CN216894334U - 液压调层开关 - Google Patents

Abstract

一种液压调层开关，它是通过油管内打液压的方式驱动环形活塞压缩弹簧下行，液压力撤除后在弹簧的作用下环形活塞上行。当活塞上的轨道钉处于主体上不同轨道位置时，活塞复位的高度不同。当活塞处于挡住通液孔时，则开关处于关闭状态，否则开关处于可进液状态。这样以不同层位的多个开关与轨道的组合，就可以实现通过井口不同打压次数的方式，来实现对井下任意层段的开通和关闭，从而达到调改生产层位的目的。

Description

液压调层开关

技术领域

本实用新型涉及一种油井堵水用的液压调层开关，能在堵后通过井口打压的方式进行堵层调改，属于采油工程技术领域。

背景技术

对于水驱采油，由于油层的非均质性，有些层位要高含水，为堵住高含水层位，解放低含水层的生产能力，使用分层封隔器把各生产层位隔开，只让低含水层位的井液进入油管，封住高含水层。然而堵水成功率的高低取决于找准出水层位，而找水施工费用高周期长，且找水后堵水的成功率也不理想，并且生产状况是动态的，各层位的含水也会随时间变化。为此，人们就努力探索堵后调层的工艺，以期达到灵活调改生产层位的目的。多年来，人们试验应用或提出了多种堵后调层的工艺方法：一是以井口加不同液压来控制井下压电开关动作关闭或打开目的层的工艺；二是以采用偏心井口从油套环空下电缆与与井下对接的电控调整工艺；三是以管柱底端信号电缆接头与井下信号电缆接头对接来调改井下开关状态的工艺；四是以堵水管柱投捞堵塞器配套提捞排液法找堵水工艺；五是以生产过程中通过转动油管改变生产层位的工艺；六是以提放油管改变生产管柱与井下丢手管柱的相对位置来调改连通层位的工艺；七是以井口打液压驱动井下开关的调层工艺等等，不一而足。

综合上述，可以把各项堵水调层工艺分成以下几类，来分析各自的优缺点和问题：一是全电动式，即以电缆连接来驱动井下开关的方式；二是机械调改式，即通过对生产管柱的机械操作来改变封堵层位；三是液动式，即以井口液压直接驱动井下开关动作；四是电液结合式，就是以井口给液压信号指挥井下电池电机驱动开关动作。

用电缆连接井下开关的工艺，无论是电缆直接随开关下井还是之后下井对接，只要是电缆伴有管柱的起下操作，就不好避免对电缆的损伤，经高压气液浸的电缆也难以二次应用，特别是还有电缆要经过各级封隔器，技术难度和操作难度都很大，费用也高。

对不使用电缆而是用压电开关的工艺，即电液结合式，因电池的寿命有限，只能维持半年左右，不能随生产条件变化进行后期调整，而且压电开关价高，多级应用费用也很大。

对通过油套环空下钢丝投捞堵塞器或下电缆，对接驱动电动开关的工艺，要通过环空成功率不高，尽管应用偏心井口后油管与套管内壁之间的空间理论上够用，但由于井筒并不是绝对垂直的，所以油管也不可能全是挨着井壁，所以成功率不高。

用提捞排液法配堵塞器同心投捞调改堵水层位的工艺，需多次投捞，且每次投捞改变一次封堵层位后，要排完原井内液体形成新的稳定状态生产状态后量产测含水，耗时很长操作也很麻烦，调堵完成下泵后，也不能做后期层位调改了。

用动管柱的方式调改堵水层位的工艺，投产后靠提放和旋转管柱调改封堵层位，尽管原理上不错，但现实中不可行，因在井口把油管提放或旋转某一量值后，因有管柱的弹性变形，距井口上千米的井下是否也一定对应改变了相应距离或转动了相应角度，以及百余根油管的丝扣之间是否有错动等，很难确定。且动管柱操作也不是可随意实施的。

