CN215927346U - 酸注一体分层酸化注水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种酸注一体分层酸化注水装置，包括与各注水层相对应的注水器，相邻注水器之间分别设有封隔器，顶层注水器上方设有注酸滑套阀，底层注水器下方设有压力补偿器和单向阀，压力补偿器的上接头外周设有大直径段和小直径段，小直径段的下端旋接有下接头，小直径段的上部外周套装有活塞，活塞的外壁向上下两侧延伸形成活塞套，活塞套的上部延伸至大直径段的外壁且相互密封，活塞套的下部延伸至下接头的外壁；活塞的顶面与大直径段的底部台阶之间形成封闭的液压腔，小直径段的根部设有与液压腔向贯通的补偿径向孔；活塞的底部与补偿器下接头的顶部之间设有弹簧。该装置在投球后，滑套阀可顺利打开，注酸完毕后可及时关闭注酸通道。

Description

酸注一体分层酸化注水装置

技术领域

本实用新型涉及一种酸注一体分层酸化注水装置，属于注水井分层注水技术领域。

背景技术

油田生产开发后期，大部分注水井的注水压力会有很大的提高，且呈现出逐年增加的趋势，导致注水量越来越少，对注水开发效果造成严重的影响，最终大大降低了油田产量。

酸化是对地层经常采取的解堵增注措施，利用酸液的化学溶蚀作用，以及向地层挤酸时的水力作用，溶蚀地层堵塞物和部分地层矿物，扩大、延伸、沟通地层缝洞，或在地层中造成具有较高导流能力的人工裂缝，以恢复和提高地层渗透性，减少油气流入井底的阻力和提高注水井的注入能力，从而达到油井增产、水井增注的目的。

分层酸化和分层注水对油田的开发和提高采收率起到重要作用，随着油田的不断发展，油田需酸化井的数量在逐年增加，现有的作业方式为，在酸化完后必须起出分层酸化工具，然后再下分层注水工具，增加了作业工序、延长了占井周期，增加作业成本、提高了工人劳动强度，不能满足油田降本增效的要求。

此外，在分层酸化注水完井一趟管柱中，封隔器坐封后，需要投球打开注酸滑套阀时，由于管柱底部单向阀的存在和液体的不可压缩性，投球下方产生憋压，导致注酸滑套阀经常无法被正常打开，导致施工失败，延缓了作业周期，增加了成本，提高了工人劳动强度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种酸注一体分层酸化注水装置，投球后，注酸滑套阀可以顺利打开，地层注酸完毕后可以及时关闭注酸通道，恢复注水通道。

为解决以上技术问题，本实用新型的一种酸注一体分层酸化注水装置，包括与各注水层相对应的注水器，相邻注水器之间分别设有封隔器，顶层注水器上方设有注酸滑套阀，底层注水器下方设有单向阀，底层注水器与所述单向阀之间设有压力补偿器，所述压力补偿器包括补偿器上接头，所述补偿器上接头的外周自上而下设有大直径段和小直径段，所述小直径段的下端旋接有补偿器下接头，所述小直径段的上部外周套装有补偿器活塞，所述补偿器活塞的外壁向上下两侧延伸形成补偿器活塞套，所述补偿器活塞套的上部延伸至大直径段的外壁且相互密封，所述补偿器活塞套的下部延伸至补偿器下接头的外壁；所述补偿器活塞的顶面与大直径段的底部台阶之间形成封闭的液压腔，所述小直径段的根部设有与液压腔向贯通的补偿径向孔；所述补偿器活塞的底部与所述补偿器下接头的顶部之间设有补偿器弹簧。

作为本实用新型的改进，所述注酸滑套阀包括上筒体，所述上筒体的上端口设有上筒体母扣，所述上筒体母扣的下方设有上筒体内台阶，所述上筒体的内腔中段设有滑套，所述滑套的外壁与所述上筒体的内壁相贴合，所述滑套的上端面抵靠在所述上筒体内台阶的下方；所述滑套的中心孔上端设有滑套喇叭口，所述滑套喇叭口处坐封有可溶球；所述上筒体内台阶的下方设有贯通的上筒体出液口，所述上筒体出液口的内端口被滑套所遮盖；所述滑套的下端设有上弹簧，所述上弹簧环绕在上衬套的外周与上筒体的内壁之间，所述上衬套的上端旋接在所述滑套下端的内螺纹中，所述上衬套的下端插入于下筒体的内腔，所述下筒体的上端外周与所述上筒体的下端相旋接。

