專利名稱：智能化產(chǎn)出井堵水增產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是油田用堵水裝置，特別是一種智能化產(chǎn)出井堵水增產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)：
隨著油田開采年限的增加，高含水產(chǎn)出井越來越多，為了提高采油率，在石油開采過程中經(jīng)常需要對(duì)含水層進(jìn)行封堵。目前，油田上普遍采用的方法是事先探測(cè)好地層，然后將堵水器和管柱連接后下井，找到出水率較高的層位后，再進(jìn)行封堵。此種方法雖然有效，但工作效率低，且不能隨意更改各個(gè)層位的開關(guān)狀態(tài)，如果在開采的過程中需要更改堵水器的開關(guān)狀態(tài)，只能將整體管柱提出，更改完畢后再次下井。整個(gè)過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低、且成本高。因此，需要開發(fā)一種能夠隨時(shí)更改各個(gè)層位的開關(guān)狀態(tài)并對(duì)出水率較高的層位進(jìn)行封堵的智能化堵水裝置，可以不作業(yè)在地面就能對(duì)井下各層段進(jìn)行控制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述問題提供一種智能化產(chǎn)出井堵水增產(chǎn)裝置，使用該裝置能夠隨時(shí)更改各個(gè)層位的開關(guān)狀態(tài)并對(duì)含水層進(jìn)行封堵，不需作業(yè)即可在地面控制開關(guān)各層位，實(shí)現(xiàn)油井任意選層開采并直接獲取分層資料，解決目前油田在更改各個(gè)層位的開關(guān)狀態(tài)時(shí)，需將管柱整體提至地面進(jìn)行更改，無法不作業(yè)在地面就能對(duì)井下各層段進(jìn)行控制的問題，提高工作效率。本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)智能化產(chǎn)出井堵水增產(chǎn)裝置，該裝置包括計(jì)算機(jī)、工控機(jī)、找堵水開關(guān)器，工控機(jī)一端通過電纜與計(jì)算機(jī)連接，一端通過電纜與多個(gè)找堵水開關(guān)器連接；找堵水開關(guān)器包括上接頭、封隔器、筒體、橋式通道和下接頭，上接頭、封隔器、筒體、橋式通道和下接頭從上到下依次連接；筒體內(nèi)裝有電機(jī)，電機(jī)固定在橋式通道上，電機(jī)上有單片機(jī)，連接工控機(jī)電纜的另一端穿過封隔器與單片機(jī)連接，電機(jī)的輸出端連接有絲杠；橋式通道上有中心通道和側(cè)通道，中心通道和側(cè)通道相通，中心通道內(nèi)有閥桿和閥座，閥座中心有孔，閥桿的一端套裝在絲杠上，另一端能夠進(jìn)入閥座中心的孔中封閉側(cè)通道。所述的單片機(jī)上套裝有單片機(jī)護(hù)罩，電纜穿過單片機(jī)護(hù)罩與單片機(jī)連接。所述的電纜與單片機(jī)護(hù)罩的接頭處外側(cè)為空心壓桿，向內(nèi)依次為雙錐面銅箍和橡膠線芯密封件，空心壓桿、雙錐面銅箍和橡膠線芯密封件均為空心，電纜從中穿過并密封。所述的閥桿周向有向外的凸臺(tái)，閥座上在與凸臺(tái)相接觸的部位裝有硫化橡膠圈。所述的橋式通道的側(cè)面裝有壓力傳感器，壓力傳感器與單片機(jī)之間通過電纜連接。采用上述技術(shù)方案的積極效果本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)不作業(yè)在地面控制開關(guān)各層位，不需要將管柱整體提出，達(dá)到分層開采，降水增油的目的，并且，由于能夠及時(shí)對(duì)出水率較高的層位進(jìn)行關(guān)閉，因此能夠大大提高油田產(chǎn)油率；應(yīng)用了智能微電子技術(shù)，由計(jì)算機(jī)發(fā)出指令傳遞給與電機(jī)相連接的單片機(jī)，單片機(jī)控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)閥桿前進(jìn)或者后退，離開或者進(jìn)入閥座中心的孔中，打開或者關(guān)閉側(cè)通道，實(shí)現(xiàn)了油井任意選層開采與直接獲取分層資料的目的，為油田開發(fā)提供真實(shí)準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料；電纜與單片機(jī)護(hù)罩的連接處采用二次密封，改變了以往常用的“0”型圈一次密封的方式，密封效果好，可以有效的防止液體滲漏；該裝置使用方便，自動(dòng)化程度高，大大提高了工作效率，同時(shí)降低了生產(chǎn)成本。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中找堵水開關(guān)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中電纜和單片機(jī)護(hù)罩連接處的放大圖。圖中1計(jì)算機(jī)，2工控機(jī)，3找堵水開關(guān)器，4上接頭，5封隔器，6筒體，7橋式通道，8下接頭，9電機(jī)，10單片機(jī)，11中心通道，12側(cè)通道，13閥桿，14閥座，15單片機(jī)護(hù)罩，16空心壓桿，17雙錐面銅箍，18橡膠線芯密封件，19硫化橡膠圈，20壓力傳感器，21管柱。
