CN210977318U - 水井注水伸缩管 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水井注水伸缩管，其包括内管、套设于内管的外部的外管、密封组件和滑动活塞，内管的外壁面上设有环槽和限位部，内管的侧壁设有注水孔；外管包括护管、与护管相接的连接体以及能分离地与连接体相接的外套，连接体的下端设有与环槽相卡接的卡爪；密封组件包括固定套设于内管的外部的上密封件和下密封件，滑动活塞能移动的套设于内管的外部并与外套相连接，内管、外套、下密封件和滑动活塞能围合形成解封环空，注水孔与解封环空相连通，滑动活塞具有第一工作位置和第二工作位置，滑动活塞在第二工作位置时能驱动内管轴向移动，内管的轴向移动能驱动卡爪移出环槽。本实用新型提的水井注水伸缩管，能够提高释放成功率。

Description

水井注水伸缩管

技术领域

本实用新型涉及采油工程分层注水技术领域，特别涉及一种水井注水伸缩管。

背景技术

目前有些分注井因井深和注水压力高，在管柱下入、坐封、注水和停注等过程中，在活塞效应、温度效应和螺旋弯曲效应等联合作用下，使注水管柱产生较大的轴向变形和弯曲变形，这样就会带动井下封隔器随之不断地上下蠕动，从而使得封隔器的密封胶筒被磨坏，甚至使得封隔器提前失效或解封，造成注水管柱失效而不得不作业换封，浪费了大量的作业费用，极大地影响了分层注水的效果，缩短了注水管柱工作寿命。

为了解决上述问题，授权公告号为CN204624438U的中国实用新型专利公开了油井用液压伸缩管，其包括上中心管、下中心管，上中心管外部套设有压套；护管套设在上中心管和下中心管的外部并与下中心管的外壁相接触；下中心管内套设有解锁套，解锁套的上端面面积大于其下端面面积，解锁套中部设有环形凹陷部；下中心管的侧壁上设有锁孔，该锁孔内设有一锁块，护管的内壁对应锁块的位置设有一凹槽，该解锁套在初始位置时，锁块位于环形凹陷部的下方，该锁块的内端面抵靠在解锁套外壁，外端面抵靠在凹槽内；下中心管与解锁套通过剪切销钉固定在一起，其能够对井下管柱受压力或温度变化引起的拉伸及压缩进行自动补偿，消除管柱蠕动对生产管柱的不利影响。该油井用液压伸缩管下入时内外套依靠锁块锁紧，承受管柱下部油管重量，油管打压后推动液缸释放锁块，使其具备补偿伸缩功能，但其存在缺点是一旦锁块不释放，油井用液压伸缩管就不具备补偿功能，无法补偿管柱伸长或缩短。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够提高释放成功率的水井注水伸缩管。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种水井注水伸缩管，其包括：

内管，其外壁面下部沿周向设有环槽，所述内管的侧壁沿径向设有注水孔，所述注水孔位于所述环槽的下方，所述内管的外壁面下端设有限位部；

外管，其套设于所述内管的外部，所述外管包括护管、连接于所述护管的下端的连接体以及能分离的连接于所述连接体的下部的外套，所述内管能轴向移动的与所述护管相接，所述连接体的下端设有与所述环槽相卡接的卡爪；

密封组件，其包括固定套设于所述内管的外部的上密封件和下密封件，所述上密封件设置于所述内管的上部并位于所述内管与所述护管之间，所述下密封件设置于所述环槽与所述注水孔之间；

滑动活塞，其能移动的套设于所述内管的外部并与所述外套相连接，所述内管、所述外套、所述下密封件和所述滑动活塞能围合形成解封环空，所述注水孔与所述解封环空相连通，所述滑动活塞具有邻近所述下密封件的第一工作位置以及与所述限位部相接的第二工作位置，在所述滑动活塞位于所述第二工作位置的状态下，所述滑动活塞能驱动所述内管轴向移动，所述内管的轴向移动能驱动所述卡爪移出所述环槽。