作为本实用新型的进一步改进，所述下筒体的下端旋接有滑套阀下接头，所述下筒体中设有下衬套，所述下衬套的上端贴合在下筒体的上端内壁且抵靠在上衬套的下方，所述下衬套的下端插入所述滑套阀下接头的内腔；所述下衬套的外壁与所述下筒体的内壁之间设有下弹簧，所述下弹簧的上部抵靠在下衬套凸台的下方，所述下弹簧的底部支撑在滑套阀下接头的上端口。

作为本实用新型的进一步改进，所述上衬套的上部设有与上弹簧所在空间贯通的上衬套泄流孔；所述下衬套凸台的上下两侧分别设有下衬套泄流孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述补偿器上接头的大直径段中段设有补偿器上接头外凸台，所述补偿器活塞套的顶部抵靠在所述补偿器上接头外凸台的下方。

作为本实用新型的进一步改进，所述补偿器上接头的大直径段下部至少设有两道补偿器上接头外环槽，各补偿器上接头外环槽中分别嵌有补偿器上接头密封圈。

作为本实用新型的进一步改进，所述补偿器活塞的内壁至少设有两道补偿器活塞内环槽，所述补偿器活塞内环槽中分别嵌有补偿器活塞密封圈。

作为本实用新型的进一步改进，所述补偿器下接头的中部外周设有补偿器下接头外凸台。

作为本实用新型的进一步改进，所述补偿器上接头的上部内腔设有补偿器锥形母扣，所述补偿器锥形母扣的下端通过锥形台阶孔与补偿器上接头中心孔相连，所述补偿器锥形母扣的上端设有喇叭口。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：该装置下至井下设计位置时，通过地面打压使封隔器坐封，然后投入可溶球，可溶球到位后油管打压，压力补偿器的活塞下行压缩补偿器弹簧，使注酸滑套阀下方的液柱让出部分空间，避免单向阀上方产生憋压；当井口打压至预定压力时，注酸滑套阀可以被顺利打开。通过水泥车向管柱内注入酸液，酸液从上筒体出液口流出，从管柱的环空进入注水层。关水泥车后，上弹簧和下弹簧张力的共同作用，克服多道滑套密封圈的阻力，使滑套顺利上行，将上筒体出液口关闭。可溶球溶解后，注酸滑套阀的中心通道重新畅通，恢复注水功能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。

图1为本实用新型酸注一体分层酸化注水装置的结构示意图。

图2为本实用新型中注酸滑套阀的主视图。

图3为本实用新型中压力补偿器的主视图。

图中：A.注酸滑套阀；B.注水器；C.扶正器；D.封隔器；E.压力补偿器；F.单向阀；1.上筒体；1a.上筒体母扣；1b.上筒体出液口；2.滑套；2a.滑套密封圈；3.可溶球；4.上弹簧；5.上衬套；5a.上衬套泄流孔；6.下筒体；7.下衬套；7a.下衬套凸台；7b.下衬套泄流孔；8.下弹簧；9.滑套阀下接头；

10.补偿器上接头；10a.补偿器锥形母扣；10b.补偿器上接头外凸台；10c.大直径段；10d.小直径段；10e.补偿径向孔；10f.补偿器上接头密封圈；10g.补偿器上接头中心孔；11.补偿器活塞；11a.补偿器活塞套；11b.补偿器活塞密封圈；12.液压腔；13.补偿器弹簧；14.补偿器下接头；14a.补偿器下接头外凸台。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型酸注一体分层酸化注水装置包括与各注水层相对应的注水器B，相邻注水器B之间分别设有封隔器D，顶层注水器上方设有注酸滑套阀A，底层注水器下方设有单向阀F，底层注水器与单向阀F之间设有压力补偿器E，封隔器D及压力补偿器E的上方分别设有扶正器C。

