CN201193505Y - 一种可调式多功能防返吐防堵单流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于油田油水井作业的井下工具，特别是一种可调式多功能防返吐防堵单流装置，主要包括顺序连接的上接头、调节环、压环、大弹簧、小弹簧、挡环、钢球和下接头，上接头上部空腔内设置有一调节环，下部空腔内安装有压环、大弹簧、小弹簧、挡环等，下接头除了中间为直径较大的通孔外，侧面还均匀地分布有3个直径较小的通孔，通孔上部比下部有较大的空腔，其中坐落有钢球，钢球上部与挡环下端面相触；大弹簧与小弹簧并排安装，旋向相反，本实用新型结构简单、原理可行、工作可靠、性能稳定，采用本实用新型可以满足不同措施作业井的需要，有效地防止井筒内的聚合物、污泥、污油及其他悬浮物对作业的影响，起到防返吐和防堵的目的。

Description

一种可调式多功能防返吐防堵单流装置

一、技术领域

本实用新型涉及一种用于油田油水井作业的井下工具，特别是一种可调式多功能防返吐防堵单流装置。

二、背景技术

油田在进入开发后期后，地层能量越来越低，普遍采用了注水驱油、注聚合物驱油生产工艺，而且为了调整吸水剖面，还采取了含油污泥调剖生产工艺，由于注水、注聚合物、污泥调剖造成的层位窜通，水井出砂、结垢、腐蚀、聚合物及污泥返吐现象越来越严重，注水管柱容易被地层砂、垢皮、锈皮、地层返吐的聚合物及污泥堵塞，导致无法洗井、测试调配的井次逐年增加，目前采用的管柱结构为由水井防腐油管+Y341封隔器+KPX偏心配水器+减振筒+定压洗井阀+筛管+丝堵等井下器具按设计方式相互连接而成，定压洗井阀为在原中部球座上面设计两个预紧弹簧，采用大小双弹簧、反旋向结构，决定其内部过流通道异常狭小。而且目前的注水井基本上都实行原油脱油污水经过处理后回注的方式，由于水目前处理无法解决的问题，导致水质很差，含硫、含悬浮物均比较高，管柱腐蚀、结垢以及悬浮物沉积现象非常普遍，同时定压洗井阀的防返吐效果在管柱下井过程中因为节流压差等原因无法根本保证，依然经常出现细粉砂、垢皮、锈皮、地层返吐的聚合物及污泥堵塞定压洗井阀及以上部分的减振筒、KPX偏心配水器、Y341封隔器，导致不能正常注水，而且还无法反洗井清除堵塞物进行正常测试调配而必须作业换封等情况，给注水生产造成了非常巨大的不利影响，原油产量因此相应降低、作业费用及测试费用也不断增加。

另外丢手堵水采油现在还只能实现有选择性的单一封堵及单一层或者连续多层开采，无法进行任意层封堵及多级分层采油，需要研制出一种装置来满足和实现该种需要。

其次目前采用封上采下生产方式而且容易结蜡的油井还无法洗井清蜡，当结蜡达到一定的程度时就会造成抽油机负荷增大、杆断、无法正常生产的情况而必须作业检泵。

再其次目前采用封上采下生产方式的油井在出现抽油泵固定凡尔、游动凡尔砂、垢堵塞，造成低泵效或者完全不出液的情况也无法通过洗井解除堵塞，必须作业检泵。

三、发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、工作可靠、性能稳定的既能保证Y341封隔器充分座封，又可防止细粉砂、垢皮、锈皮、聚合物及污泥堵塞，还能够轻易反洗井的可调式多功能防返吐防堵单流装置，可以满足水井注水、洗井、测试调配以及分层丢手堵水、油井洗井清蜡解堵、油井反洗井清洗砂垢堵塞导致的低泵效抽油泵以恢复其正常工作状态等工艺技术的实施。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种可调式多功能防返吐防堵单流装置，包括顺序连接的上接头、调节环、压环、大弹簧、小弹簧、挡环、钢球和下接头，上接头上部空腔内有一段内螺纹，调节环通过配套的外螺纹安装于此，上接头下部空腔内安装有压环、大弹簧、小弹簧、挡环等配件，下接头除了中间为直径较大的通孔外，侧面还均匀地分布有3个直径较小的通孔，该通孔上面部分与下面部分相比又有相对较大的空腔，其中坐落有钢球，钢球上部与挡环下端面相触；大弹簧与小弹簧并排安装，小弹簧处于大弹簧的内腔并与大弹簧的旋向相反，大弹簧与小弹簧的上端与压环下端面相触，压环上端面与上接头内的台阶下端相触，大弹簧与小弹簧的下端与挡环的上端面相触，挡环处于大弹簧与小弹簧与下接头上端面之间；上接头与下接头通过丝扣连接在一起，并通过“O”型密封圈实现连接处的内外密封；压环及挡环内孔直径相等并稍小于下接头内孔直径，均布的3个通孔上端均有较大的导向倒角，压环及挡环的导向倒角最大。

