一种电液一体化开关及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种油井分层开采用装置，具体涉及电液一体化开关及其应用。所述电液一体化开关包括下接头、弹簧座、下弹簧、轴承、轨道固定套、轨道销、轨道套、下连接套、胶圈1、铜圈、聚四氟乙烯、胶圈2、中间连接套、采油外孔、滑套、上连接套、内连接杆、垫圈、上弹簧、外套、活塞、上接头、档环、液控接头、变中心套1、快速接头1、连接短节1、大丝堵、支撑套、小丝堵、密封系统、芯轴、本体、销钉、电机、控制电路板、电缆接头、连接短节2、快速接头2、变中心套2。本发明专利技术液电一体化开关采用控制电机调节液路方向，采用液压方式驱动滑套开关，动力大，能够解决开关调节困难的问题。节困难的问题。节困难的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电液一体化开关及其应用


[0001]本专利技术涉及一种油井分层开采用装置，具体涉及电液一体化开关及其应用。

技术介绍

[0002]胜利海上油田油层井段长，多个小层合采，平均合采层数4.8层，渗透率级差3.4，经过长期的注水开采，进一步加剧了层间干扰。国外分层采油技术按控制方式分为液控、电控、电-液一体化控制以及无线压力脉冲控制四类技术。其中液控和电控是目前国外应用成熟的系统。国内海上油田也相应的配备了液控及电控分层采油的方式。但是该系列技术较多采用Y型接头，配备液控机械滑套或者电控滑套的方式，主要应用于95/8的套管中，而且流量不能控制，目前油水井防砂主要以砾石充填和机械挂滤为主，7in套管防砂后内径小于100mm，这对于实现7in套管井筒内分层采油、流量控制带来一定的难度，因此需要自主设计一种适合分层防砂井的单管采油的装置及工艺，能够实现防砂管柱内的多层位采油工艺。
[0003]中国专利申请CN106703763A公开了一种适用于海上油田防砂完井的智能分层开采系统，包括通过油管连接的井口采油树、井下安全阀、过电缆封隔器、Y接头、带孔管、过电缆定位密封、第一智能配产器、第一过电缆插入密封、第二智能配产器、第二过电缆插入密封、第三智能配产器和圆堵，过电缆封隔器设置有放气阀和电缆穿越器，Y接头连接有电潜泵机组，电潜泵机组与电潜泵控制系统相连，第一智能配产器、第二智能配产器和第三智能配产器均连接地面控制器。该专利技术一次作业即可实现油井找水、分层测试、堵水、分层开采等目的，可对单层流量、含水率、压力、温度等井下参数进行实时监测与实时控制，实现油田低成本、高效开发，适用于海上油田防砂完井。由于采用Y接头连接有电潜泵机组的方式，需要较大的井筒内径，对于小井径的井实现有较大难度。
[0004]中国技术专利CN209129581U公开一种井下液压控制多档位液控滑套，上壳体固定在下壳体的顶端，在上壳体的顶端贯穿上壳体设置有第一液压管路和第二液压管路，在下壳体的内壁上开设有换向引导槽；在位于上壳体内的中心管的外壁上固定有液压活塞，在位于下壳体内的中心管的外壁上固定有换向台阶，在位于下壳体内的中心管的外壁上还固定有中心管定位台阶；在中心管的底端固定滑套，在滑套的一侧开设有中心管过流孔；阶梯限位筒固定在下壳体内壁的底端，在阶梯限位筒的顶端设置有限位台阶。对其换向机构、限位机构等进行改进，减小换向阻力，提高液控滑套的可靠性。但是多层控制时需要的管线较多，管线与工具接头多，井下环境复杂，不可控因素增加，液控分层开采管柱成功率低。
[0005]中国专利技术专利CN110374551A公开了一种井下液控启动滑套控制系统及控制方法，采用在地面向井下发送压力波或电磁波的方式向井下液控启动滑套发送控制指令，井下液控启动滑套上安装的井下传感器测量地面发送的控制指令，并把测量到的控制指令发送给井下控制电路板，井下控制电路板判断为正确的控制指令，控制井下电磁阀开启，井筒内流体通过井下电磁阀流入井下液控启动滑套内的上腔体，推动活塞杆向下运动，打开井下液控启动滑套。本专利技术技术省去了现有井下滑套需要投球或者下入连续油管打开的程序，节
省了大量时间和成本。该采油的压力波或电磁波的传输方式，在井筒中实现的时候，需要配套的信号发送和接收设备，增加了管柱的复杂程度，降低了可靠性。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的是提供一种电液一体化开关及其应用。本专利技术液电一体化开关采用控制电机调节液路方向，采用液压方式驱动滑套开关，动力大，能够解决开关调节困难的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]本专利技术提供一种电液一体化开关，下接头、弹簧座、下弹簧、轴承、轨道固定套、轨道销、轨道套、下连接套、胶圈1、铜圈、聚四氟乙烯、胶圈2、中间连接套、采油外孔、滑套、上连接套、内连接杆、垫圈、上弹簧、外套、活塞、上接头、档环、液控接头、变中心套1、快速接头1、连接短节1、大丝堵、支撑套、小丝堵、密封系统、芯轴、本体、销钉、电机、控制电路板、电缆接头、连接短节2、快速接头2、变中心套2；
