專利名稱：井下開關(guān)器及井下開關(guān)器開關(guān)管與開關(guān)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種井下開關(guān)器，尤其涉及一種用于找堵水的井下開關(guān)器， 屬油田開發(fā)機(jī)械采油領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
油田進(jìn)入開發(fā)后期，大多數(shù)油井都是多層位開采，在注水驅(qū)油開發(fā)油田， 油井含水升高使某些油層被水淹，水淹層壓抑了潛力層的潛能，使層間矛盾突 出，為了消除層間矛盾，必須清楚地認(rèn)識(shí)油層，封堵高含水層，開采末水淹低 含水層。目前認(rèn)識(shí)油層同時(shí)又封堵高含水層，開采低含水潛力油層的方法有兩 種液力找堵水方法和同心電控找堵水方法，其中，液力找堵水法是由泵車打 壓調(diào)節(jié)開關(guān)的動(dòng)作；同心電控找堵水方法是由電纜滾筒測(cè)試車將電纜攜帶電控 開關(guān)控制器由偏心井口環(huán)空下入至要調(diào)整滑套開關(guān)下部，通電將開關(guān)控制器撐 開，上提電纜將滑套開關(guān)打開或關(guān)閉。上述兩種不同的找堵水方法配套有不同 的找堵水開關(guān)器，即分別為液控找堵水開關(guān)器和井下滑套開關(guān)器。這兩種開關(guān) 器存在以下不足(1)液控找堵水開關(guān)器在調(diào)整開關(guān)時(shí)泵車壓力精度不易控制， 多級(jí)使用時(shí)造成開關(guān)誤動(dòng)作。(2)井下滑套開關(guān)器缺點(diǎn)是電纜易纏繞油管，使 開關(guān)控制器起不出來，造成再次作業(yè)，不適用于井斜大于15。的井。 實(shí)用新型的內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種井下開關(guān)器開關(guān)管。
本實(shí)用新型的目的還在于提供一種與井下開關(guān)器開關(guān)管配套使用的開關(guān)控 制器。
進(jìn)一步，本實(shí)用新型的目的還在于提供一種開啟、關(guān)閉動(dòng)作靈活，且找堵 油層準(zhǔn)確的井下開關(guān)器。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案采用了 一種井下開關(guān)器開關(guān)管， 該開關(guān)管的主體為外管，由上接頭、工作筒、密封筒及下接頭自上而下依次連接而成，在密封筒壁上設(shè)置有徑向的液流通道，在液流通道位置的密封筒內(nèi)壁 上裝配有用于啟閉液流通道的管狀密封座，密封座的上端連接有一換向管，密 封座的下端連接有一彈簧爪，換向管的上端設(shè)置有一推壓彈簧，在換向管與對(duì) 應(yīng)位置處的外管之間設(shè)置有上、下雙位置鎖定機(jī)構(gòu)。
所述的上、下雙位置鎖定機(jī)構(gòu)由換向管外壁面上設(shè)置的一圈換向槽和對(duì)應(yīng) 位置處外管上設(shè)置的徑向?qū)蜾N構(gòu)成，導(dǎo)向銷的頭部吻合插入換向槽內(nèi)。
所述導(dǎo)向銷的根部通過軸承裝配在外管壁上。
所述彈簧爪的下端各爪的端頭內(nèi)表面設(shè)置有向內(nèi)的徑向凸起，凸起的上側(cè) 和下側(cè)設(shè)置成斜面結(jié)構(gòu)。
所述的密封座由管狀座體和一上一下兩條密封圈構(gòu)成，兩條密封圈之間的 距離大于液流通道的軸向尺寸。
所述的導(dǎo)向銷裝配位置在外管的工作筒段，在該位置的工作筒外裝配有密 封罩，在密封罩與工作筒的裝配面上導(dǎo)向銷的以上以下位置設(shè)有密封圈，可以 避免油水的進(jìn)入。
所述的上接頭、工作筒、密封筒及下接頭自上而下依次螺紋連接在一起， 各連接處均設(shè)置有密封圈。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案還采用了一種與井下開關(guān)器開關(guān)管配套使用的井下 開關(guān)控制器，包括固定在抽油桿柱上的提拉桿，提拉桿的上部外壁上設(shè)置有連 接頭，連接頭下端有一鎖緊帽，在提拉桿的下端還設(shè)置有一控制芯子，控制芯 子的徑向尺寸大于彈簧爪體的內(nèi)徑，小于彈簧爪的外徑。
另外，本實(shí)用新型的技術(shù)方案還采用了一種井下開關(guān)器，包括井下開關(guān)器 開關(guān)管及井下開關(guān)控制器，井下開關(guān)控制器插裝在井下開關(guān)器開關(guān)管內(nèi)下部。