如上所述的水井注水伸缩管，其中，所述内管的上端连接有备帽，所述内管的外壁面上部沿周向设有向外凸出的凸台，所述上密封件夹设于所述备帽与所述凸台之间。

如上所述的水井注水伸缩管，其中，所述上密封件包括隔环和两组对称设置于所述隔环的两侧的密封圈组件，所述密封圈组件包括两垫环和夹设于两所述垫环之间的多个V型圈。

如上所述的水井注水伸缩管，其中，所述凸台与所述护管之间设有第一胶圈。

如上所述的水井注水伸缩管，其中，所述连接体上连接有滑销，所述内管的外壁面沿轴向设有滑槽，所述滑销插入所述滑槽内并能沿所述滑槽移动。

如上所述的水井注水伸缩管，其中，所述限位部为设置于所述内管的外壁面下部的限位环槽，所述滑动活塞的下端内表面嵌设有能卡接于所述限位环槽内的止推环。

如上所述的水井注水伸缩管，其中，所述卡爪包括沿所述连接体的周向间隔设置的多个子爪，各所述子爪卡接于所述环槽内。

如上所述的水井注水伸缩管，其中，所述下密封件包括固定活塞、位于所述固定活塞与所述内管之间的第二胶圈以及位于所述固定活塞与所述外套之间的第三胶圈。

如上所述的水井注水伸缩管，其中，所述内管的外壁面下部沿轴向设有向外凸出的挡环，所述固定活塞夹设于所述挡环与所述滑动活塞之间。

如上所述的水井注水伸缩管，其中，所述护管的上端连接有上接头，所述内管的下端连接有下接头。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

本实用新型的水井注水伸缩管，通过卡爪与环槽的卡接配合，使得内管与外管之间无相对移动，锁死可靠；

本实用新型的水井注水伸缩管，通过液压驱动滑动活塞移动，滑动活塞驱动内管轴向移动，内管的轴向移动将卡爪移出环槽，使得内管失去限制并在滑动活塞的驱动下相对护管移动，从而改变水井注水伸缩管的长度，以补偿因管柱下入、坐封、注水和停注等过程中，在活塞效应、温度效应和螺旋弯曲效应等引起的管柱变形，卡爪释放可靠，从而提高了释放成功率；

本实用新型的水井注水伸缩管，通过在内管与护管之间设置密封圈组件和第一胶圈，能够起到双重密封和承压的作用，即使内管相对护管多次滑动也能确保密封可靠；

本实用新型的水井注水伸缩管，通过滑销与滑槽的配合，能够对内管的移动起到导向作用，使得内管只能相对护管沿轴向移动，从而水井注水伸缩管能够通过内管向下传递扭矩。

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是本实用新型的水井注水伸缩管的结构示意图；

图2是图1中A部放大结构示意图；

图3是图1中B部放大结构示意图；

图4是图1中C部放大结构示意图。

附图标号说明：

1、内管；11、环槽；12、注水孔；13、限位部；14、备帽；15、凸台；151、第一胶圈；16、滑槽；17、挡环；

2、外管；21、护管；22、连接体；221、卡爪；2211、子爪；222、滑销；223、固定销钉；224、剪切销钉；23、外套；

3、上密封件；31、隔环；32、密封圈组件；321、垫环；322、V型圈；

4、下密封件；41、固定活塞；42、第二胶圈；43、第三胶圈；

5、滑动活塞；51、止推环；52、密封环；

6、上接头；

7、下接头。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型提供了一种水井注水伸缩管，其应用于水井，该水井注水伸缩管包括内管1、外管2、密封组件和滑动活塞5，其中：

内管1的外壁面下部沿周向设有环槽11，内管1的侧壁沿径向设有注水孔12，注水孔12位于环槽11的下方，且注水孔12与环槽11间隔设置，内管1内的液体能通过注水孔12排出，内管1的外壁面下端设有限位部13，限位部13与注水孔12间隔设置；

