一种油田采油井井下用配注器制造技术

一种油田采油井井下用配注器，涉及油田井下工具技术领域，包括上接头、上外套、上中心管、阀芯座、下外套、下中心管、下接头和阀芯，所述的阀芯安装在所述的阀芯座上的一个轴向孔内，阀芯座的侧面与所述阀芯对应设置有用于过液的进液孔和出液孔，所述的出液孔有两个，按照尺寸大小分别称为大出液孔和小出液孔，两个出液孔处于同一相位；所述的阀芯由上至下依次包括密封凸环A段、扇形槽A段、过液A段、密封凸环B段、环形凹槽段、密封凸环C段、过液B段、扇形槽B段、密封凸环D段，其中大出液孔与扇形槽A段对应，小出液孔与扇形槽B段对应。本发明专利技术借助液流动力，将液流动力转化为旋转动力，通过旋转动力操控阀芯的打开、调量和关闭。

【技术实现步骤摘要】
一种油田采油井井下用配注器
本专利技术属于油田井下工具
，尤其涉及一种油田采油井井下用配注器。
技术介绍
油田发展到中后期，向储层注水、注入聚合物成为主要的增产手段，配注器是油田三次采油工艺中常用的一种井下工具。传统的配注器安装完毕之后，需要通过井下作业方式将配注器内的堵塞器取出，通过更换堵塞器内水嘴的方式来达到调整注入量的目的，这种调整方式在实施时常常发生投捞器卡死，投捞成功率较低，严重影响作业效率。为此电动配注器应运而生，电动配注器工作原理为，通过电机驱动堵塞器转动，从而打开或者关闭配注通路，但是电动元件在井下的密封性很难保证，而且需要电缆下入井下，给作业带来风险，并且电缆使用量大，成本高。因此，有必要设计一种新型的、机械化的、在不打捞堵塞器的情况下就可以开关配注通路并且能够调量的配注器。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中的问题，本专利技术提供一种油田采油井井下用配注器，本专利技术在配注聚合物的过程中不在需要打捞堵塞器更换水嘴便可实现配注通道的开启和调量。本专利技术提供的技术方案是：一种油田采油井井下用配注器，包括上接头、上外套、上中心管、阀芯座、下外套、下中心管、下接头和阀芯，上接头、上外套、阀芯座和上中心管围成上腔体，下接头、下外套、阀芯座和下中心管围成下腔体，所述的阀芯安装在所述的阀芯座上的一个轴向孔内，阀芯座的侧面与所述阀芯对应设置有用于过液的进液孔和出液孔，所述的出液孔有两个，按照尺寸大小分别称为大出液孔和小出液孔，两个出液孔处于同一相位；所述的阀芯由上至下依次包括密封凸环A段、扇形槽A段、过液A段、密封凸环B段、环形凹槽段、密封凸环C段、过液B段、扇形槽B段、密封凸环D段，其中大出液孔与扇形槽A段对应，小出液孔与扇形槽B段对应，扇形槽A段带有两个相对阀芯轴线呈中心对称的扇形，扇形槽B段也带有两个相对阀芯轴线呈中心对称的扇形，扇形槽A段的两个扇形与扇形槽B段的两个扇形的相位角相差180度，从而通过阀芯转动180度切换两个出液孔，所述的环形凹槽段为空心管，所述的过液A段和过液B段均为侧壁带有通孔的空心管；阀芯上方设置有阀芯开关组件，所述的阀芯开关组件包括推杆，推杆上方设置有上堵头，上堵头连接在阀芯座上，推杆上端与上堵头相抵靠，推杆下部与阀芯座之间设置有弹簧A，在弹簧A的弹力作用下，推杆具有远离阀芯的趋势，推杆的中部加工有长方形孔，长方型孔内设置有弹簧片，弹簧片的下部卡在推杆的长方形孔内，弹簧片的上端面具有沿阀芯座径向向外弹的趋势，相应的阀芯座上加工对弹簧片上端进行限位的凹槽，凹槽只对弹簧片下行限位，所述的推杆内插装有解锁杆，所述的解锁杆下部穿过弹簧片的上端面，解锁杆的下部加工有斜面，解锁杆下行时将弹簧片沿着阀芯座径向向内推，从而将弹簧片从凹槽内拔出，解锁杆下端与弹簧片下部之间设置有弹簧B，在弹簧B的弹力作用下，解锁杆具有上行的趋势，解锁杆上方的推杆侧壁加工有连通内外的孔A；所述的推杆上端伸入到上腔体内，所述的上中心管外壁固接有螺旋叶片，上中心管与螺旋叶片的转动推动推杆轴向移动，螺旋叶片上方的上腔体内设置有气体发生器，所述的气体发生器包括缸体，缸体包括上下两个盛料腔，两个盛料腔内分别装有混合后发生化学反应并产生气体