端的侧面，定流体弹簧的上端及下端分别与空心阀芯的侧面及定流体中外套的内壁相连接，上水嘴上端的内壁与空心阀芯下端的外壁之间有环形间隙，定流体上外套的侧壁上开设有出水孔，定流体下外套下端的入水口依次经陶瓷水嘴、上水嘴及所述环形间隙与出水孔相连通；
所处测压总成包括通信模块、压力计外套、油管压力传感器、套管压力传感器、传压管、处理器、以及用于提供电能的电源，定流体上外套的上端套接于压力计外套的下端，压力计外套的上端套接于投捞总成中投捞体外套的下端内，传压管、套管压力传感器、处理器及通信模块均位于压力计外套内，传压管的下端与空心阀芯的上端活动连接，套管压力传感器位于传压管的上端，空心阀芯的上端与压力计外套的下端之间存在间隙，压力计外套的侧面开设有传压孔，油管压力传感器位于所传压孔内，油管压力传感器与套管压力传感器均与处理器的输入端相连接，处理器的输出端通过通信模块与外接设备相连接。
所述投捞总成包括打捞杆、压帽、打捞杆弹簧、螺栓、投捞体外套、轴及凸轮，投捞体外套的中部对称开设有两个通槽，凸轮位于两个通槽之间，并通过轴支撑固定于投捞体外套内，凸轮上设有能够在通槽内转动的短尖锁面及长尖锁面，凸轮的外侧与投捞体外套的内壁之间设有扭簧，压帽与投捞体外套的上端相连接，打捞杆的下端穿过压帽插入于投捞体外套中，螺栓套接于打捞杆下端的侧面上，打捞杆的侧面与压帽之间相连接，打捞杆弹簧的两端分别与压帽与螺栓相连接，打捞杆的下端卡接于凸轮的短尖锁面上。
所述投捞体外套的下端与压力计外套上端之间通过螺纹连接；
所述压力计外套的下端与定流体上外套的上端之间通过螺纹连接；
所述压力计外套的下端与传压管的上端之间通过螺纹连接。
所述定流体中外套的上端及下端与定流体上外套的下端及定流体下外套的上端之间均通过螺纹连接；
所述空心阀芯与定流体上外套之间相卡接，用于对空心阀芯起轴向限位作用。
所述压帽与投捞体外套的上端通过螺纹连接；
所述打捞杆的侧面设有用于起限位作用的环形凸起，环形凸起位于压帽的内侧。
所述传压管与空心阀芯之间设有密封胶圈。
所述定流体下外套的侧面设有下O型密封圈；
所述定流体上外套的侧面设有上O型密封圈。
所述陶瓷水嘴与定流体中外套之间设有若干水嘴垫圈。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型所述的定量注水测压复合堵塞器在使用时，将本实用新型所述的定量注水测压复合堵塞器放置到工作筒中，注入地层的液体从工作筒偏孔底端经定流体下外套底部的入口进入到定流体下外套中，从而经陶瓷水嘴向上流出，再经水嘴与空心阀芯之间的环形间隙及定流体上外套上的出水孔流出后经工作筒偏孔进入地层，当工作筒偏孔的压力一定时，工作筒内部注水压力增加时，空心阀芯压缩定流体弹簧上下移动，从而使空心阀芯与上水嘴之间的环形间隙缩小，从而实现定量注水的功能；同时地表压力经定流体上外套传递到空心阀芯，再经空心阀芯传递到传压管上，最后经传压管的内通孔传递到套管压力传感器上，从而通过压力传感器来测量地表的压力信息，并将所述压力信息传递到处理器中，处理器根据所述压力信息绘制压力曲线，通过通信模块将绘制的压力曲线传递出去，同时通过油管压力传感器测量油管的压力，并通过通信模块传递出去，操作简单、方便，实用性极强。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型在正常注水压力下传压管15与空心阀芯16的位置关系图；
图3为本实用新型在注水压力升高后传压管15与空心阀芯16的位置关系图；