外管2套设于内管1的外部，外管2包括护管21、连接于护管21的下端的连接体22以及能分离的连接于连接体22的下部的外套23，护管21、连接体22和外套23的内部依次连通，具体的，连接体22的上部旋接于护管21的下部，并通过固定销钉223限制连接体22相对护管21转动，以放置连接体22与护管21分离，连接体22的下部通过剪切销钉224与外套23相接，当然，连接体22与护管21之间也可以通过焊接连接，连接体22与外套23之间可以通过凹坑与凸起的配合实现能分离的连接，即凡是能够实现连接体22与护管21固定连接，连接体22与外套23能分离连接的任何现有结构或其简单替换，均应在本实用新型的保护范围之内；内管1能轴向移动的与护管21相接，内管1的轴向移动能够改变水井注水伸缩管的长度，连接体22的下端设有与环槽11相卡接的卡爪221，通过卡爪221卡接于环槽11内，既限制了内管1相对护管21移动，从而使得水井注水伸缩管不能改变长度，又承受了下部油管重量，锁死可靠；

密封组件包括固定套设于内管1的外部的上密封件3和下密封件4，上密封件3设置于内管1的上部并位于内管1与护管21之间，下密封件4设置于环槽11与注水孔12之间，上密封件3能密封内管1与护管21之间形成的环空，使得液体不能流入内管1与护管21之间的环空，下密封件4能密封内管1与外套23之间形成的环空，使得自注水孔12流出的液体不能流入内管1与护管21之间，从而保证了内管1与护管21之间的密封性，使得内管1能够顺畅的相对护管21移动；

滑动活塞5能移动的套设于内管1的外部并与外套23相连接，具体的，滑动活塞5通过螺钉与外套23相接，且滑动活塞5与内管1及外套23之间分别设有密封环52，内管1、外套23、下密封件4和滑动活塞5能围合形成解封环空，注水孔12与解封环空相连通，即解封环空通过注水孔12与内管1的内部相连通，滑动活塞5具有邻近下密封件4的第一工作位置以及与限位部13相接的第二工作位置，在滑动活塞5位于第二工作位置的状态下，滑动活塞5能驱动内管1轴向移动，内管1的轴向移动能驱动卡爪221移出环槽11，具体的，滑动活塞5在初始位置(即第一工作位置)时通过外套23限位于邻近下密封件4处，随着液体通过注水孔12连续不断注入解封环空内，且由于下密封件4与内管1之间无相对移动，因此，滑动活塞5在注入的液体的作用下沿轴向向下移动，滑动活塞5的移动会将剪切销钉224剪断并带动与其相接的外套23同步移动，直至滑动活塞5与设置于内管1的下端的限位部13相接，即滑道位于第二工作位置，此时，滑动活塞5在注入的液体的作用下仍会沿轴向向下移，且滑动活塞5的移动会带动与其相接的外套23和内管1同步沿轴向向下移动，而内管1沿轴向向下移动会使得卡爪221从环槽11内移出，使得内管1失去限制能够相对护管21移动，从而改变水井注水伸缩管的长度。

在使用时，将水井注水伸缩管按要求下入井内，此时，滑动活塞5被外套23限位于第一工作位置处，油管打压，液压通过内管1的下部的注水孔12进入解封环空内，液压驱动滑动活塞5移动剪断剪切销钉224并在液压的作用下带动外套23同步移动至第二工作位置，此时滑动活塞5同时连接外套23和内管1，在液压的作用下，滑动活塞5带动与其相接的外套23和内管1同步沿轴向向下移动，而由于内管1能够相对护管21移动，连接体22与护管21之间无相对移动，因此，内管1沿轴向向下移动使得卡爪221从环槽11内移出，使得内管1失去限制后相对护管21移动，从而改变水井注水伸缩管的长度，以补偿因管柱下入、坐封、注水和停注等过程中，在活塞效应、温度效应和螺旋弯曲效应等引起的管柱变形。

