一种可调节式恒流注水堵塞器制造技术

一种可调节式恒流注水堵塞器。主要目的在于提供一种能够调节注水水嘴开度大小从而恒定控制注水流量的装置，能够解决现有恒流注水器存在的恒流范围小、水嘴难以更换和易堵塞等问题。其特征在于：该种可调节式恒流注水器包括打捞杆、密封圈、上盖、弹簧、锥阀杆、凸轮、堵塞器主体、动密封、主弹簧、阀芯、锥体、锥阀座、下盖以及滤网；阀芯可在堵塞器主体内因注入压力或地层压力的改变和弹簧弹力的作用下往复运动而达到平衡，最终可实现恒流注水；注入水经下盖流过滤网由锥阀座的底孔进入注水器再通过锥阀、阀芯注入地层。本发明专利技术主要是通过锥阀的井下可调从而改变进入堵塞器的流量以实现恒流注水，适用于分层注水采油。

【技术实现步骤摘要】
一种可调节式恒流注水堵塞器
本专利技术涉及油气田开发领域中的一种井下工具，尤其是一种可调节式恒流注水堵塞器。
技术介绍
为进一步提高原油采收率，二次采油中的注水技术已成为油田开发的一种重要手段。目前为止，国内油田大都进入了高含水开发期，为增加注水体积，提高原油采收率，注水工作越来越受到重视。堵塞器是分层注水技术的重要部件，目前堵塞器主要是可换水嘴的通用型，根据注水量要求选定合适的水嘴，安装后投到井下坐于偏心配水器工作筒侧孔内。在理想状态下，注水量能够达到要求。现有堵塞器因井下条件恶劣，注入水中含有杂质、矿物质等易造成堵塞器堵塞而影响堵塞器正常工作。另一方面当工作条件变化时，例如：注水站经管络系统到达注水井的注水压力发生变化，复杂多变的地下油层注水层压力发生变化，这时流量就不再恒定。需要反复投捞来更换水嘴以达到预期的注水量，增加了成本，降低了石油开采率，因此提出一种可调节式恒流注水结构是非常有必要的。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中所提到的技术问题，本专利技术提供一种可调节式恒流注水堵塞器，该种恒流注水堵塞器能够调节注水水嘴开度大小从而恒定控制注水流量的装置，能够解决现有恒流注水器存在的恒流范围小、水嘴难以更换、易堵塞等问题。本专利技术的技术方案是：该种可调节式恒流注水堵塞器，包括打捞杆、上盖、上盖密封圈、弹簧、锥阀阀杆、凸轮、堵塞器主体、动密封、主弹簧、第一外密封圈、第二外密封圈、阀芯、锥体、下盖密封圈、锥阀座、下盖以及滤网，其独特之处在于：打捞杆具有圆柱面、圆台、圆台底面以及开在杆体下部的内六角型空孔；上盖具有上圆柱面、圆槽、下圆柱面和内台阶面；锥阀阀杆的上段是正六棱柱杆，与内六角空孔配合，正六棱柱杆能在内六角空孔内上下滑动而周向固定即不能旋转；锥阀阀杆中段为圆柱形杆且开有一小段外螺纹，锥阀阀杆下部为圆柱形直杆，下段有一小段小圆柱形杆并开设有外螺纹；凸轮为中空结构，即凸轮的中部是空心结构，由上平面、中心孔和外平面组成，可以使锥阀阀杆能穿过凸轮而不影响凸轮本身在注水器投劳卡定时产生的旋转，即使凸轮与阀杆各自的转动互不影响；注水堵塞器主体具有上腔面、凸轮槽面、销孔、内螺纹、中间槽、下部动密封、过渡圆弧、出水口和下连接结构，内螺纹与锥阀阀杆中段的外螺纹配合能旋转，中间槽位于螺纹与动密封之间，用于使所述锥阀阀杆转动而向下位移时使螺纹不至于到达动密封处而破坏密封；下连接外表面有外螺纹，与下盖螺纹连接；阀芯为具有通孔、上部凸台和下部槽面以及中部的出水孔的圆筒，阀芯与注水堵塞器主体间