CN205135529U - 用于水井配注的封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于水井配注的封隔器，包括从上到下依次设置的中空的上接头、中心管、下主体和中空的下接头；上接头外套装固定一上主体，上主体上沿其轴向设置一上通道；一洗井阀组件密封套装固定于上主体外和中心管的上部外壁；中心管内设置一内管，内管与中心管间隔设置形成环形空间；下主体套装固定于中心管的下部外壁，下主体上沿其轴向设置一下通道；上通道、环形空间与下通道依次连通形成供电缆穿过的电缆通道；下接头的上部套装固定于下主体内，上接头的内腔、中心管的内腔与下接头的内腔从上到下依次连通形成中心通道。本实用新型不仅能封隔注水层段，还设有供电缆通过的通道，实现分层注水。

Description

用于水井配注的封隔器

技术领域

本实用新型涉及油田采油的技术领域，特别涉及一种水井注水过程中封隔注水层段，并与配注器配合进行分层注水的封隔器。

背景技术

随着机电一体化技术的不断发展，油田注采工艺逐渐与机电一体化相结合，向智能化、全程可控的方向发展。原有的水井注水封隔器与机械式注水设备配合，需要流量测试、调配及录取相应数据时，需要下入专用的调配仪器，操作过程复杂，成本较高。

实用新型内容

为解决上述的技术问题，本实用新型提出一种用于水井配注的封隔器，不仅能封隔注水层段，还设有供电缆通过的通道，电缆与设置在井下的配注器配合，实现分层注水。

本实用新型的一种用于水井配注的封隔器，包括从上到下依次设置的中空的上接头、中心管、下主体和中空的下接头；所述上接头外套装固定一上主体，所述上主体上沿其轴向设置一上通道；一洗井阀组件密封套装固定于所述上主体外和所述中心管的上部外壁；

所述中心管内设置一内管，所述内管与所述中心管间隔设置形成环形空间；所述下主体套装固定于所述中心管的下部外壁，所述下主体上沿其轴向设置一下通道；所述上通道、所述环形空间与所述下通道依次连通形成供电缆穿过的电缆通道；

所述下接头的上部套装固定于所述下主体内，所述上接头的内腔、所述中心管的内腔与所述下接头的内腔从上到下依次连通形成中心通道。

进一步地，所述洗井阀组件包括：

洗井阀套，其上部套装固定于所述上主体外，其中部设置向内凸伸的连接凸台，所述连接凸台套装固定于所述中心管外；

洗井阀座，封堵于所述洗井阀套的内壁与所述中心管的外壁之间，且位于所述洗井阀套的下部；

洗井阀，位于所述洗井阀座的上方，且所述洗井阀通过一洗井阀压帽固定于所述洗井阀套内；所述洗井阀套的内壁与所述中心管的外壁之间设置的径向间隔在所述连接凸台和所述洗井阀座之间形成供所述洗井阀上下移动的滑动间隙。

更进一步地，所述用于水井配注的封隔器还包括一衬管，所述衬管的上部套设于所述洗井阀座和所述中心管之间，所述衬管的下部套设一能沿所述衬管轴向压缩的胶筒组件。

更进一步地，所述胶筒组件包括从上到下依次套装在所述衬管外的第一胶筒、隔环和第二胶筒；

所述衬管的内壁或所述中心管的外壁上开设沿所述衬管轴向延伸的凹槽，所述凹槽从所述第一胶筒的上方延伸到所述第二胶筒的下方，通过所述洗井阀的上移所述凹槽与外界的油套环空连通形成洗井通道。