具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖I中找堵水開關(guān)器的結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖1、圖2所示，智能化產(chǎn)出井堵水增產(chǎn)裝置，該裝置包括計(jì)算機(jī)I、工控機(jī)2、找堵水開關(guān)器3，工控機(jī)2 —端通過電纜與計(jì)算機(jī)I連接，一端通過電纜與多個(gè)找堵水開關(guān)器3連接，計(jì)算機(jī)I用于接收、顯示、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并用于數(shù)據(jù)運(yùn)算以及控制，工控機(jī)2用于為井下工具供電以及通信，找堵水開關(guān)器3用于對(duì)油層與水層的開關(guān)。找堵水開關(guān)器3包括上接頭4、封隔器
5、筒體6、橋式通道7和下接頭8，上接頭4、封隔器5、筒體6、橋式通道7和下接頭8從上到下依次連接，上接頭4和下接頭8用于和兩端的管柱21相連接，封隔器5用于封堵油管環(huán)空，并將裝置置于油管中央。橋式通道7上固定裝有電機(jī)9，電機(jī)9上有單片機(jī)10，連接工控機(jī)2的電纜的另一端穿過封隔器5與單片機(jī)10連接，單片機(jī)10用于接收來自工控機(jī)2的脈沖信號(hào)，并且控制電機(jī)9正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，電機(jī)9的輸出端連接有絲杠，因此電機(jī)9的正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)會(huì)帶動(dòng)絲杠一起運(yùn)動(dòng)。橋式通道7上有中心通道11和側(cè)通道12，中心通道11和側(cè)通道12相通，中心通道內(nèi)有閥桿13和閥座14，閥座14中心有孔，閥桿13的一端套裝在絲杠上，另一端能夠進(jìn)入閥座14中心的孔中封閉側(cè)通道12。側(cè)通道12為液體進(jìn)入的通道。絲杠的旋轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致閥桿13順著螺紋前進(jìn)或者后退，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成閥桿13的直線運(yùn)動(dòng)，由于閥桿13的另一端能夠進(jìn)入閥座14中心的孔中封閉側(cè)通道12，當(dāng)閥桿13前進(jìn)時(shí)，閥桿13的末端離開閥座14，打開側(cè)通道12，當(dāng)閥桿13后退時(shí)，閥桿13的末端進(jìn)入閥座14中心的孔中，封閉側(cè)通道12。由于管柱內(nèi)充滿液體，為了防止液體侵蝕電子元件，在單片機(jī)10上套裝有單片機(jī)護(hù)罩15，電纜穿過單片機(jī)護(hù)罩15與單片機(jī)10連接。按照以往的密封模式，多為0型圈一次密封，密封效果較差，經(jīng)常發(fā)生液體滲漏的現(xiàn)象。圖3是圖2中電纜和單片機(jī)護(hù)罩連接處的放大圖，如圖所示，電纜與單片機(jī)護(hù)罩15的接頭處外側(cè)為空心壓桿16，向內(nèi)依次為雙錐面銅箍17和橡膠線芯密封件18，空心壓桿16、雙錐面銅箍17和橡膠線芯密封件18均為空心，電纜從中穿過并密封?？招膲簵U16和雙錐面銅箍17以及電纜的自身外殼為一次密封，橡膠線芯密封件18構(gòu)成二次密封，一改常用的一次密封形式，密封效果好，防止液體滲入單片機(jī)護(hù)罩15，保證電子元件的安全。當(dāng)關(guān)閉側(cè)通道12時(shí)，需要閥桿13進(jìn)入到閥座14中心的孔中。為了加強(qiáng)密封效果，在閥桿13周向設(shè)計(jì)有向外的凸臺(tái)，閥座14上在與凸臺(tái)相接觸的部位裝有硫化橡膠圈19。硫化橡膠圈19是將橡膠和剛體通過高溫做成的一個(gè)整體，剛體上加工有固定橡膠的橫向和縱向的孔，硫化時(shí)孔道內(nèi)全部充滿橡膠，這樣就可以很好的保證密封件的強(qiáng)度，可有效放高壓水刺，防止液體滲漏。為了能夠?qū)嵤┯^測(cè)井下的情況，尤其是壓力，在橋式通道7的側(cè)面裝有壓力傳感器20，壓力傳感器20與單片機(jī)10之間通過電纜連接，壓力傳感器20用于感知壓力并將壓力信號(hào)傳遞給單片機(jī)10。使用時(shí)，將多個(gè)找堵水開關(guān)器3與管柱21依次連接后下到井中，不同的找堵水開關(guān)器3和不同的地層相對(duì)應(yīng)。然后，計(jì)算機(jī)I發(fā)出指令，經(jīng)過工控機(jī)2調(diào)制成脈沖序列，通 過電纜傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)10上，決定電機(jī)9是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)。