综上所述，还是液动方式相对简单易行。

发明内容

本实用新型提供一种能在堵水后的抽油生产过程中，通过地面打液压的操作，可以进行堵层调换，从而提高堵水成功率。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：以常驻井下的丢手管柱封隔井下各层段。该丢手管柱将全井需调整的层段可分为3个以上，在射孔顶界以上使用卡瓦封隔器或套管接箍挂定装置使丢手管柱固定，在每个层段的上下方夹层位置，用分层封隔器把各层段隔开，丢手管柱上对应每个层段置一个调层开关，管柱尾端加丝堵封闭。丢手管柱上方为常规抽油管柱。

调层开关中的单流阀装在中心管内，它只允许本层段的套环空间井液进入油管内，而在正向打压时管内液体不能进入油层，但纵向上有偏心通道，可使管内液体在管柱内上下通行。

本实用新型的有益效果是，该工艺属试堵可调型，即靠分析预先谋划封堵层段，对是否需堵不能确定的层段应用该开关，当堵后生产效果不理想时，可通过地面打液压的方式调改封堵层段，从而提高堵水成功率，还省去了找水井下作业施工工作量，便于现场应用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型结构示意图。

在图1中，1-主体，2-传压孔，3-环形活塞，4-小弹簧，5-阀球，6-液流通道，7-轨道钉，8-大弹簧，9-轨道槽，10-轴承。

具体实施方式

在图1中，环形活塞3置于主体1的夹层内。环形活塞3对应主体1的传压孔2，活塞3的下端置有大弹簧8。主体1内设有阀球5，其下设有侧向液流通道6。阀球5 上置有小弹簧4，阀球5在小弹簧4的压迫下堵住了液流通道6。环形活塞3的下部内侧设有轨道钉7，轨道钉7置于主体1的轨道槽9内。大弹簧8下方还设有轴承10。

当对油管内打液压时，水压通过主体1的传压孔2进入到环形活塞3的顶部，推动环形活塞3压缩大弹簧8下行，环形活塞3下部的轨道钉7在轨道槽9的作用下迫使环形活塞3在下行的过程中还产生一个周向转角，即当活塞3到达下死点后，也就是到了下一个轨道的下端，当所加液压撤除后，环形活塞3在其下大弹簧8的作用下上行，轨道钉7就沿下一个纵向轨道槽上行。因各轨道槽的长短不同，则轨道钉7返回到上死点后环形活塞 3所处的纵向位置不同，当环形活塞3处于把液流通道6堵死的状态时，该层段就处于关闭状态，否则就处于生产状态。这样每打一次液压轨道钉7就可进入下一个轨道槽，因此可通过地面打压的方式调改各层段的开关状态，从而实现调改堵层的目的。

在使用三级开关(即把需调控的油层分为3个层段)时，在每个调层开关上设8条轨道，可使管柱上各层段的开关形成8种组合状态。当下井时如把各开关上的轨道钉都置于第一轨道，则为全开状态，第一次打压后则进入全关，第二次打压后进入第一级关，第三次打压则为第二级关，第四次打压则为第三级关，第五次打压则为第二级同关，第六次打压为二三级同关，第七次打压为一三级同关，第八次打压则又回到全开状态。如此，可以任意调改封堵层位，以获得最佳封堵效果。

因阀球的作用，管内液体不能流向管外，所以无论处于哪一状态下，都不影响打压释放封隔器，只要把释放封隔器的打压也计入换道次数即可。

在本设计中的加压数值上，没有换道压力上限，不会因现场加压偏高造成换道混乱。

Claims (2)

1.一种液压调层开关，它是在开关主体(1)的夹层内设置一环形活塞(3)，其特征是：环形活塞(3)上端对应主体(1)的传压孔(2)，活塞(3)的下端置有大弹簧(8)，主体(1)内设有液流通道(6)，液流通道(6)内设有阀球(5)。

2.如权利要求1所述的液压调层开关，其特征是：在主体(1)的外表面设有轨道槽(9)，环形活塞(3)下部内侧设有轨道钉(7)，轨道钉(7)置于轨道槽(9)内。

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