CN107060710A - 桥式同心配聚器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桥式同心配聚器，包括：同心连接在一起的短外套管和长外套管，短外套管和长外套管的外端分别设置有上、下接头；设置在短外套管内且与测调仪器的支撑臂配合导向定位的定位机构，定位机构的上端设置有至少一与测调仪器的支撑臂对应的定位柱；设置在短外套管内且上端与定位机构的螺纹结构通过螺纹配合的调节套筒；设置在长外套管内且与调节套筒的下端连接的空心阀芯，空心阀芯的外表面沿轴向间隔设置有若干波浪状外凸面；设置在长外套管内壁的上、下端的上卡盘和下卡盘；两端分别与上卡盘和下卡盘连接的阀套，阀套的内壁沿轴向设置有若干与波浪状外凸面相适配的波浪状内凹面，波浪状外凸面与波浪状内凹面之间形成液体阻尼通道。
Description
技术领域
本发明涉及石油采集技术领域，特别涉及一种桥式同心配聚器。
背景技术
配聚器在我国各大油田的分层注聚井中普遍使用，能实现在一个注水压力***下各层段聚合物的精细注入。
聚合物驱油技术是油田实现第三次采油的重要手段，它是一种向油藏中注入水溶性聚合物溶液的驱油方法。由于聚合物增加了注入液的粘度，降低了水油流度比，有效地提高了驱替相波及区域，降低波及带的含油饱和度，从而提高了原油采收率。聚合物是一种容易发生降解反应的物质，降解会降低溶液的粘度。聚合物降解主要分为机械降解、化学降解和生物降解三种。而聚合物发生机械降解的原因是当聚合物发生形变或流动时，所承受的剪切应力或拉伸应力(或二者组合)增大至足以使聚合物分子断裂。
目前公开的配聚器(如中国专利申请公布号CN105257268A、CN10548714A、CN105649584A、CN103089222A)均不能减小聚合物注入地层出口处的剪切应力和拉伸应力，不能有效地减小聚合物发生机械降解反应，从而不能有效保护聚合物溶液的粘度。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的上述不足和缺陷，提供一种减小聚合物注入地层出口处的剪切应力和拉伸应力，有效地减小聚合物发生机械降解反应，从而有效保护聚合物溶液的粘度的桥式同心配聚器。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
桥式同心配聚器，包括：
同心连接在一起的短外套管和长外套管，所述短外套管和长外套管的外端分别设置有与注水管柱的上下油管分别连接的上、下接头；
其特征在于，还包括：
设置在所述短外套管内且与测调仪器的支撑臂配合导向定位的定位机构，所述定位机构的上端设置有至少一与测调仪器的支撑臂对应的定位柱，所述定位机构的下端具有螺纹结构；
设置在所述短外套管内且上端与所述定位机构的螺纹结构通过螺纹配合的调节套筒；
设置在所述长外套管内且与所述调节套筒的下端连接的空心阀芯，所述空心阀芯的外表面沿轴向间隔设置有若干波浪状外凸面，所述空心阀芯的上端具有上密封面，所述空心阀芯的下部侧壁还设置有过液孔；
设置在所述长外套管内壁的上、下端的上卡盘和下卡盘，所述上卡盘上设置有出液口和第一密封面，所述下卡盘具有第二密封面；
两端分别与所述上卡盘和下卡盘连接的阀套，所述阀套的内壁沿轴向设置有若干与所述波浪状外凸面相适配的波浪状内凹面，所述波浪状外凸面与波浪状内凹面之间形成液体阻尼通道。
在本发明的一个优选实施例中，所述调节套筒的外表面设置有弹簧，所述弹簧的两端分别与所述定位机构的下端以及调节套筒的限位台阶抵触。
在本发明的一个优选实施例中，所述定位机构包括定位环和设置在所述定位环下端面上的短筒，所述短筒的内壁设置有所述螺纹结构，所述定位柱设置在所述定位环的上端。
在本发明的一个优选实施例中，所述定位柱为四根，周向均布在所述定位环的上端，每一所述定位柱的上端呈三角形导向面。