所述调节环内有一道键槽，上部有一较大内导向倒角，通过外螺纹与上接头上部空腔内的内螺纹进行连接，利用专用工具可以调节其下端面伸出上接头上部空腔内的内螺纹下端面的长度。

所述挡环向上移动的距离由上接头内的较大台阶面控制，保证大弹簧与小弹簧的最大压缩量不超过其弹性系数，同时保证3个钢球只能在下接头侧面上面部分空腔与挡环之间形成的空间内运动。

所述上接头与下接头通过丝扣连接在一起，并通过“O”型密封圈实现连接处的内外密封。

本实用新型结构简单、原理可行、工作可靠、性能稳定，采用本实用新型可以满足注水作业、洗井和多级丢手分层采油等不同措施作业井的需要，可有效地防止井筒内的聚合物、污泥、污油及其他悬浮物对作业的影响，起到防返吐和防堵的目。

四、附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

五、具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施进行说明。

参见附图，一种可调式多功能防返吐防堵单流装置，包括顺序连接的上接头1、调节环2、压环3、大弹簧4、小弹簧5、挡环6、钢球7和下接头9，上接头1上部空腔内有一段内螺纹，调节环2通过配套的外螺纹安装于此，上接头1下部空腔内安装有压环3、大弹簧4、小弹簧5、挡环6等配件，下接头9除了中间为直径较大的通孔外，侧面还均匀地分布有3个直径较小的通孔10，该通孔10上面部分与下面部分相比又有相对较大的空腔，其中坐落有钢球7，钢球7上部与挡环6下端面相触，大弹簧4与小弹簧5的上端与压环3下端面相触，压环3上端面与上接头1内的台阶下端面相触，大弹簧4与小弹簧5的下端与挡环6的上端面相触，挡环6处于大弹簧4与小弹簧5与下接头9上端面之间；

大弹簧4与小弹簧5并排安装，小弹簧5处于大弹簧4的内腔并与大弹簧4的旋向相反；

上接头1与下接头9通过丝扣连接在一起，并通过“O”型密封圈8实现连接处的内外密封；

压环3及挡环6内孔直径相等并稍小于下接头9内孔直径，该三个内孔上端均有较大的导向倒角，压环3及挡环6的导向倒角最大。

调节环2内有一道键槽，上部有一较大内导向倒角，通过外螺纹与上接头1上部空腔内的内螺纹进行连接，利用专用工具可以调节其下端面伸出上接头1上部空腔内的内螺纹下端面的长度，按需要开启压力改变大弹簧4与小弹簧5的压、紧程度。

挡环6向上移动的距离由上接头1内的较大台阶面控制，保证大弹簧4与小弹簧5的最大压缩量不超过其弹性系数，同时保证三个钢球7只能在下接头9侧面上面部分空腔与挡环6之间形成的空间内运动。

作业下注水工艺管柱时，将本实用新型连接于最下面一级KPX偏心配水器以下10-20米位置，下接头9以下可以根据需要连接足够多的沉砂尾管，沉砂尾管的最末端为丝堵。下完注水工艺管柱需要座封Y341封隔器时，只需通过油管内正打压实现，此时由于本实用新型的单向密封性，可以保证管柱内部达到压差式封隔器Y341需要的座封压力15MPa；在正常注水过程中，本实用新型以上管柱内的细粉砂、垢皮、锈皮、聚合物、污泥等杂质通过其内中心孔向沉砂尾管内沉积，而不会象原防返吐注水工艺管柱在注水、测试通井过程中形成的细粉砂、垢皮、锈皮等杂质只能和必然会沉积于定压洗井阀以上，从而造成定压洗井阀及其以上的油管、减振筒、KPX偏心配水器甚至Y341封隔器被堵塞，无法正常注水和测试调配。

