CN209603929U - 开关式夹壁封隔器及其注采一体管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种开关式夹壁封隔器及其注采一体管柱，该注采一体管柱包括由上至下顺序连接的油管、开关式夹壁封隔器、注采一体泵和喇叭口；本实用新型开关式夹壁封隔器能够使注采一体管柱实现不需要起出抽油杆就可以注汽，注汽结束后下放抽油杆即可采油；由此可以减少作业流程，降低开采成本，达到降本增效。

Description

开关式夹壁封隔器及其注采一体管柱

技术领域

本实用新型是关于一种用于稠油开采领域中注采一体管柱的封隔器，尤其涉及一种开关式夹壁封隔器及其注采一体管柱。

背景技术

目前蒸汽吞吐是稠油开采的一个重要工艺，在蒸汽吞吐开采过程中，首先需要下入注汽管柱，注汽结束后起出注汽管柱，进行焖井，然后再下入开采管柱进行采油，这样就需要起下两趟管柱才能完成这个工艺流程。目前在降本增效的大环境下有必要研究一种注采一体管柱，以减少作业流程，降低开采成本。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种开关式夹壁封隔器及其注采一体管柱，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种开关式夹壁封隔器及其注采一体管柱，使注采一体管柱可以实现不需要起出抽油杆就可以注汽，注汽结束后下放抽油杆即可采油。

本实用新型的目的是这样实现的，一种开关式夹壁封隔器，包括有上接头，上接头内侧设有一向下延伸的孔径大于上接头内径的阶梯孔，上接头下部外壁固定连接有一胶筒上压套，一胶筒芯管的上端固定连接在所述胶筒上压套下端内壁，一中心管由下向上穿过上接头的阶梯孔，中心管的上端固定连接在所述上接头上端内壁，胶筒上压套中部内壁向内凸设有一环形球座，环形球座上方的胶筒上压套侧壁设有过流透孔；中心管上部外壁与阶梯孔内壁之间形成环形容置空间，该环形容置空间内一液缸，该液缸为上端封闭下端开口的缸体；该液缸的外壁与阶梯孔内壁保持有间隙；该液缸与中心管固定连接，所述液缸内部设有一能滑动的第一活塞体，第一活塞体上方的液缸内部空间构成第一灌药腔，第一灌药腔里装有正辛烷；第一活塞体下部连接一能在中心管外壁与阶梯孔内壁之间密封滑动的连接体，该连接体向下延伸设置一环形球阀；所述中心管外壁与胶筒芯管内壁和环形球座之间形成环形过流通道，环形球阀能够向下移动坐封在环形球座顶部并将环形过流通道上端封闭；在环形球阀外侧与阶梯孔内壁之间且对应过流透孔的位置设有一复位弹簧，复位弹簧上端顶持在连接体上，复位弹簧的下端顶持在胶筒上压套上；位于胶筒上压套下方的胶筒芯管外壁上依序设有胶筒和挤压胶筒变形膨胀并保持胶筒膨胀的挤压驱动组件。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述挤压驱动组件包括有套设在胶筒芯管外壁能移动的坐封活塞缸，该坐封活塞缸上端封闭下端呈开口，坐封活塞缸内部设有与胶筒芯管外壁固定连接的第二活塞体，第二活塞体上端与坐封活塞缸上端之间形成封闭的第二灌药腔，第二灌药腔里装有正辛烷，坐封活塞缸侧壁与第二活塞体由坐封销钉固定；第二活塞体下方还设有一与胶筒芯管外壁固定连接的锁紧管，锁紧管外壁上设有一段向下止退环槽，向下止退环槽由多圈锯齿形环槽紧密排列构成；坐封活塞缸下端固定连接一锁紧环，锁紧环套设在锁紧管外壁，锁紧环内壁面设有与向下止退环槽对应配合的止退环牙；锁紧管下方还设有一与胶筒芯管外壁固定连接的限位套。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第二活塞体与胶筒芯管外壁为螺纹连接；所述锁紧管是由第一紧定螺钉与胶筒芯管外壁固定连接的；所述坐封活塞缸下端固定连接一锁紧外管，所述锁紧环通过第二紧定螺钉与锁紧外管固定连接；所述限位套通过第三紧定螺钉固定连接在锁紧管的底端外壁。

