本實(shí)用新型涉及油井作業(yè)工具的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種井下酸化轉(zhuǎn)換裝置和用于井下酸化的管柱。

背景技術(shù)：

在油井的作業(yè)過程中，有的油井需要對(duì)多層進(jìn)行酸化處理，但是實(shí)際的操作過程中，先酸化一層后，調(diào)整酸化工具的位置和高度，然后才能對(duì)另一個(gè)層位進(jìn)行酸化，在操作的過程中費(fèi)時(shí)費(fèi)力，增加作業(yè)工序，施工時(shí)間延長，導(dǎo)致酸化液長時(shí)間滯留在油層中，不能及時(shí)排出酸化液，酸化液會(huì)對(duì)油層形成污染，影響油質(zhì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出一種井下酸化轉(zhuǎn)換裝置和具有該井下酸化轉(zhuǎn)換裝置的酸化管柱，不必反復(fù)調(diào)整酸化工具的位置和高度，即可對(duì)油井中的多個(gè)油層輸送酸化液，從而同時(shí)對(duì)多個(gè)油層進(jìn)行酸化處理，提高了作業(yè)效率。

本實(shí)用新型提出一種井下酸化轉(zhuǎn)換裝置，其包括：

呈管狀的本體，所述本體的中部設(shè)有擴(kuò)徑段，在所述擴(kuò)徑段的側(cè)壁上開設(shè)與外界連通的至少一個(gè)噴孔；

滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括擋板、位于所述擋板下方的活塞板，以及固定連接在所述擋板與所述活塞板之間的連接桿，所述擋板和所述活塞板均能在所述本體的內(nèi)腔中沿所述本體的軸向上下密封滑動(dòng)；所述擴(kuò)徑段位于所述擋板與所述活塞板之間，所述擋板的外徑小于所述擴(kuò)徑段的內(nèi)徑，所述活塞板上沿其軸向開設(shè)至少一個(gè)流通孔；

封堵機(jī)構(gòu)，其固定設(shè)置于所述內(nèi)腔中，所述封堵機(jī)構(gòu)包括穿設(shè)并封堵在所述流通孔內(nèi)的柱塞。

進(jìn)一步地，所述封堵機(jī)構(gòu)還包括橫向固定在所述內(nèi)腔中的懸臂桿，且所述懸臂桿位于所述擋板與所述活塞板之間，所述柱塞沿所述本體的軸向設(shè)置，所述柱塞的上端 與所述懸臂桿固定連接，所述柱塞的下端懸置于所述活塞板的下方。

更進(jìn)一步地，所述封堵機(jī)構(gòu)還包括密封放置于所述流通孔內(nèi)的密封墊板，所述柱塞貫穿所述密封墊板并與所述密封墊板密封連接。

作為一種可實(shí)施的方式，所述柱塞的下端固定一擋止塊，所述擋止塊的橫截面積大于所述柱塞的橫截面積，所述流通孔的橫截面積大于或等于所述擋止塊的橫截面積。

進(jìn)一步地，所述井下酸化轉(zhuǎn)換裝置還包括具有彈性的復(fù)位件，所述復(fù)位件的上端連接在所述擋板的下端面，其下端連接在所述懸臂桿上，所述擋板能在所述復(fù)位件的彈性作用下向上復(fù)位。

進(jìn)一步地，所述井下酸化轉(zhuǎn)換裝置還包括固定設(shè)置在所述內(nèi)腔中的限位件，所述限位件位于所述擋板的上方，所述擋板的上端面能與所述限位件相抵靠。

作為一種可實(shí)施的方式，所述限位件包括環(huán)板和至少兩個(gè)頂桿；所述環(huán)板上設(shè)置限位凸臺(tái)，在所述本體的內(nèi)壁上開設(shè)能與所述限位凸臺(tái)配合卡緊的限位槽；所述頂桿沿所述本體的軸向設(shè)置，所述頂桿的上端固定在所述環(huán)板上，其下端抵靠在所述擋板的上端面上。

進(jìn)一步地，所述擋板向下滑動(dòng)至所述擴(kuò)徑段的行程大于或等于所述活塞板向下滑動(dòng)至所述擋止塊擋止所述密封墊板的行程。

本實(shí)用新型還提出一種酸化管柱，其包括從上到下依次設(shè)置的至少兩根酸化桿，在相鄰的所述酸化桿之間設(shè)置上述的井下酸化轉(zhuǎn)換裝置，所述井下酸化轉(zhuǎn)換裝置的上開口與位于上方的所述酸化桿的下開口連通，所述井下酸化轉(zhuǎn)換裝置的下開口與位于下方的所述酸化桿的上開口連通。