更进一步地，在所述胶筒组件的下方设置一坐封组件，所述坐封组件包括：

坐封套，其上部套设于所述中心管外且与所述中心管间隔设置，其下部密封套设于所述下主体外；

坐封销钉座，封堵于所述坐封套与所述中心管之间间隙的上端口，且所述坐封销钉座的上端面与所述第二胶筒的下端面抵靠；

坐封活塞，置于所述坐封套内，所述坐封活塞的上端面与设置在所述坐封套的内壁上的台阶相抵靠，所述坐封活塞的下端面与所述下主体的上端面之间间隔形成一液压腔。

作为一种可实施的方式，所述中心管的下端与所述下主体固定连接，所述内管的下端与所述下主体固定连接；

所述上接头的下端与所述中心管的上端间隔设置形成过油间隙，所述中心管的下部沿其径向设置贯通的过油孔，所述过油孔位于所述坐封活塞的下方；所述上接头的内腔、所述过油间隙、所述环形空间与所述过油孔依次连通形成驱动通道，外界的流体通过所述驱动通道注入所述液压腔驱动所述坐封活塞上移。

更进一步地，所述坐封组件的内侧和所述中心管的外壁之间设置一解封组件，所述解封组件包括：

与所述中心管固定连接的解封销钉座，所述坐封销钉座通过一坐封销钉固定连接到所述解封销钉座上；

位于所述解封销钉座下方的解封销钉挂，所述解封销钉挂包括沿所述中心管的轴向延伸的连接部和沿所述中心管的径向延伸的托举部，所述解封销钉座通过一解封销钉固定连接到所述连接部上；

套设在所述连接部外且与所述坐封套固定连接的锁环，所述锁环沿所述中心管的轴向设置在所述解封销钉座的下端与所述托举部的上端之间。

作为一种可实施的方式，所述上通道的上端口通过上密封组件密封，所述上密封组件包括置于所述上通道内的上密封球和覆盖在所述上密封球外的上密封压帽；

所述下通道的下端口通过下密封组件密封，所述下密封组件包括置于所述下通道内的下密封球和覆盖在所述下密封球外的下密封压帽。

进一步地，所述上密封压帽上沿所述上通道的轴向设置上过线孔，所述下密封压帽上沿所述下通道的轴向设置下过线孔。

本实用新型相比于现有技术的有益效果在于：用于水井配注的封隔器具有封闭在内部的电缆通道，电缆经由电缆通道穿过封隔器与井下的配注器相配合，电缆在封隔器内全程得到了保护，避免了长期与其他零件或套管接触、磕碰导致损坏，提高了使用寿命。本实用新型可以封隔注水层段，实现分层注水，保持了地层压力，有利于油田的持续开采，并能在洗井过程分层洗井。

附图说明

图1为本实用新型的用于水井配注的封隔器的半剖示意图。

附图标记：

1-上接头；2-上密封压帽；3-上密封球；4-上主体；5-洗井阀套；

6-中心管；7-洗井阀；8-洗井阀压帽；9-洗井阀座；10-内管；

11-第一胶筒；12-隔环；13-第二胶筒；14-衬管；15-坐封销钉座；

16-坐封销钉；17-解封销钉座；18-解封销钉；19-锁环；20-解封销钉挂；

21-坐封套；22-坐封活塞；23-下主体；232-上轴肩；234-下轴肩；24-下接头。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。

请参阅图1所示，本实用新型的用于水井配注的封隔器，包括从上到下依次设置的中空的上接头1、中心管6、套装固定于中心管6的下部外壁的下主体23和中空的下接头24。上接头1外套装固定一上主体4，上主体4上沿其轴向设置一上通道。一用于洗井的洗井阀组件密封套装固定于上主体4外和中心管6的上部外壁。中心管6内设置一内管10，内管10与中心管6间隔设置形成环形空间。下主体23上沿其轴向设置一下通道；上通道、环形空间与下通道依次连通形成供电缆穿过的电缆通道，电缆在封隔器内全程得到了较好的保护，避免在复杂工况下与其他零件或套管接触、磕碰导致损坏。

下接头24的上部套装固定于下主体23内，上接头1的内腔、中心管6的内腔与下接头24的内腔从上到下依次连通形成中心通道，上接头1的上方连接油管后，流体通过油管和中心通道注入井内。用于水井配注的封隔器具有封闭在内部的电缆通道，电缆经由电缆通道穿过封隔器与井下的配注器相配合，提高了使用寿命。