在本实用新型的一较佳实施方式中，该液缸的顶端与阶梯孔的孔肩具有间距，与该间距对应的中心管管壁上设有穿孔。

在本实用新型的一较佳实施方式中，中心管包括有上中心管和下中心管，下中心管上端与上中心管下端内壁螺纹连接，下中心管底端外壁设有与下方管件连接的外螺纹。

本实用新型的目的还可以这样实现，一种注采一体管柱，该注采一体管柱设置在油井井筒中，该注采一体管柱包括由上至下顺序连接的油管、开关式夹壁封隔器、注采一体泵和喇叭口。

由上所述，本实用新型开关式夹壁封隔器能够使注采一体管柱实现不需要起出抽油杆就可以注汽，注汽结束后下放抽油杆即可采油；由此可以减少作业流程，降低开采成本，达到降本增效。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型开关式夹壁封隔器的结构示意图。

图2：为图1中开关式夹壁封隔器上部结构示意图。

图3：为图1中开关式夹壁封隔器中部结构示意图。

图4：为图1中开关式夹壁封隔器下部结构示意图。

图5:为本实用新型注采一体管柱的结构示意图。

附图标号：

100、开关式夹壁封隔器；

1、上接头；

11、阶梯孔；

2、胶筒上压套；

21、环形球座；

22、过流透孔；

3、胶筒芯管；

4、中心管；

41、上中心管；

42、下中心管；

43、穿孔；

5、环形容置空间；

6、液缸；

61、第一灌药腔；

7、第一活塞体；

8、连接体；

81、环形球阀；

82、复位弹簧；

91、胶筒；

92、挤压驱动组件；

921、坐封活塞缸；

922、第二活塞体；

923、第二灌药腔；

924、坐封销钉；

925、锁紧管；

9251、第一紧定螺钉；

926、锁紧环；

9261、第二紧定螺钉；

927、限位套；

9271、第三紧定螺钉；

928、锁紧外管；

200、油管；

300、注采一体泵；

400、喇叭口；

900、油井井筒；

1000、注采一体管柱。

S、间隙；

L、环形过流通道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

除非单独定义指出的方向以外，本文中涉及到的上、下等方向均是以本实用新型所示的图1中的上、下等方向为准，在此一并说明。

在采油过程中为了防止对封隔器的损害需要将动液面引到封隔器上部来，这就需要封隔器能够实现两个状态，在注汽时实现密封，保证注入的蒸汽不能进入到胶筒以上环空部分；在采油时需要将液体通过夹壁绕道胶筒以上环空部分。针对上述分析，结合注蒸汽的高温环境(350度)，本实用新型人提出了本实用新型开关式夹壁封隔器，以实现上述工况。

如图1～图4所示，本实用新型提出一种开关式夹壁封隔器100，包括有上接头1，上接头1内侧设有一向下延伸的孔径大于上接头1内径的阶梯孔11，上接头1下部外壁固定连接有一胶筒上压套2，一胶筒芯管3的上端固定连接在所述胶筒上压套2下端内壁，一中心管4由下向上穿过上接头的阶梯孔11，中心管4的上端固定连接在所述上接头1上端内壁，胶筒上压套2中部内壁向内凸设有一环形球座21，环形球座21上方的胶筒上压套2侧壁设有过流透孔22；中心管4上部外壁与阶梯孔11内壁之间形成环形容置空间5，该环形容置空间5内一液缸6，该液缸6为上端封闭下端开口的缸体；该液缸6的外壁与阶梯孔11内壁保持有间隙S；该液缸6与中心管4固定连接(如焊接)，该液缸6的顶端与阶梯孔11的孔肩具有间距，与该间距对应的中心管4管壁上设有穿孔43；所述液缸6内部设有一能滑动的第一活塞体7，第一活塞体7上方的液缸6内部空间构成第一灌药腔61，第一灌药腔61里装有正辛烷；第一活塞体7下部连接一能在中心管外壁与阶梯孔内壁之间密封滑动的连接体8，该连接体8向下延伸设置一环形球阀81；所述中心管4外壁与胶筒芯管3内壁和环形球座21之间形成环形过流通道L，环形球阀81能够向下移动坐封在环形球座21顶部并将环形过流通道L上端封闭；在环形球阀81外侧与阶梯孔11内壁之间且对应过流透孔22的位置设有一复位弹簧82，复位弹簧82上端顶持在连接体8上，复位弹簧82的下端顶持在胶筒上压套2上；位于胶筒上压套2下方的胶筒芯管3外壁上依序设有胶筒91和挤压胶筒变形膨胀并保持胶筒膨胀的挤压驱动组件92。所述挤压驱动组件92包括有套设在胶筒芯管3外壁能移动的坐封活塞缸921，该坐封活塞缸921上端封闭下端呈开口，坐封活塞缸921内部设有与胶筒芯管3外壁固定连接的第二活塞体922，第二活塞体922上端与坐封活塞缸921上端之间形成封闭的第二灌药腔923，第二灌药腔923里装有正辛烷，正辛烷受热会变成气体，第二灌药腔923体积膨胀推动坐封活塞缸921向上移动，坐封活塞缸921侧壁与第二活塞体922由坐封销钉924固定；第二活塞体922下方还设有一与胶筒芯管3外壁固定连接的锁紧管925，锁紧管925外壁上设有一段向下止退环槽，向下止退环槽由多圈锯齿形环槽紧密排列构成；坐封活塞缸921下端固定连接一锁紧环926，锁紧环926套设在锁紧管925外壁，锁紧环926内壁面设有与向下止退环槽对应配合的止退环牙；由此保证锁紧环926只能单向向上移动，而不能反向向下移动；锁紧管925下方还设有一与胶筒芯管3外壁固定连接的限位套927。在本实施方式中，所有密封接触面都设置密封圈或石墨密封环等。