在本发明的一个优选实施例中，所述定位环上设置有若干轴向通孔，形成桥式过液通道。
在本发明的一个优选实施例中，所述上卡盘和下卡盘上分别设置有若干轴向通孔，形成桥式过液通道。
由于采用了如上的技术方案，本发明的波浪状外凸面与波浪状内凹面之间形成液体阻尼通道，能够减小聚合物注入地层出口处的剪切应力和拉伸应力，有效地减小聚合物发生机械降解反应，从而有效保护聚合物溶液的粘度的桥式同心配聚器。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种实施例的结构示意图。
图2是图1的局部放大图。
图3是本发明一种实施例的定位机构的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。
参见图1和图2所示的桥式同心配聚器，包括同心连接在一起的短外套管100和长外套管200，短外套管100和长外套管200的外端分别设置有上、下接头110、210，上、下接头110、210的作用和现有技术的一样，用于与注水管柱的上下油管分别连接。
结合图3所示，在短外套管100内设置有定位机构300，定位机构300的作用是与测调仪器的支撑臂配合导向定位，所以定位机构300的上端设置有至少一与测调仪器的支撑臂对应的定位柱，定位机构300的下端具有螺纹结构。优选地，本实施例中的定位机构300包括定位环310和设置在定位环310下端面上的短筒320，短筒320的内壁设置有螺纹结构321，定位柱330设置在定位环310的上端。具体地，定位柱330为四根，周向均布在定位环310的上端，每一定位柱330的上端呈三角形导向面331。
在短外套管100内靠近下端的位置还设置有调节套筒400，调节套筒400的上端具有与螺纹结构321配合的外螺纹410。
在长外套管200内设置有空心阀芯500，空心阀芯500的上端与调节套筒400的下端连接，使得调节套筒400的轴向运动可以带动空心阀芯500上下移动。本实施例中的调节套筒400的外表面设置有弹簧600，弹簧600的两端分别与定位机构300的下端以及调节套筒400的限位台阶401抵触。使得弹簧600处于压缩状态，始终对调节套筒400有轴向弹力，使得调节套筒400的外螺纹410始终与短筒320的螺纹结构321螺纹啮合，调节套筒400可以做无限制的正反转运动，很好的保护了电机等设备不被损坏。空心阀芯500的外表面沿轴向间隔设置有若干波浪状外凸面510，空心阀芯500的上端和下端分别具有上密封面501和下限位挡圈502，空心阀芯510的下部侧壁还设置有过液孔503。
在长外套管200内壁的上、下端分别设置有上卡盘700和下卡盘800，上卡盘700上设置有与长外套管200的出液口201对应的出液口710和第一密封面701，下卡盘800具有第二密封面801。
阀套900的两端分别与上卡盘700和下卡盘800连接，阀套900的内壁沿轴向设置有若干与波浪状外凸面510相适配的波浪状内凹面910，波浪状外凸面510与波浪状内凹面910之间形成液体阻尼通道a。
本发明的工作原理如下：
1、整台设备通过与井下使用的油管配套的上下接头丝扣连接于油管，下放该配聚器设备至井下需要注入聚合物溶液层位。
2、测调仪器下入井后，支撑臂受到定位机构300的定位柱330的三角形导向面331的作用，下滑到定位机构300的支撑臂坐封面上，并且限制在定位机构300的承受调节扭力面之间，固定测调仪器非传动部分。
