CN2232975Y - 井下液压程序控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种油井分层采油、分层打水的井下液压控制开关。它由工作筒、上接头、分流接头、下接头、中心管、单流阀及单流阀控制总成。单流阀控制总成包括弹簧、活塞、传力套、程序轨道体、阀套及轨道销钉；轨道销钉在油柱液压和弹簧力的作用下，沿程序轨道单向滑行，从而实现对单流阀的启闭。它既可多级使用，又可重复启闭油流通道，具有工作性能可靠、动作压差小、适应性强等优点，特别适用在套管油井的分层采油上。

Description

井下液压程序控制器

本实用新型涉及一种油井分层采油、分层打水、分层卡水的井下液压控制开关。

目前，油井采油所用的井下控制开关，通常是用剪钉将滑套预先装在球型单流阀的出口上，靠油管蹩压后，压力差所产生的力将剪钉剪断，来实现单流阀的“开”或“关”，从而达到控制井内液体流入油管的目的。但在使用过程中，每只找水开关在井下只能动作一次，为了保证每次油管蹩压只有一个打水开关动作，各找水开关剪钉的剪断力必须要大小不同，且逐个增大；故施工时压力值要求严格，地面不容易控制，往往在最后一级动作时所需压力很高，安全性差，成功率低，且动作没有重复性，不能实现不动管柱再次打开封闭油层的目的。

本实用新型之目的在于提供一种既可多级使用，又可重复动作、多次打开或关闭油管与套管的油流通道的井下液压程序控制器。

井下液压程序控制器包括工作筒、上接头、下接头，装在工作筒内的中心管、单流阀及单流阀控制总成。单流阀由侧壁带有出液孔的阀体，螺纹固定在阀体下端的球座，置于球座上的阀球组成。球座下端装有分别与工作筒和球座相通的分流接头，下接头接在分流接头的下端并与工作筒相通。单流阀控制总成包括；固定在中心管下端的程序轨道体，依次滑套在中心管、程序轨道体上的弹簧、活塞、传力套和滑套在阀体上的阀套。活塞与传力套螺纹连接，传力套下端用档环与阀套连接，传力套中间壁体上开有输液孔；传力套与程序轨道体之间装有轨道销钉，程序轨道体在其外壁周围开有呈“锯齿形”封闭曲线环槽，使得轨道销钉只能沿其轨道单向滑行，并使传力套带动阀套上、下滑行，当轨道销钉处于曲线环槽最低点时，阀套则完全打开出液孔。

下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步详细的描述。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是程序轨道体的结构示意图。

图3是程序轨道体展开后的程序轨道示意图。

图4是图1A—A剖视放大图。

图5是图1B—B剖视放大图。

参见图1，井下液压程序控制器由工作筒2，与工作筒2两端口螺纹连接的上接头1、分流接头13，接在分流接头13上的下接头14及装在工作筒2内的中心管4、单流阀和单流阀控制总成组成。

分流接头13上开有与工作筒2相通的轴向通道18和与单流阀相通的径向通道19；径向通道19开在下接头14与工作筒2之间，分流接头13中心轴上开有与径向通道19垂直的流道，以便与单流阀相通,见图4；轴向通道18开在径向通道19两侧，每侧2—4个，最好为3个，径向通道19开成多个有序排列的园孔，也可以是其它形状的单孔道。

单向阀由螺纹连接在分流接头13径向流道上，呈园筒状的阀座12，置于阀座12端口上的阀球10，螺纹固定在阀座12上的阀体9组成。阀球10上方的阀体9空腔内壁上开有四个对称的出液孔16。阀体9外壁上套有阀套12，用于控制出液孔16的“开”或“关”。

单流阀控制总成有螺纹连接在中心管4下端的程序轨道体6，依次滑套在中心管4和程序轨道体6上的弹簧3、活塞5、传力套8。活塞5与传力套8螺纹齿合连接，传力套8与程序轨道体6之间装有轨道销钉7，程序轨道体6在其外壁周围开有周期锯齿形曲线封闭环槽20，其中有两个在曲线下部拉长的对称锯齿长槽，两长槽之间有1个周期的锯齿波槽，也可以有2个或3个周期的锯齿波槽，见图2、图3。轨道销钉7在外力的作用下，能在其上单向沿轨道滑行，且能带动阀套12上、下移动，当轨道剪钉7处于长槽底端时，阀套12则完全打开阀体9的出液孔16，当轨道销钉7处于锯齿波槽波谷时，出液孔16仍处于关闭状态。

