本发明专利技术涉及一种分层采油单向管柱连续换向装置及方法。其技术方案是：固定板受到来自上方的管柱液体压力实现向下移动，通过启动阀关闭打压腔，同时，平衡腔内的平衡阀向上移动并实现蓄能；在管柱液体压力释放时，平衡阀反向移动带动关闭柱塞向上移动，进而带动启动阀向上移动，并打开打压腔，且泄压阀此时下移，泄压腔与启动腔之间连通打开，管柱的液体通过下连通孔进入本体下方的管柱，液体释放后，泄压阀上移，下连通孔被泄压阀封闭，固定板上方的管柱可以再次通过液体打压，循环上述步骤，进而实现连续换向。有益效果是：本发明专利技术一趟管柱可完成分层采油多次连续换向的施工，大大节约了工序，降低了劳动强度及作业成本、缩短了施工周期。
【技术实现步骤摘要】
一种分层采油单向管柱连续换向装置及方法
本专利技术涉及一种石油井下控制装置，特别涉及一种分层采油单向管柱连续换向装置。
技术介绍
在油田生产中，多层位是一个常见的现象，在众多的层位中，液体的油水含量是不同的，为了提高效益，在油田的生产中，需要注灰、堵水剂、化学堵水等方式将水层堵住，开采油层，以提高采油率，降低费用，增加效益，对于多层系采油，预先用桥塞封堵非目标油层，再用这种新型工艺管柱开采任意目标层，可封闭不需要的开采储层，实现油井目标层的采油，目前，专利号为2013104715687，专利名称为《一种分层采油装置》，该装置在分层采油过程中，单向管柱会产生换向，该装置存在的问题是：单向管柱会产生换向，但不能复位，在实际生产中，需要用泵将管柱内的液体抽出，不能实现连续换向，增加了操作的难度和费用，降低了采油的效率。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种分层采油单向管柱连续换向装置，一趟管柱可完成分层采油多次连续换向的施工，大大节约了工序，降低了劳动强度及作业成本、缩短了施工周期。本专利技术提到的一种分层采油单向管柱连续换向装置，其技术方案是：包括本体（1）、启动腔（2）、泄压阀（4）、打压腔（5）、启动阀（6）、关闭腔（7）、关闭柱塞（9）、平衡腔（10）、平衡阀（12）、泄压腔（13）和固定板（14），在本体（1）的一侧下部设有启动腔（2），在启动腔（2）内设有泄压阀（4），在泄压阀（4）的下部安设第一弹簧（3），在本体（1）的中部设有泄压腔（13），泄压腔（13）的上部开设有下连通孔（15），泄压腔（13）通过下连通孔（15）与启动腔（2）连通，并通过泄压阀（4）控制下连通孔（15）的开关；在启动腔（2）的上部为打压腔（5），打压腔（5）的上部通过启动阀（6）与打压腔（5）配合；在本体（1）的上部设有关闭腔（7），关闭腔（7）内设有关闭柱塞（9），关闭柱塞（9）的下部设有关闭活塞（8），在本体（1）的另一侧上部设有平衡腔（10），平衡腔（10）的底部通过上连通孔（17）与关闭腔（7）连通，所述平衡腔（10）内设有平衡阀（12），平衡阀（12）的上部设有第三弹簧（11）；所述启动阀（6）和关闭柱塞（9）的顶部连接在固定板（14）上，固定板（14）受到来自上方的管柱液体压力实现向下移动，通过启动阀（6）关闭打压腔（5），同时，平衡腔（10）内的平衡阀（12）向上移动并实现蓄能；在管柱液体压力释放时，平衡阀（12）反向移动带动关闭柱塞（9）向上移动，进而带动启动阀（6）向上移动，并打开打压腔（5），且泄压阀（4）此时下移，泄压腔（13）与启动腔（2）之间连通打开，管柱的液体通过下连通孔（15）进入本体下方的管柱，液体释放后，泄压阀（4）上移，下连通孔被泄压阀（4）封闭，固定板（14）上方的管柱可以再次通过液体打压，循环上述步骤，进而实现连续换向。上述关闭柱塞（9）和关闭活塞（8）安装在固定板（14）下部的主体内腔，关闭柱塞（9）的下端连接关闭活塞（8）。上述启动腔（2）与打压腔（5）连通，启动腔（2）的直径大于打压腔（5）的直径，且泄压阀（4）在启动腔（2）内上下移动。上述泄压阀（4）的压力大于平衡阀（12）和关闭柱塞（9）和固定板下的第四弹簧（16）的压力之和。上述关闭腔（7）与平衡腔（10）组成“U”型的连通器。上述固定板（14）与本体之间设有第四弹簧（16），辅助固定板（14）向上移动。