進(jìn)一步地，所述井下酸化轉(zhuǎn)換裝置的兩端與所述酸化桿之間分別通過螺紋連接。

本實(shí)用新型相比于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于：本實(shí)用新型的井下酸化轉(zhuǎn)換裝置，當(dāng)擋板向下滑動(dòng)至擴(kuò)徑段內(nèi)，本體的上開口通過過流間隙連通至蓄流室，從本體的上開口注入的流體通過過流間隙流入蓄流室，蓄流室內(nèi)的流體由擴(kuò)徑段上的噴孔向外噴出。通過滑動(dòng)機(jī)構(gòu)與封堵機(jī)構(gòu)的相對(duì)向下滑動(dòng)，解除封堵機(jī)構(gòu)對(duì)流通孔的封堵；打開流通孔，蓄流室通過流通孔與本體的下開口連通，從本體的上開口注入的流體依次通過過流間隙、蓄流室、流通孔流入本體的下開口。本實(shí)用新型不必反復(fù)調(diào)整酸化工具的位置和高度，使酸化液可以從位于井下酸化轉(zhuǎn)換裝置的中部或下端分別流出，對(duì)油 井中的多個(gè)油層輸送酸化液進(jìn)行酸化處理，提高了作業(yè)效率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的井下酸化轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的井下酸化轉(zhuǎn)換裝置在初始狀態(tài)下柱塞封堵流通孔的局部示意圖。

附圖標(biāo)記：

10-本體；12-擴(kuò)徑段；14-限位槽；122-噴孔；

22-擋板；24-活塞板；242-流通孔；26-連接桿；

32-柱塞；34-懸臂桿；36-密封墊板；38-擋止塊；

42-復(fù)位件；52-環(huán)板；54-頂桿。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例。

請(qǐng)參閱圖1所示，本實(shí)用新型的一種井下酸化轉(zhuǎn)換裝置，其包括呈管狀的本體10、滑動(dòng)機(jī)構(gòu)和固定設(shè)置于內(nèi)腔中的封堵機(jī)構(gòu)。

本體10的中部設(shè)有擴(kuò)徑段12，在擴(kuò)徑段12的側(cè)壁上開設(shè)與外界連通的至少一個(gè)噴孔122?；瑒?dòng)機(jī)構(gòu)包括擋板22、位于擋板22下方的活塞板24，以及固定連接在擋板22與活塞板24之間的連接桿26；擋板22和活塞板24均密封設(shè)置在本體10的內(nèi)腔中，并能在內(nèi)腔中沿本體10的軸向上下滑動(dòng)；擴(kuò)徑段12位于擋板22與活塞板24之間，擋板22的外徑小于擴(kuò)徑段12的內(nèi)徑，活塞板24上沿其軸向開設(shè)至少一個(gè)流通孔242。封堵機(jī)構(gòu)包括穿設(shè)并封堵在流通孔242內(nèi)的柱塞32，也就是說，柱塞32與流通孔242數(shù)量相同且位置相對(duì)應(yīng)，柱塞32穿過并能封堵流通孔242。

本實(shí)用新型中，擋板22與活塞板24在內(nèi)腔中圍成蓄流室，當(dāng)擋板22向下滑動(dòng)至擴(kuò)徑段12內(nèi)，由于擋板22的外徑小于擴(kuò)徑段12的內(nèi)徑，在擋板22的外壁與擴(kuò)徑段12的內(nèi)壁之間形成過流間隙，本體10的上開口通過過流間隙連通至蓄流室，從本體10的上開口注入的流體通過過流間隙流入蓄流室，蓄流室內(nèi)的流體(本實(shí)用新型中為酸化液)由擴(kuò)徑段12上的噴孔122向外噴出，蓄流室內(nèi)蓄積一定體積的流體， 還可以增大從噴孔122噴出的初始速度。

通過連接桿26推動(dòng)活塞板24隨擋板22在內(nèi)腔中同步向下滑動(dòng)，柱塞32脫離并打開流通孔242。也就是說，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)滑動(dòng)設(shè)置于本體10的內(nèi)腔中，封堵機(jī)構(gòu)固定設(shè)置于內(nèi)腔中，通過滑動(dòng)機(jī)構(gòu)相對(duì)于封堵機(jī)構(gòu)的向下滑動(dòng)，柱塞32從流通孔242中脫離，從而打開流通孔242，解除封堵機(jī)構(gòu)對(duì)流通孔242的封堵，蓄流室通過流通孔242與本體10的下開口連通；從本體10的上開口注入的流體依次通過過流間隙、蓄流室、流通孔242流入本體10的下開口，流體從本體10的下開口向下流出。