本实用新型的水井注水伸缩管，通过卡爪221与环槽11的卡接配合，使得内管1与外管2之间无相对移动，锁死可靠；通过液压驱动滑动活塞5移动，滑动活塞5驱动内管1轴向移动，内管1的轴向移动将卡爪221移出环槽11，使得内管1失去限制并在滑动活塞5的驱动下相对护管21移动，从而改变水井注水伸缩管的长度，以补偿因管柱下入、坐封、注水和停注等过程中，在活塞效应、温度效应和螺旋弯曲效应等引起的管柱变形，卡爪221释放可靠，从而提高了释放成功率。

进一步，如图1所示，护管21的上端连接有上接头6，内管1的下端连接有下接头7，具体的，上接头6旋接于护管21的上端，并通过螺钉限制上接头6相对护管21转动，且上接头6的下端面抵接内管1的上端面，下接头7旋接于内管1的下端，并通过螺钉限制下接头7相对内管1转动，上接头6和下接头7的设置，使得水井注水伸缩管与其他部件之间的连接变得简单方便。

进一步，如图3所示，卡爪221包括沿连接体22的周向间隔设置的多个子爪2211，各子爪2211的下部卡接于环槽11内，在一个具体实施例中，卡爪221包括沿连接体22的周向均匀设置的9个子爪2211，子爪2211既能够承受下部油管重量，将内管1与护管21锁死，又能够在内管1相对护管21移动后顺畅地移出环槽11，进一步提高了释放成功率。

在本实用新型的一种实施方式中，如图2所示，内管1的上端连接有备帽14，具体的，被帽旋接于内管1的上端，内管1的外壁面上部沿周向设有向外凸出的凸台15，上密封件3夹设于备帽14与凸台15之间，通过备帽14与凸台15限制上密封件3沿内管1的轴向移动，使得上密封件3相对内管1不能移动，从而使得上密封件3能够在内管1移动的过程中始终对内管1与护管21之间形成的环空起到密封作用。

当然，也可以在内管1的外壁面上间隔设置两个凸台15，上密封件3夹设于两凸台15之间。在此不再赘述，但凡是能使上密封件3相对内管1不能移动的任何现有结构或其简单替换，均应在本实用新型的保护范围之内。

进一步，上密封件3包括隔环31和两组对称设置于隔环31的两侧的密封圈组件32，密封圈组件32包括两垫环321和夹设于两垫环321之间的多个V型圈322，在一具体实施例中，如图2所示，两垫环321之间设有三个V型圈322，且两组密封圈组件32反向设置，以提高上密封件3的密封性。

当然，上密封件3也可以采用偶数组密封圈组件32，在相邻两密封圈组件32之间设置一隔环31隔开即可。

进一步，凸台15与护管21之间设有第一胶圈151，在内管1相对护管21移动的过程中，第一胶圈151能够配合上密封件3起到双重密封和承压的作用。

在本实用新型的一种实施方式中，如图3所示，连接体22上连接有滑销222，具体的，连接体22上设有贯通孔，贯通孔设有内螺纹，滑销222的外周面设有外螺纹，通过内螺纹与外螺纹的旋接配合，滑销222连接于连接体22上，当然，滑销222也可以与连接体22焊接连接，滑销222朝向内管1延伸，内管1的外壁面沿轴向设有滑槽16，在一个具体实施例中，滑槽16的长度为303.5mm，滑销222插入滑槽16内并能沿滑槽16移动，由于连接体22固定连接于护管21上，因此，通过滑销222与滑槽16的配合，使得内管1能移动的与护管21相接，此外，滑销222与滑槽16的配合，还能够对内管1的移动起到限位和导向作用，即使得内管1不会移出护管21，又使得内管1只能相对护管21沿轴向移动，从而水井注水伸缩管能够通过内管1向下传递扭矩。

优选的，在连接体22上对称连接两个滑销222，在内管1上对称设置两个与各滑销222对应的滑槽16，两滑销222分别能移动的插入对应的滑槽16内。

当然，也可以将滑槽16设置在护管21的内壁面上，将滑销222连接于内管1的外壁面上。

在本实用新型的一种实施方式中，如图4所示，限位部13为设置于内管1的外壁面下部的限位环槽11，滑动活塞5的下端内表面嵌设有能卡接于限位环槽11内的止推环51，当滑动活塞5移动至限位环槽11处时，止推环51失去内管1的外周面的顶撑作用而径向收缩并卡接于限位环槽11内，从而使得滑动活塞5与内管1相接，止推环51与限位环槽11的配合简单可靠，从而使得滑动活塞5与内管1之间的连接简单可靠。