隙配合，通孔与锥阀阀杆间隙配合，使阀芯能上下移动且注入水能通过间隙流入注水器主体与阀芯形成的上腔；锥体为中心开有圆柱形螺纹孔的圆锥体、锥面，螺纹孔与锥阀阀杆下段螺纹连接并能使锥体随阀杆上下移动；锥阀座具有上平面、斜面、上台阶、下台阶和底面，其形状为外部带有2层台阶的圆筒，下部封闭状，其中心开有圆孔，上部全通其内边缘具有斜度，斜面可与锥体相配合控制进水量，下台阶在装配时被阀芯主体下端压住，用于固定所述锥阀座；下盖具有台阶、内腔面和台阶面，内腔面上开有内螺纹；打捞杆与上盖间隙配合，上盖和下盖均与堵塞器主体螺纹连接，凸轮通过销钉固定在堵塞器主体上起卡定作用，锥阀阀杆从中心穿过凸轮，锥阀阀杆的上部与打捞杆连接，锥阀阀杆的下部与锥体螺纹连接，阀芯安装在堵塞器主体下腔内并与其间隙配合，阀芯下端置于锥阀座上，锥阀座由堵塞器主体固定在下盖内，同时滤网安装在下盖进水口处。本专利技术具有如下有益效果：应用本专利技术，注入水经下盖流过滤网由锥阀座的底孔进入注水器再通过锥阀、阀芯注入地层。由于阀芯可在注水堵塞器主体内因注入压力或地层压力的改变和弹簧弹力的作用下往复运动最终可达到平衡，可实现恒流注水。若注水流量改变或是地层压力发生变化时注入水的流量便不再恒定，此时便可通过测调仪旋转打捞杆从而调节锥阀的开度控制进入堵塞器的流量，实现可调恒流注水采用可调锥阀替代了以前的固定式水嘴，可使注水量恒定在一定范围内。本种堵塞器操作简单，节约成本，实现井下可调恒流注水，有效的提高了石油采收率。另外，本专利技术采用了在锥阀底座上开小孔与锥阀结构相配合，该结构使得注入水在经过锥阀座小孔时出现一次节流，再流经锥阀时从而达到二次节流，此二次节流方法可有效缓解堵塞器水嘴在井下经常堵塞的症状、冲蚀。附图说明：附图1是本专利技术的二维结构剖视图附图2是本专利技术的三维结构剖视图附图3是本专利技术的三维结构爆炸图附图4是本专利技术的上盖三维结构零件图附图5是本专利技术的上盖放倒三维结构视图附图6是本专利技术的打捞头三维结构零件图附图7是本专利技术的堵塞器主体三维结构零件图附图8是本专利技术的堵塞器主体三维结构剖视图附图9是本专利技术的主弹簧三维结构零件图附图10是本专利技术的弹簧三维结构零件图附图11是本专利技术的阀芯三维结构零件图附图12是本专利技术的阀芯三维结构剖视图附图13是本专利技术的下盖三维结构零件图附图14是本专利技术的锥阀座三维结构零件图附图15是本专利技术的锥阀座三维结构剖视图附图16是本专利技术的锥阀阀杆三维结构零件图附图17是本专利技术的锥体三维结构零件图附图18是本专利技术的凸轮三维结构零件图附图19是本专利技术的凸轮三维结构剖视图图中1-打捞杆，2-上盖，3-上盖密封圈，4-弹簧，5-锥阀阀杆，6-凸轮，7-堵塞器主体，8-动密封，9-主弹簧，10-第一外密封圈，11-阀芯，12-锥体，13-第一外密封圈，14-下盖密封圈，15-锥阀座，16-下盖，17-滤网。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明：种可调节式恒流注水堵塞器，包括打捞杆1、上盖2、上盖密封圈3、弹簧4、锥阀阀杆5、凸轮6、堵塞器主体7、动密封8、主弹簧9、外密封圈10，13、阀芯11、锥体12、下盖密封圈14、锥阀座15、下盖16、滤网17，其特征在于：打捞杆1由圆柱面101、圆台102、圆台底面103以及下部开的内六角型空孔104组成。