反洗井时，从油管内泄压，洗井液通过油套环空逐级打开Y341封隔器的洗井通道，达到本实用新型的三个单流阀的开启压力后，单流阀被打开，带压洗井液经过油管内腔将管柱内外的砂、垢、聚合物、污泥等杂物清除出地面，达到洗井的目的。

如果是将本实用新型应用于多级丢手分层采油，只需根据需要采用专用工具通过旋转调节环预先调节好大小弹簧的预紧力，将其安装于两个Y341丢手堵水封隔器之间并对应需要开采层，座封Y341丢手堵水封隔器时，只需通过油管内正打压实现，此时由于本实用新型的单向密封性，可以保证管柱内部达到压差式封隔器Y341需要的座封压力15MPa；管柱丢手以后，开采层的自身能量将本实用新型从反向打开，油液经过三个偏心孔进入泵下，实现任意层多级分层开采的目的。

如果是将本实用新型应用于封上采下而且结蜡油井的洗井时，只需根据需要采用专用工具通过旋转调节环预先调节好大小弹簧的预紧力，将其安装于抽油泵以上位置，在正常生产过程中，由于大小弹簧和液柱的压力以及本实用新型的单向密封性，从而可以保证抽油管柱的密封性。当抽油管柱因为结蜡而无法正常生产需要洗井时，带压洗井液从油套环空打开本实用新型的三个单流阀，最后经过油管内腔将管柱内的蜡、垢等杂物清除出地面，达到洗井清蜡、恢复油井正常生产的目的。

将本实用新型应用于采用封上采下生产方式的油井，只需根据需要采用专用工具通过旋转调节环预先调节好大小弹簧的预紧力，将其安装于抽油泵以下、封隔器以上位置，为了不让洗井液进入开采层，实现油层保护，还需要在本实用新型以下位置安装一个中部球座。在正常生产过程中，由于大小弹簧的预紧力以及本实用新型的单向密封性，当本实用新型的单流阀开启压力调整到高于封堵层与开采层的层间压差时，就可以保证在正常生产过程中本实用新型不能被打开。在出现抽油泵固定凡尔、游动凡尔砂、垢堵塞，造成低泵效或者完全不出液的情况后，带压带温洗井液从油套环空打开本实用新型的3个单流阀，最后经过抽油泵固定凡尔、泵筒内腔、柱塞内腔及油管内腔将固定凡尔、游动凡尔内的砂、垢等杂物清除出地面，达到洗井清洗砂垢堵塞导致的低泵效抽油泵，以恢复其正常工作状态的目的。而且由于中间球座的作用，洗井液不能进入开采层，实现油层保护。

Claims (2)

1.一种可调式多功能防返吐防堵单流装置，包括顺序连接的上接头(1)、调节环(2)、压环(3)、大弹簧(4)、小弹簧(5)、挡环(6)、钢球(7)和下接头(9)，其特征在于：

A、上接头(1)上部空腔内有一段内螺纹，调节环(2)通过配套的外螺纹安装于此，上接头(1)下部空腔内安装有压环(3)、大弹簧(4)、小弹簧(5)、挡环(6)等配件，下接头(9)除了中间为直径较大的通孔外，侧面还均匀地分布有3个直径较小的通孔(10)，该通孔上面部分与下面部分相比又有相对较大的空腔，其中坐落有钢球(7)，钢球(7)上部与挡环(6)下端面相触，大弹簧(4)与小弹簧(5)的上端与压环(3)下端面相触，压环(3)上端面与上接头(1)内的台阶下端相触，大弹簧(4)与小弹簧(5)的下端与挡环(6)的上端面相触，挡环(6)处于大弹簧(4)与小弹簧(5)与下接头(9)上端面之间；

B、大弹簧(4)与小弹簧(5)并排安装，小弹簧(5)处于大弹簧(4)的内腔并与大弹簧(4)的旋向相反；

C、上接头(1)与下接头(9)通过丝扣连接在一起，并通过“O”型密封圈(8)实现连接处的内外密封；

D、压环(3)及挡环(6)内孔直径相等并稍小于下接头(9)内孔直径，通孔(10)上端均有较大的导向倒角，压环(3)及挡环(6)的导向倒角最大。

2.根据权利要求1所述的一种可调式多功能防返吐防堵单流装置，其特征在于：所述调节环(2)内有一道键槽，上部有一较大内导向倒角。

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