具體地，本實(shí)用新型的井下開關(guān)器包括井下開關(guān)器開關(guān)管及井下開關(guān)控制 器，該開關(guān)管的主體為外管，由上接頭、工作筒、密封筒及下接頭自上而下依 次連接而成，在密封筒壁上設(shè)置有徑向的液流通道，在液流通道位置的密封筒 內(nèi)壁上裝配有用于啟閉液流通道的管狀密封座，密封座的上端連接有一換向管， 密封座的下端連接有一彈簧爪，換向管的上端設(shè)置有一推壓彈簧，在換向管與 對(duì)應(yīng)位置處的外管之間設(shè)置有上、下雙位置鎖定機(jī)構(gòu)；開關(guān)控制器包括固定在抽油桿柱上的提拉桿，提拉桿的上部外壁上設(shè)置有連接頭，連接頭下端有一鎖 緊帽，在提拉桿的下端還設(shè)置有一控制芯子，控制芯子的徑向尺寸大于彈簧爪 體的內(nèi)徑，小于彈簧爪的外徑。
本實(shí)用新型的井下開關(guān)器由井下開關(guān)器開關(guān)管和開關(guān)控制器組成，井下開 關(guān)器開關(guān)管結(jié)構(gòu)是將彈簧裝入工作筒內(nèi)，工作筒的上部和上接頭螺紋連接，密 封管和工作筒螺紋連接，換向管、密封座和彈簧爪螺紋連接，套裝入密封管內(nèi)， 換向管外壁面上設(shè)置的一圈換向槽和對(duì)應(yīng)位置處外管上設(shè)置的徑向?qū)蜾N，以 及導(dǎo)向銷的根部通過軸承裝配在外管壁上，此種結(jié)構(gòu)使換向更加靈活可靠。本 實(shí)用新型用于油氣田開發(fā)過程中進(jìn)行分層找水、堵水，認(rèn)識(shí)油層，并同時(shí)實(shí)現(xiàn) 對(duì)任意油層的分層開采、合采。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)通過提 拉桿來調(diào)節(jié)開關(guān)器的開啟或關(guān)閉狀態(tài)，并能多次、重復(fù)調(diào)節(jié)；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，使用方便，換向靈活、可靠，具有很好的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，易于推 廣應(yīng)用。

圖1為本實(shí)用新型的井下開關(guān)器開啟狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的井下開關(guān)器關(guān)閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實(shí)用新型換向管徑向換向槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中A為井下開關(guān)器開關(guān)管，其組成為上接頭l 、彈簧2 、工作筒3、、 密封罩4 、軸承5 、導(dǎo)向銷6、換向管7、管狀座體8、 "T"型密封圈9、壓環(huán) 10 、密封座ll、彈簧爪12 、下接頭13
圖中B為開關(guān)控制器，其組成為連接頭14 、鎖緊帽15、提拉桿16、控 制芯子1具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型由井下開關(guān)器開關(guān)管A和開關(guān)控制器B兩大部分 組成，開關(guān)管的主體為外管，由上接頭1、工作筒3、密封筒及下接頭13自上 而下依次螺紋連接而成，在密封筒的筒壁上設(shè)置有徑向的液流通道18，在液流 通道18位置的密封筒內(nèi)壁上裝配有用于啟閉液流通道的管狀密封座11，密封座 11的上端連接有一換向管7，密封座11的下端連接有一彈簧爪12，換向管7的上端設(shè)置有一推壓彈簧2，在換向管7與對(duì)應(yīng)位置處的外管之間設(shè)置有上、下雙 位置鎖定機(jī)構(gòu)，其中，上、下雙位置鎖定機(jī)構(gòu)由換向管7外壁面上設(shè)置的一圈
換向槽和對(duì)應(yīng)位置處外管上設(shè)置的徑向?qū)蜾N6構(gòu)成，導(dǎo)向銷6頭部吻合插入 換向槽內(nèi)，導(dǎo)向銷6的根部通過軸承5裝配在外管壁上。彈簧爪12的下端各爪 的端頭內(nèi)表面設(shè)置有向內(nèi)的徑向凸起19 ，凸起的上側(cè)和下側(cè)設(shè)置成斜面結(jié)構(gòu)。 密封座11由管狀座體8和一上一下兩條密封圈9構(gòu)成，兩條密封圈之間的距離 大于液流通道的軸向尺寸。導(dǎo)向銷6裝配位置在外管的工作筒段，在該位置的 工作筒3外裝配有密封罩4，在密封罩4與工作筒3的裝配面上導(dǎo)向銷6的以上 以下位置設(shè)有密封圈，可以避免油水的進(jìn)入。上接頭、工作筒、密封筒及下接 頭自上而下依次螺紋連接在一起，各連接處均設(shè)置有密封圈。