本实用新型开关式夹壁封隔器使用过程如下：

注汽时，通过中心管4向下注入蒸汽，由于温度升高，正辛烷受热气化，第二灌药腔923体积膨胀推动坐封活塞缸921向上移动，坐封销钉924被剪断，坐封活塞缸921带动锁紧环926相对锁紧管925向上移动，坐封活塞缸921挤压胶筒91使胶筒坐封，实现封隔器封隔油套环空；由于，锁紧环926内壁面的止退环牙与向下止退环槽的配合作用，使锁紧环926不能反向向下移动，由此使胶筒91保持持续稳定变形膨胀，保证油套环空稳定封隔；在胶筒坐封的同时，第一灌药腔61内的正辛烷也受热气化，第一灌药腔61体积膨胀推动第一活塞体7向下移动，进而第一活塞体7向下推动连接体8及环形球阀81向下移动，使环形球阀81与环形球座21相互压紧密封，保证环形过流通道L(即：夹壁)封隔，由此可以保证蒸汽不会经过环形过流通道L和过流透孔22绕道胶筒91以上环空部分。进一步，部分蒸汽也可以通过中心管4上的穿孔43进入液缸6的顶端与阶梯孔11孔肩之间的空间，再经过间隙S作用在连接体8的上方，以驱动连接体8进而带动环形球阀81下移，使环形球阀81与环形球座21压紧密封得更稳定。

采油时，停止注汽，温度下降，胶筒91由于锁紧环926的作用不能收缩,胶筒91保持稳定的坐封状态；此时，第二灌药腔923体积收缩，复位弹簧82回弹，将环形球阀81及连接体8、第一活塞体7推回原位，使环形球阀81与环形球座21不再相互压紧密封，环形过流通道L与过流透孔22连通，如图1中向上箭头所示，液体可以由下向上经过环形过流通道L和过流透孔22绕到封隔器以上环空部分，从而实现采油作业。

如图5所示，本实用新型还提出一种注采一体管柱1000，该注采一体管柱1000设置在油井井筒900中，该注采一体管柱1000包括由上至下顺序连接的油管200、开关式夹壁封隔器100、注采一体泵300和喇叭口400；其中开关式夹壁封隔器采用上述的开关式夹壁封隔器。

由上所述，本实用新型开关式夹壁封隔器100能够使注采一体管柱实现不需要起出抽油杆301就可以注汽，注汽结束后下放抽油杆301即可采油；由此可以减少作业流程，降低开采成本，达到降本增效。