图4为本实用新型工作时的结构示意图。
其中，1为打捞杆、2为压帽、3为打捞杆弹簧3、4为螺栓、5为投捞体外套、6为轴、7为扭簧、8为凸轮、9为压力计外套、10为电池腔套、11为通信模块、12为处理器、13为油管压力传感器、14为套管压力传感器、15为传压管、16为空心阀芯、17为上O型密封圈、18为定流体上外套、19为定流体弹簧、20为定流体中外套、21为上水嘴、22为陶瓷水嘴、23为水嘴垫圈、24为定流体下外套、25为下O型密封圈、26为工作筒偏孔、27为工作筒偏孔的凹槽27、28为工作筒偏孔的出水孔。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
参考图1、图2、图3及图4，本实用新型所述的定量注水测压复合堵塞器包括投捞总成、测压总成及定量注水总成；所述定量注水总成包括空心阀芯16、定流体上外套18、定流体弹簧19、定流体中外套20、上水嘴21、陶瓷水嘴22及定流体下外套24，定流体中外套20的两端套接于定流体上外套18下端内及定流体下外套24的上端内，上水嘴21及陶瓷水嘴22沿轴向依次设置于定流体中外套20内，空心阀芯16套接于定流体上外套18内，定流体弹簧19套接于空心阀芯16下端的侧面，定流体弹簧19的上端及下端分别与空心阀芯16的侧面及定流体中外套20的内壁相连接，上水嘴21上端的内壁与空心阀芯16下端的外壁之间有环形间隙，定流体上外套18的侧壁上开设有出水孔，定流体下外套24下端的入水口依次经陶瓷水嘴22、上水嘴21及所述环形间隙与出水孔相连通；所处测压总成包括通信模块11、压力计外套9、油管压力传感器13、套管压力传感器14、传压管15、处理器12、电池腔套10、以及用于提供电能的电源，电源位于所述电池腔套10中，定流体上外套18的上端套接于压力计外套9的下端，压力计外套9的上端套接于投捞总成中投捞体外套5的下端内，电池腔套10、传压管15、套管压力传感器14、处理器12及通信模块11均位于压力计外套9内，传压管15的下端与空心阀芯16的上端活动连接，套管压力传感器14位于传压管15的上端，空心阀芯16的上端与压力计外套9的下端之间存在间隙，压力计外套9的侧面开设有传压孔，油管压力传感器13位于所传压孔内，油管压力传感器13与套管压力传感器14均与处理器12的输入端相连接，处理器12的输出端通过通信模块11与外接设备相连接。
需要说明的是，所述投捞总成包括打捞杆1、压帽2、打捞杆弹簧3、螺栓4、投捞体外套5、轴6及凸轮8，投捞体外套5的中部对称开设有两个通槽，凸轮8位于两个通槽之间，并通过轴6支撑固定于投捞体外套5内，凸轮8上设有能够在通槽内转动的短尖锁面及长尖锁面，凸轮8的外侧与投捞体外套5的内壁之间设有扭簧7，压帽2与投捞体外套5的上端相连接，打捞杆1的下端穿过压帽2插入于投捞体外套5中，螺栓4套接于打捞杆1下端的侧面上，打捞杆1的侧面与压帽2之间相连接，打捞杆弹簧3的两端分别与压帽2与螺栓4相连接，打捞杆1的下端卡接于凸轮8的短尖锁面上；投捞体外套5的下端与压力计外套9上端之间通过螺纹连接；压力计外套9的下端与定流体上外套18的上端之间通过螺纹连接；压力计外套9的下端与传压管15的上端之间通过螺纹连接；定流体中外套20的上端及下端与定流体上外套18的下端及定流体下外套24的上端之间均通过螺纹连接；空心阀芯16与定流体上外套18之间相卡接，用于对空心阀芯16起轴向限位作用；压帽2与投捞体外套5的上端通过螺纹连接；打捞杆1的侧面设有用于起限位作用的环形凸起，环形凸起位于压帽2的内侧；传压管15与空心阀芯16之间设有密封胶圈；定流体下外套24的侧面设有下O型密封圈25；定流体上外套18的侧面设有上O型密封圈17；陶瓷水嘴22与定流体中外套20之间设有若干水嘴垫圈23。