上述启动阀（6）的上部为上圆柱体（6.1），下部由下圆柱体（6.2）和圆锥体（6.3）组成，下圆柱体（6.2）的直径与圆锥体（6.3）的底面直径相同，上圆柱体（6.1）与下圆柱体（6.2）之间为圆台（6.4），圆台（6.4）的上底面的直径大于下底面的直径，上圆柱体（6.1）的直径与圆台（6.4）的上底面的直径相同，下圆柱体（6.2）的直径与圆台（6.4）的下底面直径相同。上述启动阀（6）上的下圆柱体（6.2）和圆锥体（6.3）插入在打压腔（5）内，下圆柱体（6.2）与打压腔（5）之间形成过液通道，并通过圆台（6.4）封堵打压腔（5）。本专利技术提到的一种分层采油单向管柱连续换向装置的使用方法，包括以下步骤：一、首先，本体的上下两端分别连接好管柱，下入采油井中，通过泵向上部的管柱内正向打压，在正向液体压力的作用下，关闭柱塞（9）向下移动，由于启动阀（6）和关闭柱塞（9）的顶部连接在固定板（14）上，关闭柱塞（9）向下移动带动启动阀（6）向下移动，使启动阀（6）将泄压阀（4）关闭；二、泵泄压时，关闭柱塞（9）上的弹力与关闭柱塞（9）的压力作用及平衡阀（12）内蓄能的共同作用下，由于启动阀（6）和关闭柱塞（9）的顶部连接在固定板（14）上，关闭柱塞（9）带动启动阀（6）同时上移，使启动阀（6）打开，而且此时液体压力大于泄压阀（4）的压力，所以，泄压阀（4）下移，从而打开泄压腔（13）与启动腔（2）之间的下连通孔（15），实现液体泄压，直至平衡后，泄压阀（4）再上移使下连通孔（15）关闭；三、再次进行液体打压，此时外来压力大于泄压阀（4）的压力，所以泄压阀（4）虽然呈泄漏状态，但是管柱内的进液速度大于出液速度，所以，启动阀（6）向下移动，由于启动阀（6）和关闭柱塞（9）的顶部连接在固定板（14）上，启动阀（6）使关闭柱塞（9）向下移动，当启动阀（6）完全关闭时，再次打压，使本专利技术实现连续换向。本专利技术的有益效果是：本专利技术的固定板受到来自上方的管柱液体压力实现向下移动，通过启动阀关闭打压腔，同时，平衡腔内的平衡阀向上移动并实现蓄能；在管柱液体压力释放时，平衡阀反向移动带动关闭柱塞向上移动，进而带动启动阀向上移动，并打开打压腔，且泄压阀此时下移，泄压腔与启动腔之间连通打开，管柱的液体通过下连通孔进入本体下方的管柱，液体释放后，泄压阀上移，下连通孔被泄压阀封闭，固定板上方的管柱可以再次通过液体打压，循环上述步骤，进而实现连续换向；本专利技术通过一趟管柱可完成分层采油多次连续换向的施工，大大节约了工序，降低了劳动强度及作业成本、缩短了施工周期。附图说明附图1是本专利技术的本体与固定板、关闭柱塞和启动阀的结构示意图；附图2是本专利技术的整体结构示意图；附图3是启动阀的结构示意图；图中：本体1、启动腔2、第一弹簧3、泄压阀4、打压腔5、启动阀6、关关闭腔7、第二弹簧8、关闭阀9、平衡腔10、第三弹簧11、平衡阀12、泄压腔13、固定板14、下连通孔15、第四弹簧16、上连通孔17，上圆柱体6.1、下圆柱体6.2、圆锥体6.3、圆台6.4。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参照附图1和2，本专利技术提到的一种分层采油单向管柱连续换向装置，其技术方案是：包括本体1、启动腔2、泄压阀4、打压腔5、启动阀6、关闭腔7、关闭柱塞9、平衡腔10、平衡阀12、泄压腔13和固定板14，在本体1的一侧下部设有启动腔2，在启动腔2内设有泄压阀4，在泄压阀4的下部安设第一弹簧3，在本体1的中部设有泄压腔13，泄压腔13的上部开设有下连通孔15，泄压腔13通过下连通孔15与启动腔2连通，并通过泄压阀4控制下连通孔15的开关；在启动腔2的上部为打压腔5，打压本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种分层采油单向管柱连续换向装置，其特征是：包括本体（1）、启动腔（2）、泄压阀（4）、打压腔（5）、启动阀（6）、关闭腔（7）、关闭柱塞（9）、平衡腔（10）、平衡阀（12）、泄压腔（13）和固定板（14），在本体（1）的一侧下部设有启动腔（2），在启动腔（