上盖2由上圆柱面201、圆槽202、下圆柱面204和内台阶面203组成。锥阀阀杆5的上段是正六棱柱杆501，与内六角空孔104配合，并使杆能在空孔内上下滑动而周向固定即不能旋转；锥阀阀杆5中段为圆柱形杆502且开有一小段外螺纹，下部为圆柱形直杆，下段有一小段小圆柱形杆503并开设有外螺纹。凸轮6为中空结构即凸轮的中部是空心结构，由上平面601、中心孔602和外平面603组成，可以使锥阀阀杆5能穿过凸轮而不影响凸轮本身在注水器投劳卡定时产生的旋转，即凸轮与阀杆各自的转动互不影响。注水堵塞器主体7依次有上腔面701、凸轮槽面702、销孔703、内螺纹704、中间槽705、下部动密封706过渡圆弧707、出水口708和下连接709结构，内螺纹704与锥阀阀杆5中段的外螺纹配合能旋转，中间槽705位于螺纹与动密封之间，主要作用则是在阀杆转动而向下位移时使螺纹不至于到达动密封处而破坏密封；下连接709外表面有外螺纹。阀芯11为有通孔112、上部凸台111、下部槽面113结构，中部有出水孔114的圆筒，阀芯11与注水堵塞器主体7间隙配合，中心通孔112与锥阀阀杆502间隙配合，使阀芯能上下移动且注入水能通过间隙流入注水器主体与阀芯形成的上腔。锥体12为中心开有圆柱形螺纹槽122的圆锥体、锥面121，螺纹槽122与锥阀阀杆503螺纹连接并能使锥体随阀杆上下移动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调节式恒流注水堵塞器，包括打捞杆（1）、上盖（2）、上盖密封圈（3）、弹簧（4）、锥阀阀杆（5）、凸轮（6）、堵塞器主体（7）、动密封（8）、主弹簧（9）、第一外密封圈（10）、第二外密封圈（13）、阀芯（11）、锥体（12）、下盖密封圈（14）、锥阀座（15）、下盖（16）以及滤网（17），其特征在于：打捞杆（1）具有圆柱面（101）、圆台（102）、圆台底面（103）以及开在杆体下部的内六角型空孔（104）；上盖（2）具有上圆柱面（201）、圆槽（202）、下圆柱面（204）和内台阶面（203）；锥阀阀杆（5）的上段是正六棱柱杆（501），与内六角空孔（104）配合，正六棱柱杆（501）能在内六角空孔（104）内上下滑动而周向固定即不能旋转；锥阀阀杆（5）中段为圆柱形杆（502）且开有一小段外螺纹，锥阀阀杆（5）下部为圆柱形直杆，下段有一小段小圆柱形杆（503）并开设有外螺纹；凸轮（6）为中空结构，即凸轮的中部是空心结构，由上平面（601）、中心孔（602）和外平面（603）组成，可以使锥阀阀杆（5）能穿过凸轮而不影响凸轮本身在注水器投劳卡定时产生的旋转，即使凸轮与阀杆各自的转动互不影响；注水堵塞器主体（7）具有上腔面（701）、凸轮槽面（702）、销孔（703）、内螺纹（704）、中间槽（705）、下部动密封（706）、过渡圆弧（707）、出水口（708）和下连接（709）结构，内螺纹（704）与锥阀阀杆（5）中段的外螺纹配合能旋转，中间槽（705）位于螺纹与动密封之间，用于使所述锥阀阀杆转动而向下位移时使螺纹不至于到达动密封处而破坏密封；下连接（709）外表面有外螺纹，与下盖（161）螺纹连接；阀芯（11）为具有通孔（112）、上部凸台（111）和下部槽面（113）