開關(guān)控制器B的構(gòu)成是將控制芯子17裝在提拉桿16上，提拉桿的上部 和上接頭14、鎖緊帽15螺紋連接而成。
如圖1、圖3所示，工作過程為井下開關(guān)器開關(guān)管A上接頭1通過螺紋 連接油管上，隨找堵水管柱一起下入到設(shè)計(jì)位置后，其開關(guān)控制器B的連接頭 14和抽油桿柱螺紋連接，通過管柱下入井下開關(guān)器開關(guān)管A的下部。上提抽油 桿柱帶動(dòng)開關(guān)控制器B的控制芯子17，給彈簧爪12—上提拉力，并推動(dòng)彈簧爪 12、密封座11及換向管7上行，同時(shí)壓縮彈簧2。在導(dǎo)向銷6的作用下使換向 管7換向并制動(dòng)于換向管7換向槽的下死點(diǎn)7-3，這時(shí)繼續(xù)上提開關(guān)控制器B將 彈簧爪12撐開，使開關(guān)控制器B通過彈簧爪12，將彈簧2釋放，推動(dòng)換向管7、 密封座11及彈簧爪12下行，使導(dǎo)向銷6置于換向管7軌跡槽的長(zhǎng)槽7-l，這時(shí) 密封座11處于管狀座體8進(jìn)液通道18的密封位置，即開關(guān)器關(guān)閉；下放開關(guān) 控制器并通過彈簧爪12，這時(shí)換向管7不換向，井下開關(guān)器保持原來的關(guān)閉狀 態(tài)，只是彈簧2使密封座11準(zhǔn)確復(fù)位。
如圖2、圖3所示，再上提抽油桿柱帶動(dòng)開關(guān)控制器B的控制芯子17，給 彈簧爪12 —上提拉力，并推動(dòng)彈簧爪12、密封座11及換向管7上行，同時(shí)壓 縮彈簧2。在導(dǎo)向銷6的作用下使換向管7換向并制動(dòng)于換向管7換向槽的下死 點(diǎn)7-3，這時(shí)繼續(xù)上提開關(guān)控制器B將彈簧爪12撐開，使開關(guān)控制器B通過彈 簧爪12，將彈簧2釋放，推動(dòng)換向管7、密封座11及彈簧爪12下行，使導(dǎo)向銷6置于換向管7換向槽的短槽7-2，密封座11處于管狀座體8進(jìn)液口的上部， 使密封座11讓開管狀座體8的進(jìn)液口，將井下開關(guān)器打開。下放開關(guān)控制器并 通過彈簧爪12，這時(shí)換向管7不換向，井下開關(guān)器保持原來的開啟狀態(tài)，只是 彈簧2使密封座11準(zhǔn)確復(fù)位。重復(fù)上提、下放抽油桿柱，則井下開關(guān)器可循環(huán) 打開——關(guān)閉——打開。
當(dāng)需要對(duì)油井進(jìn)行多級(jí)分層找堵水時(shí)，利用封隔器將油層分隔開，每一個(gè) 油層對(duì)應(yīng)下入一個(gè)井下開關(guān)器，下入的各級(jí)開關(guān)控制器B與相對(duì)應(yīng)的各級(jí)井下 開關(guān)器開關(guān)管A的控制距離設(shè)置為逐級(jí)增加，實(shí)現(xiàn)對(duì)任意油層的分層開采、合 采。
權(quán)利要求1、一種井下開關(guān)器開關(guān)管，其特征在于該開關(guān)管的主體為外管，由上接頭、工作筒、密封筒及下接頭自上而下依次連接而成，在密封筒壁上設(shè)置有徑向的液流通道，在液流通道位置的密封筒內(nèi)壁上裝配有用于啟閉液流通道的管狀密封座，密封座的上端連接有一換向管，密封座的下端連接有一彈簧爪，換向管的上端設(shè)置有一推壓彈簧，在換向管與對(duì)應(yīng)位置處的外管之間設(shè)置有上、下雙位置鎖定機(jī)構(gòu)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下開關(guān)器開關(guān)管，其特征在于所述的上、 下雙位置鎖定機(jī)構(gòu)由換向管外壁面上設(shè)置的一圈換向槽和對(duì)應(yīng)位置處外管上 設(shè)置的徑向?qū)蜾N構(gòu)成，導(dǎo)向銷的頭部吻合插入換向槽內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的井下開關(guān)器開關(guān)管，其特征在于所述導(dǎo)向銷 的根部通過軸承裝配在外管壁上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l一3中任一條所述的井下開關(guān)器開關(guān)管，其特征在于 所述彈簧爪的下端各爪的端頭內(nèi)表面設(shè)置有向內(nèi)的徑向凸起，凸起的上側(cè)和 下側(cè)設(shè)置成斜面結(jié)構(gòu)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的井下開關(guān)器開關(guān)管，其特征在于所述的密封 座由管狀座體和一上一下兩條密封圈構(gòu)成，兩條密封圈之間的距離大于液流 通道的軸向尺寸。