2）内设有泄压阀（4），在泄压阀（4）的下部安设第一弹簧（3），在本体（1）的中部设有泄压腔（13），泄压腔（13）的上部开设有下连通孔（15），泄压腔（13）通过下连通孔（15）与启动腔（2）连通，并通过泄压阀（4）控制下连通孔（15）的开关；在启动腔（2）的上部为打压腔（5），打压腔（5）的上部通过启动阀（6）与打压腔（5）配合；在本体（1）的上部设有关闭腔（7），关闭腔（7）内设有关闭柱塞（9），关闭柱塞（9）的下部设有关闭活塞（8），在本体（1）的另一侧上部设有平衡腔（10），平衡腔（10）的底部通过上连通孔（17）与关闭腔（7）连通，所述平衡腔（10）内设有平衡阀（12），平衡阀（12）的上部设有第三弹簧（11）；所述启动阀（6）和关闭柱塞（9）的顶部连接在固定板（14）上，固定板（14）受到来自上方的管柱液体压力实现向下移动，通过启动阀（6）关闭打压腔（5），同时，平衡腔（10）内的平衡阀（12）向上移动并实现蓄能；在管柱液体压力释放时，平衡阀（12）反向移动带动关闭柱塞（9）向上移动，进而带动启动阀（6）向上移动，并打开打压腔（5），且泄压阀（4）此时下移，泄压腔（13）与启动腔（2）之间连通打开，管柱的液体通过下连通孔（15）进入本体下方的管柱，液体释放后，泄压阀（4）上移，下连通孔被泄压阀（4）封闭，固定板（14）上方的管柱可以再次通过液体打压，循环上述步骤，进而实现连续换向。...
【技术特征摘要】
1.一种分层采油单向管柱连续换向装置，其特征是：包括本体（1）、启动腔（2）、泄压阀（4）、打压腔（5）、启动阀（6）、关闭腔（7）、关闭柱塞（9）、平衡腔（10）、平衡阀（12）、泄压腔（13）和固定板（14），在本体（1）的一侧下部设有启动腔（2），在启动腔（2）内设有泄压阀（4），在泄压阀（4）的下部安设第一弹簧（3），在本体（1）的中部设有泄压腔（13），泄压腔（13）的上部开设有下连通孔（15），泄压腔（13）通过下连通孔（15）与启动腔（2）连通，并通过泄压阀（4）控制下连通孔（15）的开关；在启动腔（2）的上部为打压腔（5），打压腔（5）的上部通过启动阀（6）与打压腔（5）配合；在本体（1）的上部设有关闭腔（7），关闭腔（7）内设有关闭柱塞（9），关闭柱塞（9）的下部设有关闭活塞（8），在本体（1）的另一侧上部设有平衡腔（10），平衡腔（10）的底部通过上连通孔（17）与关闭腔（7）连通，所述平衡腔（10）内设有平衡阀（12），平衡阀（12）的上部设有第三弹簧（11）；所述启动阀（6）和关闭柱塞（9）的顶部连接在固定板（14）上，固定板（14）受到来自上方的管柱液体压力实现向下移动，通过启动阀（6）关闭打压腔（5），同时，平衡腔（10）内的平衡阀（12）向上移动并实现蓄能；在管柱液体压力释放时，平衡阀（12）反向移动带动关闭柱塞（9）向上移动，进而带动启动阀（6）向上移动，并打开打压腔（5），且泄压阀（4）此时下移，泄压腔（13）与启动腔（2）之间连通打开，管柱的液体通过下连通孔（15）进入本体下方的管柱，液体释放后，泄压阀（4）上移，下连通孔被泄压阀（4）封闭，固定板（14）上方的管柱可以再次通过液体打压，循环上述步骤，进而实现连续换向。2.根据权利要求1所述的一种分层采油单向管柱连续换向装置，其特征是：所述关闭柱塞（9）和关闭活塞（8）安装在固定板（14）下部的主体内腔，关闭柱塞（9）的下端连接关闭活塞（8）。3.根据权利要求1所述的一种分层采油单向管柱连续换向装置，其特征是：所述启动腔（2）与打压腔（5）连通，启动腔（2）的直径大于打压腔（5）的直径，且泄压阀（4）在启动腔（2）内上下移动。4.根据权利要求3所述的一种分层采油单向管柱连续换向装置，其特征是：所述泄压阀（4）的压力大于平衡阀（12）和关闭柱塞（9）和固定板下的第四弹簧（16）的压力之和。5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉友，
申请(专利权)人：刘玉友，
类型：发明
国别省市：山东,37
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