进一步地，洗井阀组件包括：洗井阀套5、洗井阀座9和洗井阀7。洗井阀套5的上部套装固定于上主体4外，洗井阀套5的中部设置向内凸伸的连接凸台，连接凸台套装固定于中心管6外。较优地，在上主体4的外壁上沿其轴向延伸设置外台阶，洗井阀套5的内壁设置内台阶，内台阶与外台阶尺寸相等，使封隔器的整体结构规则，有利于井下作业。

洗井阀座9封堵于洗井阀套5的内壁与中心管6的外壁之间，且位于洗井阀套5的下部。洗井阀7，位于洗井阀座9的上方，且洗井阀7通过一洗井阀压帽8固定于洗井阀套5内。洗井阀套5的内壁与中心管6的外壁之间设置径向间隔，此径向间隔在所述连接凸台和所述洗井阀座之间(即在连接凸台的下方且在洗井阀座9的上方)形成供洗井阀7上下移动的滑动间隙。本实用新型可以封隔注水层段，实现分层注水，保持了地层压力，有利于油田的持续开采。

更进一步地，用于水井配注的封隔器还包括一衬管14，衬管14的上部套设于洗井阀座和中心管6之间，衬管14的下部套设一能沿衬管14轴向压缩的胶筒组件。较优地，衬管14与中心管6之间通过螺纹固定连接。

更进一步地，胶筒组件包括从上到下依次套装在衬管14外的第一胶筒11、隔环12和第二胶筒13。衬管14的内壁或中心管6的外壁上开设沿衬管14轴向延伸的凹槽，凹槽从第一胶筒11的上方延伸到第二胶筒13的下方，本实施例中，凹槽设置在中心管6的外壁上。在洗井作业时，油套环空中的洗井液作用于洗井阀7，使洗井阀7沿洗井阀套5和中心管之间的滑动间隙上移，通过洗井阀7的上移凹槽与外界的油套环空连通形成洗井通道。本实施例中，在洗井阀套5上设置沿洗井阀套5的径向设置的洗井液通孔，洗井阀7上移，洗井液通过洗井液通孔进入凹槽，洗井液从第一胶筒11的上方绕行到第二胶筒13的下方，在洗井过程中实现了分层洗井。

更进一步地，在胶筒组件的下方设置一坐封组件，通过坐封组件推动胶筒组件沿衬管14的径向变形膨胀，从而实现封隔地层的作用，坐封组件包括坐封套21、坐封销钉座15和坐封活塞22。

坐封套21的上部套设于中心管6外且与中心管6间隔设置，坐封套21的下部密封套设于下主体23外。坐封销钉座15封堵于坐封套21与中心管6之间间隙的上端口，且坐封销钉座15的上端面与第二胶筒13的下端面抵靠，能将坐封力迅速传递到胶筒组件。坐封活塞22置于坐封套21内，坐封活塞22的上端面与设置在坐封套21的内壁上的台阶相抵靠，坐封活塞22的下端面与下主体23的上端面之间间隔形成一供流体蓄积的液压腔。

作为一种可实施的方式，中心管6的下端与下主体23固定连接，内管10的下端与下主体23固定连接。较优地，下主体23的内壁上从上到下设置上轴肩232和下轴肩234，中心管6的下端与上轴肩232的垂直面螺纹连接，内管10的下端与下轴肩234的垂直面固定连接，下通道的上端口位于上轴肩232的水平面上。

上接头1的下端与中心管6的上端间隔设置形成过油间隙，中心管6的下部沿其径向设置贯通的过油孔，过油孔位于坐封活塞22的下方。上接头1的内腔、过油间隙、环形空间与过油孔依次连通形成驱动通道，外界的流体通过驱动通道注入液压腔驱动坐封活塞22上移。洗井阀组件的上部密封套装固定于上主体4的外壁，洗井阀组件的下部密封套装固定于中心管6的上部外壁，使洗井阀组件覆盖在上接头1和中心管6的之间间隔形成的过油间隙外。