[0009]下接头内部设置台阶，台阶上设置弹簧座，弹簧座上放置下弹簧；轴承放置于下弹簧的上端，下连接套与下接头螺纹连接；轨道销将轨道固定套和轨道套活动连接，组装后共同放置于轴承的上端；中间连接套与下连接套螺纹连接，中间连接套设置有采油外孔；上连接套与中间连接套螺纹连接，外套与上连接套螺纹连接，滑套与内连接杆螺纹连接；内连接杆外部设置台阶，台阶上部从下至上依次设置垫圈、上弹簧、垫圈；活塞与内连接杆螺纹连接，挡环与活塞上端内部螺纹连接；将组装好的滑套、内连接杆、垫圈、弹簧、活塞、挡环一块放置于外套内部，之后通过上接头与外套上端内部螺纹连接；变中心套1与上接头螺纹连接；快速接头1首先套置于连接短节1外壁，连接短节1与本体螺纹连接；快速接头1与变中心套1快速螺纹连接；快速接头2首先套置于连接短节2外壁，连接短节2与本体螺纹连接，快速接头2与变中心套2快速螺纹连接。
[0010]进一步地，本体上设有预留管线1通道、锥形丝堵孔、平衡通道、打压接头、打压通道、泄压通道孔、泄压+预留管线通道；所有的接头、通道平行布置，并在锥形丝堵孔处配备合适的锥形密封丝堵。
[0011]进一步地，滑套与中间连接套内外表面密封接触；
[0012]进一步地，滑套上轴向上设置多个不同大小直径的注入孔。
[0013]进一步地，下接头与下连接套、中间连接套与下连接套、上连接套与中间连接套、外套与上连接套、上接头与外套、变中心套1与上接头、连接短节1与本体、快速接头1与变中心套1、连接短节2与本体、快速接头2与变中心套2、大丝堵与本体之间通过胶圈密封。
[0014]进一步地，内连接杆与中间连接套、活塞与上接头之间以及本体部位设有密封系统，所述密封系统由铜圈、聚四氟乙烯、胶圈组成；
[0015]进一步地，胶圈直径为5.3mm，密封系统密封部位的轴向上留有1.5-2mm的配合间隙；
[0016]进一步地，所述铜圈材质为紫铜；聚四氟乙烯为掺杂石墨的聚四氟乙烯。
[0017]进一步地，下接头与下连接套、中间连接套与下连接套、上连接套与中间连接套、外套与上连接套、上接头与外套连接处的螺纹采用矮牙爱克母梯形螺纹。
[0018]进一步地，上接头上设有液控接头；注聚外孔以及其他注入通道均倒圆弧处理，降
低聚合物剪切程度。
[0019]进一步地，所述的电机及控制电路板均采用耐高温材料，电机选择直流步进电机。
[0020]进一步地，所述电液一体化开关直径控制在85mm，内径保持在42mm以上。
[0021]本专利技术还提供以上所述电液一体化开关在在采油管中的应用。
[0022]本专利技术还提供一种7in套管井分层防砂分层采油管柱，其包括丝堵、电液一体化开关、穿越式密封插头、液控管线、铠装电缆、防砂套管、采油油管、定位器、防砂分层封隔器、滤砂管、电泵机组、电泵加强装置、动力电缆；
[0023]防砂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电液一体化开关，其特征在于，包括下接头、弹簧座、下弹簧、轴承、轨道固定套、轨道销、轨道套、下连接套、胶圈1、铜圈、聚四氟乙烯、胶圈2、中间连接套、采油外孔、滑套、上连接套、内连接杆、垫圈、上弹簧、外套、活塞、上接头、档环、液控接头、变中心套1、快速接头1、连接短节1、大丝堵、支撑套、小丝堵、密封系统、芯轴、本体、销钉、电机、控制电路板、电缆接头、连接短节2、快速接头2、变中心套2；下接头内部设置台阶，台阶上设置弹簧座，弹簧座上放置下弹簧；轴承放置于下弹簧的上端，下连接套与下接头螺纹连接；轨道销将轨道固定套和轨道套活动连接，组装后共同放置于轴承的上端；中间连接套与下连接套螺纹连接，中间连接套设置有采油外孔；上连接套与中间连接套螺纹连接，外套与上连接套螺纹连接，滑套与内连接杆螺纹连接；内连接杆外部设置台阶，台阶上部从下至上依次设置垫圈、上弹簧、垫圈；活塞与内连接杆螺纹连接，挡环与活塞上端内部螺纹连接；将组装好的滑套、内连接杆、垫圈、弹簧、活塞、挡环一块放置于外套内部，之后通过上接头与外套上端内部螺纹连接；变中心套1与上接头螺纹连接；快速接头1首先套置于连接短节1外壁，连接短节1与本体螺纹连接；快速接头1与变中心套1快速螺纹连接；快速接头2首先套置于连接短节2外壁，连接短节2与本体螺纹连接，快速接头2与变中心套2快速螺纹连接。2.根据权利要求1所述电液一体化开关，其特征在于，本体上设有预留管线1通道、锥形丝堵孔、平衡通道、打压接头、打压通道、泄压通道孔、泄压+预留管线通道；所有的接头、通道平行布置，并在锥形丝堵孔处配备合适的锥形密封丝堵。3.根据权利要求1所述电液一体化开关，其特征在于，滑套与中间连接套内外表面密封接触；优选地，滑套上轴向上设置多个不同大小直径的注入孔。4.根据权利要求1所述电液一体化开关，其特征在于，下接头与下连接套、中间连接套与下连接套、上连接套与中间连接套、外套与上连接套、上接头与外套、变中心套1与上接头、连接短节1与本体、快速接头1与变中心套1、连接短节2与本体、快速接头2与变中心套2、大丝堵与本体之间通过胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：任从坤，黄辉才，刘艳霞，周景彩，张剑，顾国利，曾凡春，王昕，蔡增田，石琼，高峰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：