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的井下開關(guān)器開關(guān)管，其特征在于所述的導(dǎo)向 銷裝配位置在外管的工作筒段，在該位置的工作筒外裝配有密封罩，在密封 罩與工作筒的裝配面上導(dǎo)向銷的以上以下位置設(shè)有密封圈。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的井下開關(guān)器開關(guān)管，其特征在于所述的上接 頭、工作筒、密封筒及下接頭自上而下依次螺紋連接在一起，各連接處均設(shè) 置有密封圈。
8、 一種與權(quán)利要求1所述的井下開關(guān)器開關(guān)管配套使用的井下開關(guān)控制 器，其特征在于包括固定在抽油桿柱上的提拉桿，提拉桿的上部外壁上設(shè) 置有連接頭，連接頭下端有一鎖緊帽，在提拉桿的下端還設(shè)置有一控制芯子，控制芯子的徑向尺寸大于彈簧爪體的內(nèi)徑，小于彈簧爪的外徑。
9、 一種井下開關(guān)器，其特征在于包括井下開關(guān)器開關(guān)管及井下開關(guān)控 制器，井下開關(guān)控制器插裝在井下開關(guān)器開關(guān)管內(nèi)下部。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的井下開關(guān)器，其特征在于；包括井下開關(guān)器 開關(guān)管及井下開關(guān)控制器，該開關(guān)管的主體為外管，由上接頭、工作筒、密 封筒及下接頭自上而下依次連接而成，在密封筒壁上設(shè)置有徑向的液流通道， 在液流通道位置的密封筒內(nèi)壁上裝配有用于啟閉液流通道的管狀密封座，密 封座的上端連接有一換向管，密封座的下端連接有一彈簧爪，換向管的上端 設(shè)置有一推壓彈簧，在換向管與對(duì)應(yīng)位置處的外管之間設(shè)置有上、下雙位置 鎖定機(jī)構(gòu)；開關(guān)控制器包括固定在抽油桿柱上的提拉桿，提拉桿的上部外壁 上設(shè)置有連接頭，連接頭下端有一鎖緊帽，在提拉桿的下端還設(shè)置有一控制 芯子，控制芯子的徑向尺寸大于彈簧爪體的內(nèi)徑，小于彈簧爪的外徑。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種井下開關(guān)器及井下開關(guān)器開關(guān)管與開關(guān)控制器，該開關(guān)管的主體為外管，由上接頭、工作筒、密封筒及下接頭自上而下依次連接而成，在密封筒壁上設(shè)置有徑向的液流通道，在液流通道位置的密封筒內(nèi)壁上裝配有用于啟閉液流通道的管狀密封座，密封座的上端連接有一換向管，密封座的下端連接有一彈簧爪，換向管的上端設(shè)置有一推壓彈簧，在換向管與對(duì)應(yīng)位置處的外管之間設(shè)置有上、下雙位置鎖定機(jī)構(gòu)。開關(guān)控制器包括固定在抽油桿柱上的提拉桿，提拉桿的上部外壁上設(shè)置有連接頭，連接頭下端有一鎖緊帽，在提拉桿的下端還設(shè)置有一控制芯子，控制芯子的徑向尺寸大于彈簧爪體的內(nèi)徑，小于彈簧爪的外徑。本實(shí)用新型用于油氣田開發(fā)過程中進(jìn)行分層找水、堵水，認(rèn)識(shí)油層，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)任意油層的分層開采、合采。
文檔編號(hào)E21B34/12GK201318151SQ20082014763
公開日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2008年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月25日
發(fā)明者陽 丁, 宋秉忠, 杜亞軍, 楊軍虎, 趙月勤, 杰 錢 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院