更进一步地，坐封组件的内侧和中心管6的外壁之间设置一解封组件，解封组件包括与中心管6固定连接的解封销钉座17、位于解封销钉座17下方的解封销钉挂20和锁环19。本实施例中，坐封销钉座15为一倒置的L形，解封销钉座17置于坐封销钉座15的L形空腔内，坐封销钉座15通过一坐封销钉16固定连接到解封销钉座17上。解封销钉挂20包括沿中心管6的轴向延伸(垂直)的连接部和沿中心管6的径向延伸(水平)的托举部，解封销钉座17通过一解封销钉18固定连接到解封销钉挂20的连接部上。锁环19套设在解封销钉挂20的连接部外且与坐封套21固定连接，锁环19沿中心管6的轴向设置在解封销钉座17的下端与托举部的上端之间。

作为一种可实施的方式，上通道的上端口通过上密封组件密封，上密封组件包括置于上通道内的上密封球3和覆盖在上密封球3外的上密封压帽2。下通道的下端口通过下密封组件密封，下密封组件包括置于下通道内的下密封球和覆盖在下密封球外的下密封压帽。

进一步地，上密封压帽2上沿上通道的轴向设置上过线孔，下密封压帽上沿下通道的轴向设置下过线孔。本实施例中，上过线孔和下过线孔分别设置在上密封压帽2和下密封压帽的中心，电缆分别与上过线孔、下过线孔密封配合。上密封压帽2与上主体4之间螺纹连接，下密封压帽与下主体23之间螺纹连接。

本实用新型在现场使用的过程如下：将电缆依次由上密封压帽2、上密封球3、上主体4的上通道、环形空间(由中心管6与中心管6内套设的内管10间隔形成)、下密封球、下密封压帽和下主体23的下通道穿过，压紧上密封球3和下密封球，拧紧上密封压帽2和下密封压帽，密封并固定电缆，电缆的上端伸出部分与通讯设备相连接，电缆的下端伸出部分与井下的配注器电连接，通过洗井阀组件可以进行分层注水。

上接头1与位于上方的油管的下端口连接，将本实用新型的封隔器下入到油井指定深度，通过油管加压，外界的流体依次经由上接头1的内腔、上接头1的下端与中心管6的上端的过油间隙、环形空间与中心管6上径向的过油孔形成的驱动通道，注入坐封活塞22的下端面与下主体23的上端面之间的液压腔，流体作用在坐封活塞22的下端面，驱动坐封活塞22带动坐封套21和锁环19上行，坐封销钉16被剪断，坐封套21继续推动坐封销钉座15和解封组件上行，挤压胶筒组件中的第一胶筒11和第二胶筒13沿径向变形膨胀，完成坐封功能，起到封隔地层的作用。

解封时，上提油管，中心管6带动解封销钉座17上行，解封销钉18被剪断，解封销钉挂20脱落，坐封销钉座15不再受向上的推力，第一胶筒11和第二胶筒13回复原形，消除沿径向的变形膨胀量，完成了封隔器的解封。

本实用新型的结构简单，既能封隔注水层段，能分层注水洗井，又设有电缆专用的电缆通道，电缆在封隔器内全程得到了保护。上密封球3和下密封球压紧后即起到密封电缆通道的作用，而且固定了电缆，避免过度拉伸电缆。电缆穿过后可与井下的配注器配合使用，实现注水井配注，分层注水能够保持地层压力，对油田的持续开采发挥重要的作用。井下配注器可通过电缆与地面通讯，进行流量测试、调配及相应数据录取工作，实现注水过程全程可控。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于水井配注的封隔器，其特征在于，所述用于水井配注的封隔器包括从上到下依次设置的中空的上接头、中心管、下主体和中空的下接头；所述上接头外套装固定一上主体，所述上主体上沿其轴向设置一上通道；一洗井阀组件密封套装固定于所述上主体外和所述中心管的上部外壁；

所述中心管内设置一内管，所述内管与所述中心管间隔设置形成环形空间；所述下主体套装固定于所述中心管的下部外壁，所述下主体上沿其轴向设置一下通道；所述上通道、所述环形空间与所述下通道依次连通形成供电缆穿过的电缆通道；