如图2所示，注酸滑套阀A包括上筒体1，上筒体1的上端口设有上筒体母扣1a，上筒体母扣1a的下方设有上筒体内台阶，上筒体1的内腔中段设有滑套2，滑套2的外壁与上筒体1的内壁相贴合，滑套2的上端面抵靠在上筒体内台阶的下方；滑套中心孔上端设有滑套喇叭口，滑套喇叭口处坐封有可溶球3；上筒体内台阶的下方设有贯通的上筒体出液口1b，上筒体出液口1b的内端口被滑套2所遮盖；滑套2的下端设有上弹簧4，上弹簧4环绕在上衬套5的外周与上筒体1的内壁之间，上衬套5的上端旋接在滑套2下端的内螺纹中，上衬套5的下端插入于下筒体6的内腔，下筒体6的上端外周与上筒体1的下端相旋接。

下筒体6的下端旋接有滑套阀下接头9，下筒体6中设有下衬套7，下衬套7的上端贴合在下筒体6的上端内壁且抵靠在上衬套5的下方，下衬套7的下端插入滑套阀下接头9的内腔；下衬套7的外壁与下筒体6的内壁之间设有下弹簧8，下弹簧8的上部抵靠在下衬套凸台7a的下方，下弹簧8的底部支撑在滑套阀下接头9的上端口。

该装置下至井下设计位置时，通过地面打压使封隔器D坐封，将上注水层与下注水层的环空隔开；然后投入可溶球3，可溶球3落在滑套喇叭口上将滑套中心孔关闭，可溶球3上方的憋压推动滑套2下行，将上筒体出液口1b露出，上弹簧4和下弹簧8同时被压缩。通过水泥车向管柱内注入酸液，酸液从上筒体出液口1b流出，从管柱的环空进入注水层，进行酸化。

酸化完毕后，关水泥车后，上弹簧4和下弹簧8张力的共同作用，便于克服多道滑套密封圈2a的阻力，使滑套2顺利上行，将上筒体出液口1b关闭。可溶球3溶解后，滑套中心孔重新畅通，恢复注水功能。

上衬套5的上部设有与上弹簧4所在空间贯通的上衬套泄流孔5a；下衬套凸台7a的上下两侧分别设有下衬套泄流孔7b，避免上弹簧4和下弹簧8所在空间产生憋压。

如图3所示，压力补偿器E包括补偿器上接头10，补偿器上接头10的上部内腔设有补偿器锥形母扣10a，补偿器锥形母扣10a的下端通过锥形台阶孔与补偿器上接头中心孔10g相连，补偿器锥形母扣10a的上端设有喇叭口。

补偿器上接头10的外周自上而下设有大直径段10c和小直径段10d，小直径段10d的下端旋接有补偿器下接头14，小直径段10d的上部外周套装有补偿器活塞11，补偿器活塞11的外壁向上下两侧延伸形成补偿器活塞套11a，补偿器活塞套11a的上部延伸至大直径段10c的外壁且相互密封，补偿器活塞套11a的下部延伸至补偿器下接头14的外壁；补偿器活塞11的顶面与大直径段10c的底部台阶之间形成封闭的液压腔12，小直径段10d的根部设有与液压腔12向贯通的补偿径向孔10e；补偿器活塞11的底部与补偿器下接头14的顶部之间设有补偿器弹簧13。

可溶球3落在滑套喇叭口上将滑套中心孔关闭后，可溶球3上方的憋压时，由于单向阀F处于关闭状态，且液体不可压缩，因此在可溶球3与单向阀F之间也产生憋压，使滑套2难以下行，以往只能通过管道的膨胀，蠕变变形腾出空间。加装压力补偿器E后，可溶球3到位后油管打压，压力补偿器E的活塞下行压缩补偿器弹簧13，使注酸滑套阀A下方的液柱让出部分空间，避免在单向阀F上方产生憋压；当井口打压至预定压力时，滑套2可以顺利下行，打开注酸通道。