的两种物质，上下盛料腔之间设置有磁性阀杆，磁性阀杆沿上中心管径向向内移动将两个盛料腔之间连通；对应的上中心管侧壁加工有使磁性阀杆通过的孔B，孔B与螺旋叶片处于不同的相位角上；所述的缸体内腔通过管路与孔A连通，从而化学反应产生的气体推动解锁杆下行；阀芯下方的阀芯座上固接有下堵头，下堵头与阀芯之间设置有弹簧C，在弹簧C的弹力作用下阀芯具有上行的趋势，阀芯的下方固接有转杆，转杆穿过下堵头后下端固接有齿轮，相应的下中心管外侧加工有齿牙，从而齿轮与下中心管外侧的齿牙啮合，与下中心管接触处的阀芯座上固接有导向销D，下中心管外侧加工有与导向销D配合的连续的锯齿形的导向滑道D，下中心管下部固接有转动轴承A，转动轴承A与下接头之间连接有弹簧D，在弹簧D的弹力作用下，下中心管具有相对阀芯座下行的趋势；上中心管、阀芯座和下中心管三者的内侧设置有用于驱动两个中心管转动以及驱动磁性阀杆轴向移动的中央驱动器。进一步的技术方案是：所述的中央驱动器包括空心套，空心套的内侧滑动密封插装有两个滑动套，每个滑动套的一端从空心套伸出，空心套的外侧间隙套装有两个叶轮扇，两个叶轮扇分别与两个滑动套通过转动轴承B固定连接，从而使滑动套与叶轮扇轴向同步移动，周向可相对转动，从两个滑动套中央穿过同一根芯杆，所述的芯杆两端连接有限位块，限位块与滑动套之间设置有弹簧E,在两侧弹簧E的弹力作用下，两个滑动套具有相互靠近的趋势，所述的芯杆加工有轴向的盲孔和径向的通孔，轴向盲孔与径向通孔连通成为气路通道，所述的气路通道位于两个滑动套之间，两个叶轮扇的接触面分别加工有允许一方单向转动的棘轮齿，两个叶轮扇之间的空心套外侧设置有沿空心套径向弹性伸缩的铁块，铁块上下两侧分别与叶轮扇通过斜面配合，两个叶轮扇相互靠近推动铁块向内收，靠近铁块一端的两个叶轮扇分别加工有锥面；位于上方的叶轮扇外侧加工有导向滑道A，相应的上中心管及阀芯座内壁分别固定连接有导向销A和导向销C；位于下方的叶轮扇外侧固定连接有导向销B，相应的阀芯座及下中心管内壁加工有导向滑道B和导向滑道C。所述的叶轮扇整体由无磁性材料制成。进一步的技术方案是：两个出液孔的长度不同，但宽度相同。本专利技术的有益效果为：(1)与现有的机械式配注器相比较，本专利技术使用过程中不需要打捞堵塞器，不需要更换水嘴，作业工序更简化。(2)与现有的电动式配注器相比较，本专利技术不需要下入电缆，作业风险降低的同时，作业成本也大幅降低。(3)本专利技术借助于液流动力驱动上中心管的旋转，从而开启阀芯；并再次的借助于液流动力驱动下中心管旋转，从而调节配注量；最终通过借助于液流动力与化学反应的形式进行解锁。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术中阀芯的剖面图。图3是图2中A-A的向视图。图4是图2中B-B的截面视图。图5是图2中C-C的截面视图。图6是图2中D-D的截面视图。图7是图2中E-E的向视图。图8是本专利技术中扇形槽A段在阀芯座内与出液孔的位置关系示意图。图9是本专利技术中扇形槽B段在阀芯座内与出液孔的位置关系示意图。图10是本专利技术中阀芯开关组件的结构示意图。图11是本专利技术中推杆的主视图。图12是本专利技术中推杆的俯视图。图13是本专利技术中上中心管的俯视图。图14是本专利技术中上侧的叶轮扇外侧展开图。图15是本专利技术中阀芯座内侧的展开图。图16是本专利技术中下中心管内侧展开图。图17是本专利技术中下中心管外侧的展开图。图18是中央驱动器的两个叶轮扇分离状态的结构示意图。图19是中央驱动器的两个叶轮扇抵靠状态的结构示意图。图20是两个叶轮扇之间的通过棘轮齿限制对方转动的结构示意图。