当然，也可以在内管1的外周面设置凸环，在滑动活塞5的下端内表面设置能卡接凸环的凹槽，通过凸环与凹槽的配合，将滑动活塞5与内管1相接，在此不再赘述，但凡是能实现滑动活塞5轴向移动后与内管1相接的任何现有结构或其简单替换，均应在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的一种实施方式中，如图4所示，下密封件4包括固定活塞41、位于固定活塞41与内管1之间的第二胶圈42以及位于固定活塞41与外套23之间的第三胶圈43，且固定活塞41与内管1之间无相对移动，通过第二胶圈42密封固定活塞41与内管1之间的缝隙，通过第三胶圈43密封固定活塞41与外套23之间的缝隙，以确保液体只能驱动滑动活塞5移动，而无法经由下密封件4进入护管21与内管1之间形成的环空。

当然，下密封件4也可以采用与上密封件3相同的结构，只需通过在内管1上设两个间隔设置固定环，将下密封件4定位于两固定环之间即可。

进一步，内管1的外壁面下部沿轴向设有向外凸出的挡环17，固定活塞41夹设于挡环17与滑动活塞5之间，具体的，在初始状态时，固定活塞41夹设在挡环17与滑动活塞5之间，在液体注入解封环空后，挡环17限制了固定活塞41上移，液压限制了固定活塞41向下移动，因此，固定活塞41在液压和挡环17的限制下，不能相对内管1移动。

当然，固定活塞41也可以通过其他方式与内管1之间无相对移动，如固定活塞41可以与内管1一体制成，或者，在固定活塞41的内表面设置卡扣，在内管1的外周面设置卡槽，通过卡扣与卡槽的卡接配合，使固定活塞41连接于内管1上，在此不再赘述，但凡是能使固定活塞41与内管1之间无相对移动的任何现有结构或其简单替换，均应在本实用新型的保护范围之内。

下面结合附图具体说明本实用新型的水井注水伸缩管的使用过程：

如图1至图4所示，在使用时，将水井注水伸缩管按要求下入井内，此时，滑动活塞5被外套23限位于第一工作位置处，内管1受卡爪221与环槽11卡接配合的限制，不能沿轴向移动，进行油管打压(该操作的具体过程为现有技术，在此不再赘述)，液压通过内管1的下部的注水孔12进入解封环空内，由于固定活塞41、第二胶圈42和第三胶圈43密封内管1与外套23的上方，使得液压只能驱动滑动活塞5移动，滑动活塞5的移动剪断剪切销钉224并在液压的作用下带动外套23同步移动，直至滑动活塞5内的止推环51卡接于内管1的限位环槽11内，使得滑动活塞5与内管1相接，即滑动活塞5移动至第二工作位置，此时，滑动活塞5同时连接外套23和内管1，在液压的作用下，滑动活塞5带动与其相接的外套23和内管1同步沿轴向向下移动，而由于内管1能够相对护管21移动，连接体22与护管21之间无相对移动，因此，内管1在滑销222与滑槽16的导向作用下沿轴向向下移动使得卡爪221的各子爪2211从环槽11内移出，内管1失去限制后相对护管21大幅移动，从而改变水井注水伸缩管的长度，以补偿因管柱下入、坐封、注水和停注等过程中，在活塞效应、温度效应和螺旋弯曲效应等引起的管柱变形；此外，在内管1移动的过程中，密封圈组件32和第一胶圈151能够起到双重密封和承压的作用。