补偿器上接头10的大直径段10c中段设有补偿器上接头外凸台10b，补偿器上接头外凸台10b为补偿器活塞套11a提供上方限位，未憋压时，补偿器活塞套11a的顶部抵靠在补偿器上接头外凸台10b的下方。

补偿器上接头10的大直径段10c下部至少设有两道补偿器上接头外环槽，各补偿器上接头外环槽中分别嵌有补偿器上接头密封圈10f，实现液压腔12的上密封。

补偿器活塞11的内壁至少设有两道补偿器活塞内环槽，补偿器活塞内环槽中分别嵌有补偿器活塞密封圈11b，实现液压腔12的下密封。

补偿器活塞套11a的下方贴着补偿器下接头14滑行，起到导向作用；补偿器下接头14的中部外周设有补偿器下接头外凸台14a，为补偿器活塞套11a的下端提供限位。

以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。

Claims (6)

1.一种酸注一体分层酸化注水装置，包括与各注水层相对应的注水器，相邻注水器之间分别设有封隔器，顶层注水器上方设有注酸滑套阀，底层注水器下方设有单向阀，其特征在于：底层注水器与所述单向阀之间设有压力补偿器，所述压力补偿器包括补偿器上接头，所述补偿器上接头的外周自上而下设有大直径段和小直径段，所述小直径段的下端旋接有补偿器下接头，所述小直径段的上部外周套装有补偿器活塞，所述补偿器活塞的外壁向上下两侧延伸形成补偿器活塞套，所述补偿器活塞套的上部延伸至大直径段的外壁且相互密封，所述补偿器活塞套的下部延伸至补偿器下接头的外壁；所述补偿器活塞的顶面与大直径段的底部台阶之间形成封闭的液压腔，所述小直径段的根部设有与液压腔向贯通的补偿径向孔；所述补偿器活塞的底部与所述补偿器下接头的顶部之间设有补偿器弹簧。

2.根据权利要求1所述的酸注一体分层酸化注水装置，其特征在于：所述注酸滑套阀包括上筒体，所述上筒体的上端口设有上筒体母扣，所述上筒体母扣的下方设有上筒体内台阶，所述上筒体的内腔中段设有滑套，所述滑套的外壁与所述上筒体的内壁相贴合，所述滑套的上端面抵靠在所述上筒体内台阶的下方；所述滑套的中心孔上端设有滑套喇叭口，所述滑套喇叭口处坐封有可溶球；所述上筒体内台阶的下方设有贯通的上筒体出液口，所述上筒体出液口的内端口被滑套所遮盖；所述滑套的下端设有上弹簧，所述上弹簧环绕在上衬套的外周与上筒体的内壁之间，所述上衬套的上端旋接在所述滑套下端的内螺纹中，所述上衬套的下端插入于下筒体的内腔，所述下筒体的上端外周与所述上筒体的下端相旋接。

3.根据权利要求2所述的酸注一体分层酸化注水装置，其特征在于：所述下筒体的下端旋接有滑套阀下接头，所述下筒体中设有下衬套，所述下衬套的上端贴合在下筒体的上端内壁且抵靠在上衬套的下方，所述下衬套的下端插入所述滑套阀下接头的内腔；所述下衬套的外壁与所述下筒体的内壁之间设有下弹簧，所述下弹簧的上部抵靠在下衬套凸台的下方，所述下弹簧的底部支撑在滑套阀下接头的上端口。

4.根据权利要求3所述的酸注一体分层酸化注水装置，其特征在于：所述上衬套的上部设有与上弹簧所在空间贯通的上衬套泄流孔；所述下衬套凸台的上下两侧分别设有下衬套泄流孔。

5.根据权利要求1所述的酸注一体分层酸化注水装置，其特征在于：所述补偿器上接头的大直径段中段设有补偿器上接头外凸台，所述补偿器活塞套的顶部抵靠在所述补偿器上接头外凸台的下方。

6.根据权利要求1所述的酸注一体分层酸化注水装置，其特征在于：所述补偿器上接头的大直径段下部至少设有两道补偿器上接头外环槽，各补偿器上接头外环槽中分别嵌有补偿器上接头密封圈。

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