本實(shí)用新型的井下酸化轉(zhuǎn)換裝置，使酸化液可以從位于井下酸化轉(zhuǎn)換裝置的中部的噴孔122和本體10的下開口分別流出，能注入到井下的不同高度，因此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同油層的同時(shí)酸化作業(yè)。而且，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝和拆卸，使用十分快捷方便。

較優(yōu)地，連接桿26沿本體10的軸向設(shè)置，也就是說，其長度方向平行于本體10的軸向。本實(shí)施例中設(shè)置一根連接桿26，其上端固定在擋板22的下端面的中心，其下端固定在活塞板24的上端面的中心。還可以設(shè)置至少兩根連接桿26，連接桿26關(guān)于本體10的中心線對(duì)稱分布。從本體10的上開口注入流體時(shí)，對(duì)稱的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)能均勻地承受流體沖擊力，避免滑動(dòng)機(jī)構(gòu)受到的沖擊力不均導(dǎo)致零件損壞，并保證了滑動(dòng)機(jī)構(gòu)在本體10內(nèi)平穩(wěn)滑動(dòng)，沖擊力能沿著本體10的軸向垂直作用于活塞板24，避免了活塞板24與本體10的內(nèi)壁之間產(chǎn)生局部偏磨，提高了相關(guān)零件的使用壽命。

進(jìn)一步地，請(qǐng)參閱圖2所示，封堵機(jī)構(gòu)還包括橫向固定在內(nèi)腔中的懸臂桿34，且懸臂桿34位于擋板22與活塞板24之間，柱塞32沿本體10的軸向設(shè)置，柱塞32的上端與懸臂桿34固定連接，柱塞32的下端懸置于活塞板24的下方?；钊?4向下滑動(dòng)，固定設(shè)置的柱塞32保持不動(dòng)，直至柱塞32脫離活塞板24上的流通孔242。橫向固定的懸臂桿34起到支撐柱塞32的作用，而且不會(huì)阻礙蓄流室中流體流向流通孔242。懸臂桿34設(shè)置在蓄流室內(nèi)，即使懸臂桿34在長期使用中與本體10的連接失效，懸臂桿34也會(huì)被活塞板24限制在蓄流室內(nèi)，不會(huì)從本體10的內(nèi)腔中掉出。本實(shí)施例中，懸臂桿34位于擴(kuò)徑段12的下方，使柱塞32的長度不必設(shè)計(jì)得過長。在懸臂桿34的中心設(shè)置供連接桿26穿過的貫通孔。

更進(jìn)一步地，封堵機(jī)構(gòu)還包括密封放置于流通孔242內(nèi)的密封墊板36，柱塞32貫穿密封墊板36并與密封墊板36密封連接。較優(yōu)地，在活塞板24與本體10的內(nèi)壁 之間設(shè)置密封圈，密封圈和密封墊板36均能在流通孔242打開之前，使蓄流室密封。在流通孔242的內(nèi)壁上設(shè)置從上至下減縮的臺(tái)階(上大下小)，密封墊板36放置在臺(tái)階上，臺(tái)階對(duì)密封墊板36形成支撐，避免蓄流室內(nèi)的流體重力或沖擊力使密封墊板36從流通孔242中向下脫落。

作為一種可實(shí)施的方式，柱塞32的下端固定一擋止塊38，擋止塊38的橫截面積大于柱塞32的橫截面積，流通孔242的橫截面積大于或等于擋止塊38的橫截面積。通過活塞板24的向下滑動(dòng)擋止塊38擋止密封墊板36，流通孔242允許擋止塊38通過，當(dāng)活塞板24繼續(xù)向下滑動(dòng)，擋止塊38和密封墊板36能經(jīng)流通孔242進(jìn)入蓄流室內(nèi)。本實(shí)施例中，擋止塊38呈橢球狀，在擋止密封墊板36的過程中，擋止塊38的光滑表面不會(huì)劃傷或劃破密封墊板36，且能使密封墊板36受力均勻，從而順利從流通孔242中脫離。

進(jìn)一步地，如圖1所示，井下酸化轉(zhuǎn)換裝置還包括具有彈性的復(fù)位件42，復(fù)位件42的上端連接在擋板22的下端面，其下端連接在懸臂桿34上，擋板22能在復(fù)位件42的彈性作用下向上復(fù)位。當(dāng)需要停止酸化作業(yè)時(shí)，在本體10的上開口處減流減壓，擋板22受到的向下作用力減小，受復(fù)位件42向上頂起的作用力，擋板22向上滑動(dòng)遠(yuǎn)離擴(kuò)徑段12，擋板22能持續(xù)向上滑動(dòng)直至回到初始位置。本實(shí)施例中，復(fù)位件42為一彈簧。