传力套8的底端螺纹连有档环17，档杯17图套在阀套11上，阀套11外设有肩突并与档杯17相对，以便在传力套8上移时能带动阀套11滑移。

见图5，传力套11中间开有四个均匀分布的输液孔15，使程序轨道6与工作筒2及下接头14相通。

活塞5与工作筒2、中心管4之间装有密封圈，阀座12与分流接头13、阀体9之间，阀体9与阀套11之间也装有密封圈。

本实用新型是这样工作的；由于分流接头13的轴向通道18使工具上下的油管连通，油管内蹩压时，管柱中的所有工具都同时承受井口传来的液压。单流阀中的阀球10在液压的作用下堵住阀座12，将油管内的压力封住，此时，工作筒2内液压推动活塞5上移压缩弹簧3，并带动阀套11上移，将阀体9的出液孔16封住，管柱中的所有井下液压程序控制器都成为关闭状态。油井开始生产后，油管内的压力降底到比地层压力低时，活塞5在弹簧3弹力和地层压力的共同作用下下滑。参见图3，若轨道销钉7在程序轨道的B点或D点时，轨道销钉7沿轨道下行到C点或E点，弹簧3的弹力和地层的压力通过轨道销钉7作用在C点或E点，阀套11不能继续下行，阀体9的出液孔16仍被阀套11封住，井内的油层液体不能进入油管，则该井下液压程序控制器所对应的油层为封闭层。若轨道销钉7在F点或F¹点时，弹簧力和液压力把活塞5和阀套11推动下行，使轨道销钉至A¹或A点，阀体9的出液孔16从阀套11的上端露出，井内油层液体顶开阀球10，经阀座12、阀体9、传力套8进入程序轨道体6和中心管4流入油管，则该井下液压程序控制器所对应的油层为生产层，如果再一次向井内蹩压后，再放压后生产，当油管压力低于套管压力后，轨道销钉7沿程序轨道前进一次，使原来在A¹点的轨道销钉7进入C¹点，阀体9的出液孔16被封住，原来在C点轨道销钉7进入E点，阀体9的出液孔16仍被封住，原来在F点的轨道销钉7进入A¹点，阀体9的出液孔16从阀套11上端露出，井下液压程序控制器被打开，使原来的封闭层变为生产层。

由此可以看出：只要同一井的几个井下液压程序控制器的轨道销钉7，在下井前被分别放在相同程序轨道的不同位置，并在施工资料上注明每层对应井下液压程序控制器轨道销钉7在轨道上的位置，每次油井蹩压施工后再生产，就能知道哪一层是生产层，哪些是封闭层。就能实现油井逐层换层生产，单层测试，卡封高含水层及生产低含水层。

由于本实用新型将单流阀与液压拖动的阀套开关有机结合起来，从而实现了用地面向井内蹩压，使井下已被封隔器封隔开的各油层，能任选一层单层测试、生产，保证了油井打水、卡水、换层生产在油井生产过程中完成，故提高了油井生产率，节约了费用。它具有工作性能可靠，动作需要的压差小，适应性强等优点，可用于套管的直井、斜井和自喷井、抽油机井等油井的分层采油上。

Claims (3)

1、一种井下液压程序控制器包括工作筒(2)，上接头(1)，下接头(14)，装在工作筒(2)内的中心管(4)、单流阀及单流阀控制总成，其特征在于：单流阀由侧壁上带有出液孔(16)的阀体(9)，连接在阀体(9)下端的球座(12)，置于球座(12)上的阀球(10)组成，球座(12)的下端装有分别与工作筒(2)和球座12相通的分流接头(13)，下接头(14)接在分流接头(13)的下端并与工作筒(2)相通；单流阀控制总成包括：固定在中心管(4)下端的程序轨道体(6)，依次滑套在中心管(4)、程序轨道体(6)上的弹簧(3)、活塞(5)、传力套(8)及滑套在阀体(9)上的阀套(11)；传力套(8)下端与阀套(11)连接，其中间壁体上开有输液孔(15)，传力套(8)与程序轨道体(6)之间装有轨道销钉(7)，程序轨道体(6)在其外壁上开有呈锯齿形封闭曲线环槽(20)，使得轨道销钉(7)只能沿其轨道单向滑行，并使传力套(8)带动闸套(11)上、下滑行，当轨道销钉(7)处于曲线环槽(20)最低点时，阀套(11)完全打开出液孔(16)。

2、根据权利要求1所述的井下液压程序控制制器，其特征在于所述的分流接头(13)上开有互不相通的轴向通道(18)和径向通道(19)，径向通道(19)开在下接头(14)与工作筒(2)之间并与单流阀相通。

3、根据权利要求1或2所述的井下液压程序控制器，其特征在于：所述的程序轨道体(6)的曲线环槽(20)上有两个下部拉长、位置互相对称的锯齿长槽，两长槽之间有1个或2个周期锯齿波槽，轨道销钉(7)处于该长槽底部时，阀套(11)能使阀体(9)出液孔(16)完全打开，轨道销钉(7)处于锯齿波槽波谷时，出液孔(16)仍处于关闭状态。

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