图中：1、上接头；2、缸体；3、磁性阀杆；4、导向销A；5、上中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油田采油井井下用配注器，包括上接头(1)、上外套(23)、上中心管(5)、阀芯座(7)、下外套(16)、下中心管(15)、下接头(17)和阀芯，上接头(1)、上外套(23)、阀芯座(7)和上中心管(23)围成上腔体，下接头(17)、下外套(16)、阀芯座(7)和下中心管(15)围成下腔体，所述的阀芯安装在所述的阀芯座(7)上的一个轴向孔内，阀芯座(7)的侧面与所述阀芯对应设置有用于过液的进液孔(10)和出液孔，其特征在于：所述的出液孔有两个，按照尺寸大小分别称为大出液孔(9)和小出液孔(11)，两个出液孔处于同一相位；所述的阀芯由上至下依次包括密封凸环A段(26)、扇形槽A段(27)、过液A段(28)、密封凸环B段(29)、环形凹槽段(30)、密封凸环C段(31)、过液B段(32)、扇形槽B段(33)、密封凸环D段(34)，其中大出液孔(9)与扇形槽A段(27)对应，小出液孔(11)与扇形槽B段(33)对应，扇形槽A段(27)带有两个相对阀芯轴线呈中心对称的扇形，扇形槽B段(33)也带有两个相对阀芯轴线呈中心对称的扇形，扇形槽A段(27)的两个扇形与扇形槽B段(33)的两个扇形的相位角相差180度，从而通过阀芯转动180度切换两个出液孔，所述的环形凹槽段(30)为空心管，所述的过液A段(28)和过液B段(32)均为侧壁带有通孔的空心管；/n阀芯上方设置有阀芯开关组件，所述的阀芯开关组件包括推杆，推杆(8)上方设置有上堵头(50)，上堵头(50)连接在阀芯座(7)上，推杆(8)上端与上堵头(50)相抵靠，推杆(8)下部与阀芯座(7)之间设置有弹簧A(54)，在弹簧A(54)的弹力作用下，推杆(8)具有远离阀芯的趋势，推杆(8)的中部加工有长方形孔，长方型孔内设置有弹簧片(49)，弹簧片(49)的下部卡在推杆(8)的长方形孔内，弹簧片(49)的上端面具有沿阀芯座(7)径向向外弹的趋势，相应的阀芯座(7)上加工对弹簧片(49)上端进行限位的凹槽(6)，凹槽(6)只对弹簧片(49)下行限位，所述的推杆(8)内插装有解锁杆(52)，所述的解锁杆(52)下部穿过弹簧片(49)的上端面，解锁杆(52)的下部加工有斜面，解锁杆(52)下行时将弹簧片(49)沿着阀芯座(8)径向向内推，从而将弹簧片(49)从凹槽(6)内拔出，解锁杆(52)下端与弹簧片(49)下部之间设置有弹簧B(53)，在弹簧B(53)的弹力作用下，解锁杆(52)具有上行的趋势，解锁杆(52)上方的推杆(8)侧壁加工有连通内外的孔A(51)；/n所述的推杆(8)上端伸入到上腔体内，所述的上中心管(5)外壁固接有螺旋叶片(24)，上中心管(5)与螺旋叶片(24)的转动推动推杆(8)轴向移动，螺旋叶片(24)上方的上腔体内设置有气体发生器，所述的气体发生器包括缸体(2)，缸体(2)包括上下两个盛料腔(57)，两个盛料腔(57)内分别装有混合后发生化学反应并产生气体的两种物质，上下盛料腔(57)之间设置有磁性阀杆(3)，磁性阀杆(3)沿上中心管(5)径向向内移动将两个盛料腔(57)之间连通；对应的上中心管(5)侧壁加工有使磁性阀杆(3)通过的孔B(25)，孔B(25)与螺旋叶片(24)处于不同的相位角上；所述的缸体(2)内腔通过管路与孔A(51)连通，从而化学反应产生的气体推动解锁杆(52)下行；/n阀芯下方的阀芯座(7)上固接有下堵头(13)，下堵头(13)与阀芯之间设置有弹簧C(12)，在弹簧C(12)的弹力作用下阀芯具有上行的趋势，阀芯的下方固接有转杆，转杆穿过下堵头(13)后下端固接有齿轮(14)，相应的下中心管(15)外侧加工有齿牙，从而齿轮(14)与下中心管(15)外侧的齿牙啮合，与下中心管(15)接触处的阀芯座(7)上固接有导向销D(20)，下中心管(15)外侧加工有与导向销D(20)配合的连续的锯齿形的导向滑道D(38)，下中心管(15)下部固接有转动轴承A(19)，转动轴承A(19)与下接头(17)之间连接有弹簧D(18)，在弹簧D(18)的弹力作用下，下中心管(15)具有相对阀芯座(7)下行的趋势；/n上中心管(5)、阀芯座(7)和下中心管(15)三者的内侧设置有用于驱动两个中心管转动以及驱动磁性阀杆(3)轴向移动的中央驱动器。/n...