在投放作业时，钢丝携带的投捞器通过投送头与压帽2连接，投送头上有细孔与压帽2上的细孔对准，插入细钢丝方式将两者连接，下入注水管柱后，下至目标工作筒下部，再上提至该工作筒的上部，然后再下放，使凸轮8的长尖锁面锁定到工作筒偏孔的凹槽27内，再次上提投捞器，剪断投送头与压帽2对应细孔上的钢丝，投送完成。在打捞气举阀作业时，将投捞器手臂上通过螺纹联接的专用捞头捞住打捞杆1后上提，凸轮8的短尖锁面失去阻挡，凸轮8带动长短尖锁面也顺时针旋转一定角度，从而使本实用新型所述的定量注水测压复合堵塞器在工作筒偏孔的凹槽27内失去锁定，进而通过投捞器携将本实用新型所述的定量注水测压复合堵塞器提出。
注入地层的液体从工作筒偏孔26底端经定流体下外套24下端的入水口进入，后经陶瓷水嘴22向上流出，再经空心阀芯16下端与上水嘴21之间的环形间隙流出，然后再经定流体上外套18的侧壁出水孔流出，最后经工作筒偏孔的出水孔28进入到地层。由于注水速度与水嘴及截流件前后压差有关，当工作筒偏孔26出水孔压力一定时，工作筒内部注水压力增加时，注入水从工作筒偏孔26的底端经空心阀芯16底端与上水嘴21的环形间隙的注水量将增加，但由于工作筒内部注水压力也从工作筒偏孔26上部经定流体上外套18的上部侧壁孔作用于空心阀芯16的上部环形面上并驱动空心阀芯16压缩定流体弹簧19后向下移动，使空心阀芯16底端与上水嘴21的环形间隙减小，进而将已增加后注水量减少到原设定值，使水量不随油管压力变化而变化，实现定量注水的功能。
同时，地层压力经定流体上外套18的出水孔传递到空心阀芯16底端的侧壁上的圆孔，再经空心阀芯16的内孔、传压管15的内通孔传递到套管压力传感器14，另外，油管压力由油管压力传感器13经压力计外套9上的侧壁传压孔测得，套管压力传感器14采集到的压力信息转发至处理器12中，处理器12根据接收的压力信息绘制压力曲线，并通过通信模块11将所述压力曲线转发至外接设备上。
使用定量注水测压复合堵塞器进行注水和测压，主要施工步骤如下：分注管柱下入井内，打压坐封封隔器，验封合格；在定量注水测压复合堵塞器顶端连接投送头，并安装在投捞器上；采用投捞器将定量注水测压复合堵塞器投入配水器偏孔中，正常注水和测压；注水一段时间后，用投捞器捞出定量注水测压复合堵塞器，进行压力数据回放；根据压力数据，分析地层状况，指导注水开发。
Claims (8)
1.一种定量注水测压复合堵塞器，其特征在于，包括投捞总成、测压总成及定量注水总成；
所述定量注水总成包括空心阀芯(16)、定流体上外套(18)、定流体弹簧(19)、定流体中外套(20)、上水嘴(21)、陶瓷水嘴(22)及定流体下外套(24)，定流体中外套(20)的两端套接于定流体上外套(18)下端内及定流体下外套(24)的上端内，上水嘴(21)及陶瓷水嘴(22)沿轴向依次设置于定流体中外套(20)内，空心阀芯(16)套接于定流体上外套(18)内，定流体弹簧(19)套接于空心阀芯(16)下端的侧面，定流体弹簧(19)的上端及下端分别与空心阀芯(16)的侧面及定流体中外套(20)的内壁相连接，上水嘴(21)上端的内壁与空心阀芯(16)下端的外壁之间有环形间隙，定流体上外套(18)的侧壁上开设有出水孔，定流体下外套(24)下端的入水口依次经陶瓷水嘴(22)、上水嘴(21)及所述环形间隙与出水孔相连通；
