井下旋板開關(guān)裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種井下旋板開關(guān)裝置，屬于石油熱采【技術(shù)領(lǐng)域】，包括上接頭、外套、下接頭，所述上接頭、下接頭分別與外套的上、下端連接，還包括旋板開關(guān)機(jī)構(gòu)以及強(qiáng)制復(fù)位機(jī)構(gòu)；所述旋板開關(guān)機(jī)構(gòu)、強(qiáng)制復(fù)位機(jī)構(gòu)均設(shè)置在外套內(nèi)部，可在外套內(nèi)部滑動。本實用新型通過插管插入和彈簧強(qiáng)制復(fù)位實現(xiàn)油管和地層流體的連通和關(guān)閉；在壓差20MPa、室溫(18-20℃)至高溫(330℃)條件下具有可靠的密封性能和開啟、關(guān)閉靈活性，能夠滿足熱采井高溫注熱、常溫作業(yè)及正常生產(chǎn)需求；此外旋板開關(guān)切換通道過流面積較大，不影響注熱流體、放噴或采油生產(chǎn)。
【專利說明】井下旋板開關(guān)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及海上石油行業(yè)在熱力采油過程中用于連通和封隔地層和油管的井下開關(guān)。尤其涉及到一種井下旋板開關(guān)裝置，屬于石油熱采【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前陸地油田的稠油熱采井注汽轉(zhuǎn)抽生產(chǎn)管柱主要為注采一體化管柱，一次管柱滿足注汽和轉(zhuǎn)抽兩個生產(chǎn)過程,注采一體化生產(chǎn)管柱采用抽油泵采油,地面需配備抽油機(jī)設(shè)備。在海上平臺上，由于平臺空間有限小，沒有安裝抽油機(jī)的空間，只能使用螺桿泵或離心泵。但是螺桿泵或離心泵的耐溫能力有限，無法滿足高溫注汽的要求，因此海上目前稠油熱采井還無法實現(xiàn)注采一體化，只能采用注汽和采油分開的兩次管柱，完成一個吞吐周期。
[0003]海上平臺進(jìn)行蒸汽吞吐的注汽和采油兩次管柱的銜接上需要克服一些技術(shù)難題。注汽和放噴結(jié)束后，由于熱采井還存在自噴能力，起出注汽管柱時，會出現(xiàn)油水上涌、地層能量進(jìn)一步降低、污染周圍環(huán)境等，需要對油井進(jìn)行壓井作業(yè)。壓井作業(yè)時，壓井液容易吸收井筒周圍熱量，使近井地帶溫度降低，對油層造成冷傷害，轉(zhuǎn)抽后開井困難，甚至將油井壓死；另一方面，因壓井液與地層的配伍性可能會存在一定的誤差，容易對油層造成污染。這一點對于水敏性稠油油藏來說尤為嚴(yán)重。
[0004]現(xiàn)有的井下開關(guān)只考慮了連通或者隔離油管和地層，沒有考慮耐高溫、熱采井出砂、水平井復(fù)雜的井身結(jié)構(gòu)等因素，不能滿足海上熱采井耐高溫、多輪次反復(fù)開關(guān)，注熱-放噴-電潛泵生產(chǎn)的高低溫交替和壓力頻繁變化的生產(chǎn)條件，不適合使用在海上水平井稠油熱采的防污染管柱。
實用新型內(nèi)容
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實用新型提供了一種井下旋板開關(guān)裝置，具有在不同工況下都開啟關(guān)閉靈活、密封性能可靠的特點，有效的解決了耐溫、耐壓以及重復(fù)開關(guān)的技術(shù)問題。
[0006]本實用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0007]一種井下旋板開關(guān)裝置，包括上接頭、外套、下接頭、密封機(jī)構(gòu)、旋板開關(guān)機(jī)構(gòu)、強(qiáng)制復(fù)位機(jī)構(gòu)，所述上接頭、下接頭分別與外套的上、下端連接，所述旋板開關(guān)機(jī)構(gòu)、強(qiáng)制復(fù)位機(jī)構(gòu)均設(shè)置在外套內(nèi)部，可在外套內(nèi)部滑動；所述旋板開關(guān)機(jī)構(gòu)主要由固定銷座、旋板、推桿組成；固定銷座與上接頭螺紋連接，旋板一端與固定銷座連接，旋板另一端與推桿一端連接；所述強(qiáng)制復(fù)位機(jī)構(gòu)主要由彈簧座、彈簧組成，所述彈簧座的一端與推桿另一端連接；彈簧一端緊接彈簧座，另一端緊接下接頭；所述旋板一端通過第一旋轉(zhuǎn)軸與固定銷座連接，旋板另一端通過第二旋轉(zhuǎn)軸與推桿連接；所述彈簧座的一端通過第三旋轉(zhuǎn)軸與推桿連接。
[0008]進(jìn)一步，所述的固定銷座內(nèi)圓面的靠上部開設(shè)有螺紋，下端部開設(shè)有凸臺，凸臺上開設(shè)有軸孔；所述的第一旋轉(zhuǎn)軸安裝于固定銷座的軸孔內(nèi)，所述的第一旋轉(zhuǎn)軸可以在所述的固定銷座的軸孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