【技术特征摘要】
1.一种油田采油井井下用配注器，包括上接头(1)、上外套(23)、上中心管(5)、阀芯座(7)、下外套(16)、下中心管(15)、下接头(17)和阀芯，上接头(1)、上外套(23)、阀芯座(7)和上中心管(23)围成上腔体，下接头(17)、下外套(16)、阀芯座(7)和下中心管(15)围成下腔体，所述的阀芯安装在所述的阀芯座(7)上的一个轴向孔内，阀芯座(7)的侧面与所述阀芯对应设置有用于过液的进液孔(10)和出液孔，其特征在于：所述的出液孔有两个，按照尺寸大小分别称为大出液孔(9)和小出液孔(11)，两个出液孔处于同一相位；所述的阀芯由上至下依次包括密封凸环A段(26)、扇形槽A段(27)、过液A段(28)、密封凸环B段(29)、环形凹槽段(30)、密封凸环C段(31)、过液B段(32)、扇形槽B段(33)、密封凸环D段(34)，其中大出液孔(9)与扇形槽A段(27)对应，小出液孔(11)与扇形槽B段(33)对应，扇形槽A段(27)带有两个相对阀芯轴线呈中心对称的扇形，扇形槽B段(33)也带有两个相对阀芯轴线呈中心对称的扇形，扇形槽A段(27)的两个扇形与扇形槽B段(33)的两个扇形的相位角相差180度，从而通过阀芯转动180度切换两个出液孔，所述的环形凹槽段(30)为空心管，所述的过液A段(28)和过液B段(32)均为侧壁带有通孔的空心管；
阀芯上方设置有阀芯开关组件，所述的阀芯开关组件包括推杆，推杆(8)上方设置有上堵头(50)，上堵头(50)连接在阀芯座(7)上，推杆(8)上端与上堵头(50)相抵靠，推杆(8)下部与阀芯座(7)之间设置有弹簧A(54)，在弹簧A(54)的弹力作用下，推杆(8)具有远离阀芯的趋势，推杆(8)的中部加工有长方形孔，长方型孔内设置有弹簧片(49)，弹簧片(49)的下部卡在推杆(8)的长方形孔内，弹簧片(49)的上端面具有沿阀芯座(7)径向向外弹的趋势，相应的阀芯座(7)上加工对弹簧片(49)上端进行限位的凹槽(6)，凹槽(6)只对弹簧片(49)下行限位，所述的推杆(8)内插装有解锁杆(52)，所述的解锁杆(52)下部穿过弹簧片(49)的上端面，解锁杆(52)的下部加工有斜面，解锁杆(52)下行时将弹簧片(49)沿着阀芯座(8)径向向内推，从而将弹簧片(49)从凹槽(6)内拔出，解锁杆(52)下端与弹簧片(49)下部之间设置有弹簧B(53)，在弹簧B(53)的弹力作用下，解锁杆(52)具有上行的趋势，解锁杆(52)上方的推杆(8)侧壁加工有连通内外的孔A(51)；
所述的推杆(8)上端伸入到上腔体内，所述的上中心管(5)外壁固接有螺旋叶片(24)，上中心管(5)与螺旋叶片(24)的转动推动推杆(8)轴向移动，螺旋叶片(24)上方的上腔体内设置有气体发生器，所述的气体发生器包括缸体(2)，缸体(2)包括上下两个盛料腔(57)，两个盛料腔(57)内分别装有混合后发生化学反应并产生气体的两种物质，上下盛料腔(57)之间设置有磁性阀杆(3)，磁性阀杆(3)沿上中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：席小平，
申请(专利权)人：大庆市晟威机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23