進(jìn)一步地，井下酸化轉(zhuǎn)換裝置還包括固定設(shè)置在內(nèi)腔中的限位件，限位件位于擋板22的上方，擋板22的上端面能與限位件相抵靠。限位件能限定擋板22向上運(yùn)動(dòng)的最高位置，避免復(fù)位件42的彈性力過大將擋板22頂起位置過高，影響酸化液的再次注入。

作為一種可實(shí)施的方式，限位件包括環(huán)板52和至少兩個(gè)頂桿54；環(huán)板52上設(shè)置限位凸臺(tái)，在本體10的內(nèi)壁上開設(shè)能與限位凸臺(tái)配合卡緊的限位槽14；頂桿54沿本體10的軸向設(shè)置，頂桿54的上端固定在環(huán)板52上，其下端抵靠在擋板22的上端面上。設(shè)置限位槽14用于與限位凸臺(tái)相配合進(jìn)行卡緊的方式，不會(huì)減小本體10的內(nèi)徑。

較優(yōu)地，頂桿54均勻分布在環(huán)板52上。頂桿54在受到向上的作用力時(shí)，通過環(huán)板52均勻作用于本體10的側(cè)壁。限位槽14包括沿本體10的軸向開設(shè)的軸向槽和沿本體10的周向開設(shè)的徑向槽，徑向槽的一端連接在軸向槽的下端，使限位槽14 呈L形；限位凸臺(tái)沿軸向槽向下滑入，到達(dá)軸向槽的下端，限位凸臺(tái)旋轉(zhuǎn)沿周向滑入徑向槽的另一端，形成卡止。

進(jìn)一步地，擋板22向下滑動(dòng)至擴(kuò)徑段12的行程大于或等于活塞板24向下滑動(dòng)至擋止塊38擋止密封墊板36的行程。也就是說，擋板22與擴(kuò)徑段12之間的間隔距離大于或等于擋止塊38與密封墊板36之間的間隔距離。

如果擋板22向下滑動(dòng)至擴(kuò)徑段12的行程大于活塞板24向下滑動(dòng)至擋止塊38擋止密封墊板36的行程，擋板22和活塞板24同步向下滑動(dòng)，擋止塊38擋止住密封墊板36，使流通孔242打開時(shí)，擋板22還未滑動(dòng)至擴(kuò)徑段12；當(dāng)擋板22和活塞板24繼續(xù)同步向下滑動(dòng)，直至擋板22滑動(dòng)至擴(kuò)徑段12內(nèi)，擋板22的外壁與擴(kuò)徑段12的內(nèi)壁之間形成過流間隙，本體10的上開口通過過流間隙與蓄流室連通，此時(shí)蓄流室早已通過流通孔242與本體10的下開口連通。

如果擋板22向下滑動(dòng)至擴(kuò)徑段12的行程等于活塞板24向下滑動(dòng)至擋止塊38擋止密封墊板36的行程，擋板22和活塞板24同步向下滑動(dòng)，與流通孔242打開的同時(shí)，擋板22滑動(dòng)至擴(kuò)徑段12形成過流間隙。這樣使本體10的上開口注入的酸化液能同時(shí)從噴孔122和本體10的下開口中輸出。

還可以使擋板22向下滑動(dòng)至擴(kuò)徑段12的行程小于活塞板24向下滑動(dòng)至擋止塊38擋止密封墊板36的行程，先在擋板22的外壁與擴(kuò)徑段12的內(nèi)壁之間形成過流間隙，使流體蓄積在蓄流室內(nèi)，并由噴孔122噴出；之后擋板22繼續(xù)向下推動(dòng)活塞板24下滑，直至打開流通孔242。這樣的話，噴孔122噴出酸化液的時(shí)機(jī)相對(duì)較早。本實(shí)用新型中，擋板22向下滑動(dòng)至擴(kuò)徑段12的行程大于或等于活塞板24向下滑動(dòng)至擋止塊38擋止密封墊板36的行程，使位于上方的油層與位于下方的油層的酸化時(shí)差較小，酸化作業(yè)能同步進(jìn)行。將擋止塊38擋止密封墊板36的行程設(shè)計(jì)得較小(擋止塊38與密封墊板36之間的間隔距離較小)，并使蓄流室的高度較小，流體能迅速從過流間隙處到達(dá)流通孔242并向下流出，井下酸化轉(zhuǎn)換裝置的自上而下開啟所花費(fèi)的時(shí)間并不長，提高了酸化作業(yè)的同步性。