[0009]進(jìn)一步，所述的旋板中間是一圓形的盲板，在盲板外圓面上開設(shè)有凸出的兩個耳朵，兩個耳朵沿軸向?qū)ΨQ，耳朵上分別開設(shè)有銷軸孔，分別用于插入第一旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)軸。
[0010]進(jìn)一步，所述密封機(jī)構(gòu)包括凸型密封盤根以及兩個O型密封盤根，所述O型密封盤根分別安裝在上接頭、下接頭的凹槽內(nèi)；所述凸型密封盤根安裝在上接頭的下部的外圓面上；外套上端和上接頭之間以及外套下端和下接頭之間分別通過所述O型密封盤根來密封；旋板和固定銷座之間通過所述凸型密封盤根來密封。
[0011]進(jìn)一步，所述凸型密封盤根和所述兩個O型密封盤根均由耐高溫的復(fù)合材料制成，其性能不受溫度交變的影響。
[0012]進(jìn)一步，所述上接頭、外套、下接頭、旋板開關(guān)機(jī)構(gòu)以及強(qiáng)制復(fù)位機(jī)構(gòu)均采用不銹鋼材料。
[0013]該實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0014](A)申請的井下旋板開關(guān)裝置承壓差20MPa、常溫和300度以上高溫的條件下具有可靠的密封性能和開啟、關(guān)閉靈活性，能夠滿足熱采井高溫注熱、常溫作業(yè)及正常生產(chǎn)需求；
[0015](B)申請的井下旋板開關(guān)裝置具有較高的耐腐蝕性能，可以滿足腐蝕流體介質(zhì)工況條件；
[0016](C)申請的井下旋板開關(guān)裝置采用彈簧作為復(fù)位機(jī)構(gòu)，對井下落魚和出砂適應(yīng)性較強(qiáng)；
[0017](D)申請的井下旋板開關(guān)裝置過流面積比較大，可以減小注熱流體和放噴生產(chǎn)時流體的沿程阻力損失，適合海上稠油熱采水平井熱采的特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0019]圖1為本實用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中，1-上接頭；2_固定銷座；3-第一旋轉(zhuǎn)軸；4-旋板；5-外套；6_第二旋轉(zhuǎn)軸；7-推桿；8_第三旋轉(zhuǎn)軸；9_彈簧座；10_彈簧；11、12-0型密封盤根；13-下接頭；14_凸型密封盤根。

【具體實施方式】
[0021]為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對本實用新型的限定。
[0022]如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種井下旋板開關(guān)裝置，包括上接頭1、外套5、下接頭13，上接頭1、下接頭13分別與外套5的上、下端連接，還包括旋板開關(guān)機(jī)構(gòu)以及強(qiáng)制復(fù)位機(jī)構(gòu)。旋板開關(guān)機(jī)構(gòu)、強(qiáng)制復(fù)位機(jī)構(gòu)均設(shè)置在外套5內(nèi)部，可在外套5內(nèi)部滑動。
[0023]旋板開關(guān)機(jī)構(gòu)主要由固定銷座2、旋板4、推桿7組成；固定銷座2與上接頭I螺紋連接，旋板4 一端與固定銷座2連接，旋板4另一端與推桿7 —端連接。
[0024]強(qiáng)制復(fù)位機(jī)構(gòu)主要由彈簧座9、彈簧10組成，所述彈簧座9的一端與推桿7另一端連接；彈簧10 —端緊接彈簧座9，另一端緊接下接頭13。彈簧座9的一端通過第三旋轉(zhuǎn)軸8與推桿7連接。
[0025]旋板4 一端通過第一旋轉(zhuǎn)軸3與固定銷座2連接，旋板4另一端通過第二旋轉(zhuǎn)軸6與推桿7連接。
[0026]固定銷座2內(nèi)圓面的靠上部開設(shè)有螺紋，下端部開設(shè)有凸臺，凸臺上開設(shè)有軸孔；第一旋轉(zhuǎn)軸3安裝于固定銷座2的軸孔內(nèi)，第一旋轉(zhuǎn)軸3可以在所述的固定銷座2的軸孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
[0027]旋板4中間是一圓形的盲板,在盲板外圓面上開設(shè)有凸出的兩個耳朵,兩個耳朵沿軸向?qū)ΨQ，耳朵上分別開設(shè)有銷軸孔，分別用于插入第一旋轉(zhuǎn)軸3與第二旋轉(zhuǎn)軸6。
[0028]井下旋板開關(guān)裝置還包括密封機(jī)構(gòu)。包括凸型密封盤根14以及兩個O型密封盤根11、12，0型密封盤根11、12分別安裝在上接頭1、下接頭13的凹槽內(nèi)。凸型密封盤根14安裝在上接頭I的下部的外圓面上。外套5上端和上接頭I之間以及外套5下端和下接頭13之間分別通過所述O型密封盤根11、12來密封。旋板4和固定銷座2之間通過所述凸型密封盤根14來密封。