综上所述，本实用新型的水井注水伸缩管，通过卡爪与环槽的卡接配合，使得内管与外管之间无相对移动，锁死可靠；

本实用新型的水井注水伸缩管，通过液压驱动滑动活塞移动，滑动活塞驱动内管轴向移动，内管的轴向移动将卡爪移出环槽，使得内管失去限制并在滑动活塞的驱动下相对护管移动，从而改变水井注水伸缩管的长度，以补偿因管柱下入、坐封、注水和停注等过程中，在活塞效应、温度效应和螺旋弯曲效应等引起的管柱变形，卡爪释放可靠，从而提高了释放成功率；

本实用新型的水井注水伸缩管，通过在内管与护管之间设置密封圈组件和第一胶圈，能够起到双重密封和承压的作用，即使内管相对护管多次滑动也能确保密封可靠；

本实用新型的水井注水伸缩管，通过滑销与滑槽的配合，能够对内管的移动起到导向作用，使得内管只能相对护管沿轴向移动，从而水井注水伸缩管能够通过内管向下传递扭矩。

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。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

Claims (10)

1.一种水井注水伸缩管，其特征在于，所述水井注水伸缩管包括：

内管，其外壁面下部沿周向设有环槽，所述内管的侧壁沿径向设有注水孔，所述注水孔位于所述环槽的下方，所述内管的外壁面下端设有限位部；

外管，其套设于所述内管的外部，所述外管包括护管、连接于所述护管的下端的连接体以及能分离的连接于所述连接体的下部的外套，所述内管能轴向移动的与所述护管相接，所述连接体的下端设有与所述环槽相卡接的卡爪；

密封组件，其包括固定套设于所述内管的外部的上密封件和下密封件，所述上密封件设置于所述内管的上部并位于所述内管与所述护管之间，所述下密封件设置于所述环槽与所述注水孔之间；

滑动活塞，其能移动的套设于所述内管的外部并与所述外套相连接，所述内管、所述外套、所述下密封件和所述滑动活塞能围合形成解封环空，所述注水孔与所述解封环空相连通，所述滑动活塞具有邻近所述下密封件的第一工作位置以及与所述限位部相接的第二工作位置，在所述滑动活塞位于所述第二工作位置的状态下，所述滑动活塞能驱动所述内管轴向移动，所述内管的轴向移动能驱动所述卡爪移出所述环槽。

2.根据权利要求1所述的水井注水伸缩管，其特征在于，

所述内管的上端连接有备帽，所述内管的外壁面上部沿周向设有向外凸出的凸台，所述上密封件夹设于所述备帽与所述凸台之间。

3.根据权利要求2所述的水井注水伸缩管，其特征在于，

所述上密封件包括隔环和两组对称设置于所述隔环的两侧的密封圈组件，所述密封圈组件包括两垫环和夹设于两所述垫环之间的多个V型圈。

4.根据权利要求2所述的水井注水伸缩管，其特征在于，

所述凸台与所述护管之间设有第一胶圈。

5.根据权利要求1所述的水井注水伸缩管，其特征在于，

所述连接体上连接有滑销，所述内管的外壁面沿轴向设有滑槽，所述滑销插入所述滑槽内并能沿所述滑槽移动。

6.根据权利要求1所述的水井注水伸缩管，其特征在于，

所述限位部为设置于所述内管的外壁面下部的限位环槽，所述滑动活塞的下端内表面嵌设有能卡接于所述限位环槽内的止推环。

7.根据权利要求1所述的水井注水伸缩管，其特征在于，

所述卡爪包括沿所述连接体的周向间隔设置的多个子爪，各所述子爪卡接于所述环槽内。

8.根据权利要求1所述的水井注水伸缩管，其特征在于，

所述下密封件包括固定活塞、位于所述固定活塞与所述内管之间的第二胶圈以及位于所述固定活塞与所述外套之间的第三胶圈。

9.根据权利要求8所述的水井注水伸缩管，其特征在于，

所述内管的外壁面下部沿轴向设有向外凸出的挡环，所述固定活塞夹设于所述挡环与所述滑动活塞之间。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的水井注水伸缩管，其特征在于，

所述护管的上端连接有上接头，所述内管的下端连接有下接头。

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