所述下接头的上部套装固定于所述下主体内，所述上接头的内腔、所述中心管的内腔与所述下接头的内腔从上到下依次连通形成中心通道。

2.根据权利要求1所述的用于水井配注的封隔器，其特征在于，所述洗井阀组件包括：

洗井阀套，其上部套装固定于所述上主体外，其中部设置向内凸伸的连接凸台，所述连接凸台套装固定于所述中心管外；

洗井阀座，封堵于所述洗井阀套的内壁与所述中心管的外壁之间，且位于所述洗井阀套的下部；

洗井阀，位于所述洗井阀座的上方，且所述洗井阀通过一洗井阀压帽固定于所述洗井阀套内；所述洗井阀套的内壁与所述中心管的外壁之间设置的径向间隔在所述连接凸台和所述洗井阀座之间形成供所述洗井阀上下移动的滑动间隙。

3.根据权利要求2所述的用于水井配注的封隔器，其特征在于，所述用于水井配注的封隔器还包括一衬管，所述衬管的上部套设于所述洗井阀座和所述中心管之间，所述衬管的下部套设一能沿所述衬管轴向压缩的胶筒组件。

4.根据权利要求3所述的用于水井配注的封隔器，其特征在于，所述胶筒组件包括从上到下依次套装在所述衬管外的第一胶筒、隔环和第二胶筒；

所述衬管的内壁或所述中心管的外壁上开设沿所述衬管轴向延伸的凹槽，所述凹槽从所述第一胶筒的上方延伸到所述第二胶筒的下方，通过所述洗井阀的上移所述凹槽与外界的油套环空连通形成洗井通道。

5.根据权利要求4所述的用于水井配注的封隔器，其特征在于，在所述胶筒组件的下方设置一坐封组件，所述坐封组件包括：

坐封套，其上部套设于所述中心管外且与所述中心管间隔设置，其下部密封套设于所述下主体外；

坐封销钉座，封堵于所述坐封套与所述中心管之间间隙的上端口，且所述坐封销钉座的上端面与所述第二胶筒的下端面抵靠；

坐封活塞，置于所述坐封套内，所述坐封活塞的上端面与设置在所述坐封套的内壁上的台阶相抵靠，所述坐封活塞的下端面与所述下主体的上端面之间间隔形成一液压腔。

6.根据权利要求5所述的用于水井配注的封隔器，其特征在于，所述中心管的下端与所述下主体固定连接，所述内管的下端与所述下主体固定连接；

所述上接头的下端与所述中心管的上端间隔设置形成过油间隙，所述中心管的下部沿其径向设置贯通的过油孔，所述过油孔位于所述坐封活塞的下方；所述上接头的内腔、所述过油间隙、所述环形空间与所述过油孔依次连通形成驱动通道，外界的流体通过所述驱动通道注入所述液压腔驱动所述坐封活塞上移。

7.根据权利要求5所述的用于水井配注的封隔器，其特征在于，所述坐封组件的内侧和所述中心管的外壁之间设置一解封组件，所述解封组件包括：

与所述中心管固定连接的解封销钉座，所述坐封销钉座通过一坐封销钉固定连接到所述解封销钉座上；

位于所述解封销钉座下方的解封销钉挂，所述解封销钉挂包括沿所述中心管的轴向延伸的连接部和沿所述中心管的径向延伸的托举部，所述解封销钉座通过一解封销钉固定连接到所述连接部上；

套设在所述连接部外且与所述坐封套固定连接的锁环，所述锁环沿所述中心管的轴向设置在所述解封销钉座的下端与所述托举部的上端之间。

8.根据权利要求1所述的用于水井配注的封隔器，其特征在于，所述上通道的上端口通过上密封组件密封，所述上密封组件包括置于所述上通道内的上密封球和覆盖在所述上密封球外的上密封压帽；

所述下通道的下端口通过下密封组件密封，所述下密封组件包括置于所述下通道内的下密封球和覆盖在所述下密封球外的下密封压帽。

9.根据权利要求8所述的用于水井配注的封隔器，其特征在于，所述上密封压帽上沿所述上通道的轴向设置上过线孔，所述下密封压帽上沿所述下通道的轴向设置下过线孔。