本實(shí)用新型還提出一種酸化管柱，包括從上到下依次設(shè)置的至少兩根酸化桿，在相鄰的酸化桿之間設(shè)置上述的井下酸化轉(zhuǎn)換裝置，井下酸化轉(zhuǎn)換裝置的上開口與位于上方的酸化桿的下開口連通，井下酸化轉(zhuǎn)換裝置的下開口與位于下方的酸化桿的上開口連通。

本實(shí)用新型的酸化管柱通過其中的井下酸化轉(zhuǎn)換裝置，使酸化液從設(shè)置在中部的噴孔122噴出的同時(shí)，還通過本體10的下開口流向位于井下酸化轉(zhuǎn)換裝置下方的酸化桿。以需要同時(shí)對(duì)三個(gè)油層進(jìn)行酸化處理為例，可設(shè)置兩個(gè)井下酸化轉(zhuǎn)換裝置，使各井下酸化轉(zhuǎn)換裝置的噴孔122分別位于上方的兩個(gè)油層中，位于最下方的酸化桿的下開口位于最下方的油層中，從而對(duì)三個(gè)油層同時(shí)注入酸化液。根據(jù)油層的數(shù)量，按類似方式，決定井下酸化轉(zhuǎn)換裝置和酸化桿的數(shù)量，并使各噴孔122和最下方的酸化桿的下開口設(shè)置在相應(yīng)的油層位置。本實(shí)用新型的酸化管柱不必反復(fù)調(diào)整整個(gè)酸化工具的位置和高度，即可對(duì)油井中的多個(gè)油層輸送酸化液，從而同時(shí)對(duì)多個(gè)油層進(jìn)行酸化處理，提高了作業(yè)效率。

進(jìn)一步地，井下酸化轉(zhuǎn)換裝置的兩端與酸化桿之間分別通過螺紋連接。本實(shí)施例中，在井下酸化轉(zhuǎn)換裝置的上開口的內(nèi)壁上設(shè)置內(nèi)螺紋，在井下酸化轉(zhuǎn)換裝置的下端的外壁上設(shè)置外螺紋。各酸化桿的下端的外壁上設(shè)置與井下酸化轉(zhuǎn)換裝置的上開口的內(nèi)螺紋相配合的外螺紋，各酸化桿的上開口的內(nèi)壁上設(shè)置與井下酸化轉(zhuǎn)換裝置的下端的外螺紋相配合的內(nèi)螺紋。

本實(shí)用新型的酸化管柱的使用過程如下：將酸化桿從上到下設(shè)置，并在相鄰的酸化桿之間設(shè)置井下酸化轉(zhuǎn)換裝置，使各井下酸化轉(zhuǎn)換裝置的噴孔122和位于最下方的酸化桿的下開口分別位于不同的油層。從最上方的酸化桿的上開口注入酸化液，酸化液從上至下注入最上方的井下酸化轉(zhuǎn)換裝置，酸化液作用于最上方的井下酸化轉(zhuǎn)換裝置的擋板22，使其在本體10內(nèi)向下滑動(dòng)，活塞板24隨擋板22同步向下滑動(dòng)，直至封堵機(jī)構(gòu)的柱塞32脫離流通孔242，此時(shí)柱塞32下端設(shè)置的擋止塊38擋止密封墊板36，擋止塊38和密封墊板36經(jīng)流通孔242到達(dá)活塞板24的上方，即擋止塊38和密封墊板36進(jìn)入蓄流室內(nèi)，流通孔242打開，蓄流室與位于該井下酸化轉(zhuǎn)換裝置下方的酸化桿的上開口連通。

在流通孔242打開的同時(shí)或之后，酸化液持續(xù)注入，使擋板22滑入擴(kuò)徑段，在擋板22的外壁與擴(kuò)徑段12的內(nèi)壁之間形成過流間隙，作用于擋板22的酸化液經(jīng)過流間隙流入蓄流室，并通過擴(kuò)徑段12上的噴孔122噴出，同時(shí)酸化液經(jīng)流通孔242向下流入本體10的下開口，經(jīng)繼續(xù)向下流入位于該井下酸化轉(zhuǎn)換裝置下方的酸化桿。按上述過程類推，酸化液向下繼續(xù)流入第二根酸化桿，并作用于第二根酸化桿的擋板22，從而使酸化液分別注入不同的油層，從而實(shí)現(xiàn)下一趟管柱，即可對(duì)不同油層的同 時(shí)酸化，提高了作業(yè)效率。

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步的詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。特別指出，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。