[0029]上述密封機(jī)構(gòu)由耐高溫的復(fù)合材料制成，其性能不受溫度交變的影響。且上接頭1、外套5、下接頭13、旋板開關(guān)機(jī)構(gòu)以及強(qiáng)制復(fù)位機(jī)構(gòu)各構(gòu)件均采用耐腐蝕的不銹鋼材料。
[0030]本實用新型的工作過程如下:井下旋板開關(guān)裝置按照設(shè)計方案要求下到井下設(shè)計位置后，開始注熱流體時，注熱管柱下部的密封插管插入井下旋板開關(guān)裝置，給旋板4 一個向下的力，將旋板4頂開，同時通過連桿7和彈簧座9壓縮彈簧10，井下旋板開關(guān)裝置從而保持開啟狀態(tài)；注熱流體完畢，需要更換采油管柱時，只需要上提管柱，密封插管離開井下旋板開關(guān)裝置，彈簧10在本身彈力的作用下推動彈簧座9向上運動，彈簧座9通過連桿7使旋板4壓緊凸型密封盤根14，密封固定銷座2和旋板4，井下旋板開關(guān)裝置關(guān)閉，將油管和地層流體封隔；生產(chǎn)管柱下入時重復(fù)開啟過程。
[0031]以上實施例僅為本實用新型的示例性實施例，不用于限制本實用新型，本實用新型的保護(hù)范圍由權(quán)力要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本實用新型的實質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對本實用新型做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種井下旋板開關(guān)裝置，包括上接頭(I)、外套、下接頭、密封機(jī)構(gòu)、旋板開關(guān)機(jī)構(gòu)、強(qiáng)制復(fù)位機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述上接頭(I)、下接頭分別與外套的上、下端連接，所述旋板開關(guān)機(jī)構(gòu)、強(qiáng)制復(fù)位機(jī)構(gòu)均設(shè)置在外套內(nèi)部，可在外套內(nèi)部滑動；所述旋板開關(guān)機(jī)構(gòu)主要由固定銷座(2)、旋板、推桿組成；固定銷座(2)與上接頭(I)螺紋連接，旋板一端與固定銷座(2)連接，旋板另一端與推桿一端連接；所述強(qiáng)制復(fù)位機(jī)構(gòu)主要由彈簧座、彈簧組成，所述彈簧座的一端與推桿另一端連接；彈簧一端緊接彈簧座，另一端緊接下接頭；所述旋板一端通過第一旋轉(zhuǎn)軸與固定銷座(2)連接，旋板另一端通過第二旋轉(zhuǎn)軸與推桿連接；所述彈簧座的一端通過第三旋轉(zhuǎn)軸與推桿連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下旋板開關(guān)裝置，其特征在于:所述的固定銷座(2)內(nèi)圓面的靠上部開設(shè)有螺紋，下端部開設(shè)有凸臺，凸臺上開設(shè)有軸孔；所述的第一旋轉(zhuǎn)軸安裝于固定銷座(2)的軸孔內(nèi)，所述的第一旋轉(zhuǎn)軸可以在所述的固定銷座(2)的軸孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的井下旋板開關(guān)裝置，其特征在于:所述的旋板中間是一圓形的盲板，在盲板外圓面上開設(shè)有凸出的兩個耳朵，兩個耳朵沿軸向?qū)ΨQ，耳朵上分別開設(shè)有銷軸孔，分別用于插入第一旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下旋板開關(guān)裝置，其特征在于:所述密封機(jī)構(gòu)包括凸型密封盤根以及兩個O型密封盤根(11、12)，所述O型密封盤根(11、12)分別安裝在上接頭(I)、下接頭的凹槽內(nèi)；所述凸型密封盤根安裝在上接頭(I)的下部的外圓面上；外套上端和上接頭(I)之間以及外套下端和下接頭之間分別通過所述O型密封盤根(11、12)來密封；旋板和固定銷座(2)之間通過所述凸型密封盤根來密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的井下旋板開關(guān)裝置，其特征在于:所述凸型密封盤根和所述兩個O型密封盤根(11、12)均由耐高溫的復(fù)合材料制成，其性能不受溫度交變的影響。
【文檔編號】E21B34/06GK204002695SQ201420378358
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】劉花軍, 孫永濤, 喻貴民, 胡厚猛, 周治春, 王通, 劉海濤, 顧啟林 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油田服務(wù)股份有限公司