對(duì)于是出油率較高的層位，電機(jī)9正轉(zhuǎn)，絲杠隨之正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)閥桿13順著絲杠上的螺紋前進(jìn)，閥桿13的末端離開閥座14，打開側(cè)通道12，即側(cè)通道12與中心通道11相通，液體可以進(jìn)入；對(duì)于是出水率較高的層位，電機(jī)9反轉(zhuǎn)，絲杠隨之反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)閥桿13順著絲杠上的螺紋后退，閥桿13的末端進(jìn)入閥座14中心的孔中，封閉側(cè)通道12，使得液體不能進(jìn)入。因此，可以做到在地面上，由一臺(tái)計(jì)算機(jī)I控制井下多個(gè)找堵水開關(guān)器3的打開或關(guān)閉，從而對(duì)各個(gè)層位進(jìn)行控制，達(dá)到分層開采以及降水增油的目的。壓力傳感器20感知到的壓力信號(hào)通過單片機(jī)10和工控機(jī)2傳遞給計(jì)算機(jī)1，計(jì)算機(jī)I會(huì)及時(shí)顯示出井下的壓力情況，當(dāng)井壓過大時(shí)，計(jì)算機(jī)I發(fā)出指令打開找堵水開關(guān)器3的側(cè)通道；當(dāng)井壓過低時(shí)，證明油壓不夠，工作人員應(yīng)及時(shí)關(guān)泵，防止泵被燒壞。
權(quán)利要求1.一種智能化產(chǎn)出井堵水增產(chǎn)裝置，其特征在于該裝置包括計(jì)算機(jī)(I)、工控機(jī)(2)、找堵水開關(guān)器(3)，工控機(jī)(2) —端通過電纜與計(jì)算機(jī)(I)連接，一端通過電纜與多個(gè)找堵水開關(guān)器(3)連接；找堵水開關(guān)器(3)包括上接頭(4)、封隔器(5)、筒體(6)、橋式通道(7)和下接頭(8)，上接頭(4)、封隔器(5)、筒體(6)、橋式通道(7)和下接頭(8)從上到下依次連接；筒體(6)內(nèi)裝有電機(jī)(9)，電機(jī)(9)固定在橋式通道(7)上，電機(jī)(9)上有單片機(jī)(10)，連接工控機(jī)(2)的電纜的另一端穿過封隔器(5)與單片機(jī)(10)連接，電機(jī)(9)的輸出端連接有絲杠；橋式通道(7 )上有中心通道(11)和側(cè)通道(12 )，中心通道(11)和側(cè)通道(12 )相通，中心通道內(nèi)有閥桿(13)和閥座(14)，閥座(14)中心有孔，閥桿(13)的一端套裝在絲杠上，另一端能夠進(jìn)入閥座(14)中心的孔中封閉側(cè)通道(12 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的所述的智能化產(chǎn)出井堵水增產(chǎn)裝置，其特征在于所述的單片機(jī)(10)上套裝有單片機(jī)護(hù)罩(15)，電纜穿過單片機(jī)護(hù)罩(15)與單片機(jī)(10)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的所述的智能化產(chǎn)出井堵水增產(chǎn)裝置，其特征在于所述的電纜與單片機(jī)護(hù)罩(15)的接頭處外側(cè)為空心壓桿(16)，向內(nèi)依次為雙錐面銅箍(17)和橡膠線芯密封件(18)，空心壓桿(16)、雙錐面銅箍(17)和橡膠線芯密封件(18)均為空心，電纜從中穿過并密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的所述的智能化產(chǎn)出井堵水增產(chǎn)裝置，其特征在于所述的閥桿(13 )周向有向外的凸臺(tái)，閥座(14 )上在與凸臺(tái)相接觸的部位裝有硫化橡膠圈(19 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的所述的智能化產(chǎn)出井堵水增產(chǎn)裝置，其特征在于所述的橋式通道(7)的側(cè)面裝有壓力傳感器(20)，壓力傳感器(20)與單片機(jī)(10)之間通過電纜連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種智能化產(chǎn)出井堵水增產(chǎn)裝置，該裝置包括計(jì)算機(jī)(1)、工控機(jī)(2)、找堵水開關(guān)器(3)，工控機(jī)(2)一端通過電纜與計(jì)算機(jī)(1)連接，一端通過電纜與多個(gè)找堵水開關(guān)器(3)連接。使用該裝置能夠隨時(shí)更改各個(gè)層位的開關(guān)狀態(tài)并對(duì)含水層進(jìn)行封堵，不需作業(yè)即可在地面控制開關(guān)各層位，實(shí)現(xiàn)油井任意選層開采并直接獲取分層資料，解決目前油田在更改各個(gè)層位的開關(guān)狀態(tài)時(shí)，需將管柱整體提至地面進(jìn)行更改，無法不作業(yè)在地面就能對(duì)井下各層段進(jìn)行控制的問題，提高工作效率。
文檔編號(hào)E21B33/12GK202417411SQ201220059570
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月23日
發(fā)明者田山 申請(qǐng)人:大慶新力科技開發(fā)有限公司