3、地面接收到测调仪器坐封对接成功的信号后，通过地面计算机操作软件控制测调仪器电机正向(顺时针)旋转，调节套筒400与定位机构300通过螺纹结构321、外螺纹410螺旋传动，弹簧600处于压缩状态，始终对调节套筒400有轴向弹力，使得调节套筒400的外螺纹410始终与短筒320的螺纹结构321螺纹啮合，调节套筒400可以做无限制的正反转运动，很好的保护了电机等设备不被损坏。测调仪器调节爪带动调节套筒400转动，调节套筒400便可做轴向直线运动，进而带动空心阀芯500随即向下做轴向直线运动。螺旋传动结束，空心阀芯500的上密封面501便与上卡盘700上的第一密封面701贴合密封，第一密封面701优选为格莱密封圈，空心阀芯500的上限位台阶502与上卡盘700接触，精确控制空心阀芯500的向下移动距离，此时阀处于全关状态，聚合物溶液不能通过液体阻尼通道a从出液口201排出。反之，当电机反向(逆时针)旋转，调节套筒400与卡箍连接组件便向上做轴向直线运动，卡箍对空心阀芯500产生向上的拉力，空心阀芯500向上移动一段距离后，空心阀芯500的上密封面501完全脱离上卡盘700上的第一密封面701，阀打开，聚合物溶液按图2箭头所示方向沿着液体阻尼通道a进入地层，能够减小聚合物注入地层出口处的剪切应力和拉伸应力，有效地减小聚合物发生机械降解反应，从而有效保护聚合物溶液的粘度的桥式同心配聚器。优先地，波浪状外凸面510与波浪状内凹面910设置为十七级阻尼通道。当向上的螺旋传动结束时，安装在空心阀芯500上的下限位挡圈502精确控制着空心阀芯500向上移动的距离，阀处于全开状态。
本实施例中的定位环310上设置有若干轴向通孔311，形成桥式过液通道；上卡盘700和下卡盘800上分别设置有若干轴向通孔720、820，形成桥式过液通道，用以增加测调过程中的注水流通能力，提高测调准确率。
本发明的上卡盘700和下卡盘800桥式过液通道的设计使得空心阀芯500两端产生的压力相等，因此阀两端压差为零，空心阀芯500的调节所受扭矩不受压力增减的影响。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.桥式同心配聚器，包括：
同心连接在一起的短外套管和长外套管，所述短外套管和长外套管的外端分别设置有与注水管柱的上下油管分别连接的上、下接头；
其特征在于，还包括：
设置在所述短外套管内且与测调仪器的支撑臂配合导向定位的定位机构，所述定位机构的上端设置有至少一与测调仪器的支撑臂对应的定位柱，所述定位机构的下端具有螺纹结构；
设置在所述短外套管内且上端与所述定位机构的螺纹结构通过螺纹配合的调节套筒；
设置在所述长外套管内且与所述调节套筒的下端连接的空心阀芯，所述空心阀芯的外表面沿轴向间隔设置有若干波浪状外凸面，所述空心阀芯的上端具有上密封面，所述空心阀芯的下部侧壁还设置有过液孔；
设置在所述长外套管内壁的上、下端的上卡盘和下卡盘，所述上卡盘上设置有出液口和第一密封面，所述下卡盘具有第二密封面；
两端分别与所述上卡盘和下卡盘连接的阀套，所述阀套的内壁沿轴向设置有若干与所述波浪状外凸面相适配的波浪状内凹面，所述波浪状外凸面与波浪状内凹面之间形成液体阻尼通道。
2.如权利要求1所述的桥式同心配聚器，其特征在于，所述调节套筒的外表面设置有弹簧，所述弹簧的两端分别与所述定位机构的下端以及调节套筒的限位台阶抵触。
3.如权利要求1所述的桥式同心配聚器，其特征在于，所述定位机构包括定位环和设置在所述定位环下端面上的短筒，所述短筒的内壁设置有所述螺纹结构，所述定位柱设置在所述定位环的上端。
4.如权利要求3所述的桥式同心配聚器，其特征在于，所述定位柱为四根，周向均布在所述定位环的上端，每一所述定位柱的上端呈三角形导向面。
5.如权利要求4所述的桥式同心配聚器，其特征在于，所述定位环上设置有若干轴向通孔，形成桥式过液通道。
6.如权利要求1至5任一权利要求所述的桥式同心配聚器，其特征在于，所述上卡盘和下卡盘上分别设置有若干轴向通孔，形成桥式过液通道。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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