所处测压总成包括通信模块(11)、压力计外套(9)、油管压力传感器(13)、套管压力传感器(14)、传压管(15)、处理器(12)、以及用于提供电能的电源，定流体上外套(18)的上端套接于压力计外套(9)的下端，压力计外套(9)的上端套接于投捞总成中投捞体外套(5)的下端内，传压管(15)、套管压力传感器(14)、处理器(12)及通信模块(11)均位于压力计外套(9)内，传压管(15)的下端与空心阀芯(16)的上端活动连接，套管压力传感器(14)位于传压管(15)的上端，空心阀芯(16)的上端与压力计外套(9)的下端之间存在间隙，压力计外套(9)的侧面开设有传压孔，油管压力传感器(13)位于所传压孔内，油管压力传感器(13)与套管压力传感器(14)均与处理器(12)的输入端相连接，处理器(12)的输出端通过通信模块(11)与外接设备相连接。
2.根据权利要求1所述的定量注水测压复合堵塞器，其特征在于，所述投捞总成包括打捞杆(1)、压帽(2)、打捞杆弹簧(3)、螺栓(4)、投捞体外套(5)、轴(6)及凸轮(8)，投捞体外套(5)的中部对称开设有两个通槽，凸轮(8)位于两个通槽之间，并通过轴(6)支撑固定于投捞体外套(5)内，凸轮(8)上设有能够在通槽内转动的短尖锁面及长尖锁面，凸轮(8)的外侧与投捞体外套(5)的内壁之间设有扭簧(7)，压帽(2)与投捞体外套(5)的上端相连接，打捞杆(1)的下端穿过压帽(2)插入于投捞体外套(5)中，螺栓(4)套接于打捞杆(1)下端的侧面上，打捞杆(1)的侧面与压帽(2)之间相连接，打捞杆弹簧(3)的两端分别与压帽(2)与螺栓(4)相连接，打捞杆(1)的下端卡接于凸轮(8)的短尖锁面上。
3.根据权利要求2所述的定量注水测压复合堵塞器，其特征在于，
所述投捞体外套(5)的下端与压力计外套(9)上端之间通过螺纹连接；
所述压力计外套(9)的下端与定流体上外套(18)的上端之间通过螺纹连接；
所述压力计外套(9)的下端与传压管(15)的上端之间通过螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的定量注水测压复合堵塞器，其特征在于，
所述定流体中外套(20)的上端及下端与定流体上外套(18)的下端及定流体下外套(24)的上端之间均通过螺纹连接；
所述空心阀芯(16)与定流体上外套(18)之间相卡接，用于对空心阀芯(16)起轴向限位作用。
5.根据权利要求2所述的定量注水测压复合堵塞器，其特征在于，
所述压帽(2)与投捞体外套(5)的上端通过螺纹连接；
所述打捞杆(1)的侧面设有用于起限位作用的环形凸起，环形凸起位于压帽(2)的内侧。
6.根据权利要求1所述的定量注水测压复合堵塞器，其特征在于，
所述传压管(15)与空心阀芯(16)之间设有密封胶圈。
7.根据权利要求1所述的定量注水测压复合堵塞器，其特征在于，
所述定流体下外套(24)的侧面设有下O型密封圈(25)；
所述定流体上外套(18)的侧面设有上O型密封圈(17)。
8.根据权利要求1所述的定量注水测压复合堵塞器，其特征在于，
所述陶瓷水嘴(22)与定流体中外套(20)之间设有若干水嘴垫圈(23)。
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