以及中部的出水孔（114）的圆筒，阀芯（11）与注水堵塞器主体（7）间隙配合，通孔（112）与锥阀阀杆（502）间隙配合，使阀芯能上下移动且注入水能通过间隙流入注水器主体与阀芯形成的上腔；锥体（12）为中心开有圆柱形螺纹孔（122）的圆锥体、锥面（121），螺纹孔（122）与锥阀阀杆下段（503）螺纹连接并能使锥体随阀杆上下移动；锥阀座（15）具有上平面（152）、斜面（151）、上台阶（153）、下台阶（155）和底面（154），其形状为外部带有2层台阶的圆筒，下部封闭状，其中心开有圆孔，上部全通其内边缘具有斜度，斜面（151）可与锥体（121）相配合控制进水量，下台阶（155）在装配时被阀芯主体下端压住，用于固定所述锥阀座；下盖（16）具有台阶（162）、内腔面（161）和台阶面（163），内腔面（161）上开有内螺纹；打捞杆（1）与上盖（2）间隙配合，上盖（2）和下盖（16）均与堵塞器主体（7）螺纹连接，凸轮（6）通过销钉固定在堵塞器主体（7）上起卡定作用，锥阀阀杆（5）从中心穿过凸轮（6），锥阀阀杆（5）的上部与打捞杆（1）连接，锥阀阀杆（5）的下部与锥体（12）螺纹连接，阀芯（11）安装在堵塞器主体（7）下腔内并与其间隙配合，阀芯（11）下端置于锥阀座（15）上，锥阀座（15）由堵塞器主体（7）固定在下盖（16）内，同时滤网（17）安装在下盖（16）进水口处。...

【技术特征摘要】
1.一种可调节式恒流注水堵塞器，包括打捞杆（1）、上盖（2）、上盖密封圈（3）、弹簧（4）、锥阀阀杆（5）、凸轮（6）、堵塞器主体（7）、动密封（8）、主弹簧（9）、第一外密封圈（10）、第二外密封圈（13）、阀芯（11）、锥体（12）、下盖密封圈（14）、锥阀座（15）、下盖（16）以及滤网（17），其特征在于：打捞杆（1）具有圆柱面（101）、圆台（102）、圆台底面（103）以及开在杆体下部的内六角型空孔（104）；上盖（2）具有上圆柱面（201）、圆槽（202）、下圆柱面（204）和内台阶面（203）；锥阀阀杆（5）的上段是正六棱柱杆（501），与内六角空孔（104）配合，正六棱柱杆（501）能在内六角空孔（104）内上下滑动而周向固定即不能旋转；锥阀阀杆（5）中段为圆柱形杆（502）且开有一小段外螺纹，锥阀阀杆（5）下部为圆柱形直杆，下段有一小段小圆柱形杆（503）并开设有外螺纹；凸轮（6）为中空结构，即凸轮的中部是空心结构，由上平面（601）、中心孔（602）和外平面（603）组成，可以使锥阀阀杆（5）能穿过凸轮而不影响凸轮本身在注水器投劳卡定时产生的旋转，即使凸轮与阀杆各自的转动互不影响；注水堵塞器主体（7）具有上腔面（701）、凸轮槽面（702）、销孔（703）、内螺纹（704）、中间槽（705）、下部动密封（706）、过渡圆弧（707）、出水口（708）和下连接（709）结构，内螺纹（704）与锥阀阀杆（5）中段的外螺纹配合能旋转，中间槽（705）位于螺纹与动密封之间，用于使所述锥阀阀杆转动而向下位移时使螺纹...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐艳，王尊策，孙丽丽，李森，张井龙，闫月娟，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23