进一步，在本实施方式中，所述第二活塞体922与胶筒芯管3外壁为螺纹连接；所述锁紧管925是由第一紧定螺钉9251与胶筒芯管3外壁固定连接的；所述坐封活塞缸921下端固定连接一锁紧外管928，所述锁紧环926通过第二紧定螺钉9261与锁紧外管928固定连接；所述限位套927与锁紧管925的底端外壁螺纹连接，且再通过第三紧定螺钉9271固定连接。

如图1所示，中心管4包括有上中心管41和下中心管42，所述穿孔43设置在上中心管41上，下中心管42上端与上中心管41下端内壁螺纹连接，下中心管42底端外壁设有与下方管件连接的外螺纹。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (6)

1.一种开关式夹壁封隔器，其特征在于，包括有上接头，上接头内侧设有一向下延伸的孔径大于上接头内径的阶梯孔，上接头下部外壁固定连接有一胶筒上压套，一胶筒芯管的上端固定连接在所述胶筒上压套下端内壁，一中心管由下向上穿过上接头的阶梯孔，中心管的上端固定连接在所述上接头上端内壁，胶筒上压套中部内壁向内凸设有一环形球座，环形球座上方的胶筒上压套侧壁设有过流透孔；中心管上部外壁与阶梯孔内壁之间形成环形容置空间，该环形容置空间内一液缸，该液缸为上端封闭下端开口的缸体；该液缸的外壁与阶梯孔内壁保持有间隙；该液缸与中心管固定连接，所述液缸内部设有一能滑动的第一活塞体，第一活塞体上方的液缸内部空间构成第一灌药腔，第一灌药腔里装有正辛烷；第一活塞体下部连接一能在中心管外壁与阶梯孔内壁之间密封滑动的连接体，该连接体向下延伸设置一环形球阀；所述中心管外壁与胶筒芯管内壁和环形球座之间形成环形过流通道，环形球阀能够向下移动坐封在环形球座顶部并将环形过流通道上端封闭；在环形球阀外侧与阶梯孔内壁之间且对应过流透孔的位置设有一复位弹簧，复位弹簧上端顶持在连接体上，复位弹簧的下端顶持在胶筒上压套上；位于胶筒上压套下方的胶筒芯管外壁上依序设有胶筒和挤压胶筒变形膨胀并保持胶筒膨胀的挤压驱动组件。

2.如权利要求1所述的开关式夹壁封隔器，其特征在于，所述挤压驱动组件包括有套设在胶筒芯管外壁能移动的坐封活塞缸，该坐封活塞缸上端封闭下端呈开口，坐封活塞缸内部设有与胶筒芯管外壁固定连接的第二活塞体，第二活塞体上端与坐封活塞缸上端之间形成封闭的第二灌药腔，第二灌药腔里装有正辛烷，坐封活塞缸侧壁与第二活塞体由坐封销钉固定；第二活塞体下方还设有一与胶筒芯管外壁固定连接的锁紧管，锁紧管外壁上设有一段向下止退环槽，向下止退环槽由多圈锯齿形环槽紧密排列构成；坐封活塞缸下端固定连接一锁紧环，锁紧环套设在锁紧管外壁，锁紧环内壁面设有与向下止退环槽对应配合的止退环牙；锁紧管下方还设有一与胶筒芯管外壁固定连接的限位套。

3.如权利要求2所述的开关式夹壁封隔器，其特征在于，所述第二活塞体与胶筒芯管外壁为螺纹连接；所述锁紧管是由第一紧定螺钉与胶筒芯管外壁固定连接的；所述坐封活塞缸下端固定连接一锁紧外管，所述锁紧环通过第二紧定螺钉与锁紧外管固定连接；所述限位套通过第三紧定螺钉固定连接在锁紧管的底端外壁。

4.如权利要求3所述的开关式夹壁封隔器，其特征在于，该液缸的顶端与阶梯孔的孔肩具有间距，与该间距对应的中心管管壁上设有穿孔。

5.如权利要求3所述的开关式夹壁封隔器，其特征在于，中心管包括有上中心管和下中心管，下中心管上端与上中心管下端内壁螺纹连接，下中心管底端外壁设有与下方管件连接的外螺纹。

6.一种注采一体管柱，该注采一体管柱设置在油井井筒中，其特征在于，该注采一体管柱包括由上至下顺序连接的油管、开关式夹壁封隔器、注采一体泵和喇叭口；其中开关式夹壁封隔器为权利要求1至5任一项所述的开关式夹壁封隔器。