本发明专利技术公开了一种基于液压控制的井下多级注水节流装置，包括外部封隔部分、滑动套，液压控制部分以及安装在滑动套与外部封隔部分内腔之间的滑动套定位系统，滑动套在外部封隔部分内沿其轴向往复移动以使中心通道通过不同数量的下接头注水孔与下壳体注水槽连通；液压控制部分和滑动套定位系统通过液压进出油路不同的加压次序和大小，可以对滑动套施加轴向的推力，且可以改变锁紧套、漂移球、定位球的位置，从而实现对滑动套在轴向的移动距离的控制。本发明专利技术通过控制下缸体在轴向的移动距离，能够改变与下接头注水孔的连通数目，从而实现25种内腔与外部封隔部分不同的连通面积，有效的实现级流量调节，实现保护注水开发储层中的油气层的目的。油气层的目的。油气层的目的。
【技术实现步骤摘要】
一种基于液压控制的井下多级注水节流装置
[0001]本专利技术涉及油气注采
，具体涉及一种基于液压控制的井下多级注水节流装置。
技术介绍
[0002]通过注水井向油藏注水，可以在油田开发的过程中维持或恢复层间压力，提高采收效果。要使储层采油能正常实现，注水泵压力应低于储层破裂压力，同时应高于驱油所需的最小压力。目前在智能完井方面的井下注水装备，往往不能实现八级以上的注水压力等级调节，或者在实际操作中调控困难，导致储层破裂或者无法完成驱油，因此需要一种能够更精细调节注水压力，对注水开发储层中的油气层进行保护，防止造成严重地层损害的井下多级注水节流装置，进一步提升智能完井技术。
技术实现思路
[0003]为了解决上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种基于液压控制的井下多级注水节流装置，利用多级注水滑套的节流功能，可实现对不同层段的流量调节，实现生产的实时控制和优化生产。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于液压控制的井下多级注水节流装置，包括有外部封隔部分，套设在外部封隔部分内腔的滑动套，开设在上壳体、中壳体、下壳体上的液压进出油路和插管、液压腔室组成的能够推动滑动套轴向移动的液压控制部分，以及安装在滑动套与外部封隔部分内腔之间的滑动套定位系统，外部封隔部分的一端连接有上接头，另一端连接下接头，滑动套的内部形成有用于流通流体的中心通道，并且中心通道的两端沿滑动套的轴向延伸贯穿滑动套；下接头延伸至外部封隔部分内部段的外壁上轴向等间距的开设有24个与中心通道相连通的下接头注水孔，外部封隔部分的外壁上轴向开设有与所有的下接头注水孔相连通的下壳体注水槽；滑动套在外部封隔部分内沿其轴向往复移动以使中心通道通过不同数量的下接头注水孔与下壳体注水槽连通；液压控制部分和滑动套定位系统通过液压进出油路不同的加压次序和大小，可以对滑动套施加轴向的推力，且可以改变锁紧套、漂移球、定位球的位置，从而实现对滑动套在轴向的移动距离的控制。
[0005]优选的，外部封隔部分腔体的内壁和滑动套之间沿其轴向形成有四个液压腔，四个液压腔按是否相互连通分为两组液压腔，各组内的两个液压腔相互连通，两组液压腔之间彼此相互独立，分别与外部的液压控制部分连通，其中液压腔一与第一油路相连，液压腔二与第二油路，同时液压腔三通过第一插管与液压腔一相连，液压腔四通过第二插管与液压腔二相连，液压腔一和液压腔二通过V型大密封圈分隔，通入液压油后可直接作用在上缸体外侧的凸起部分从而推动整个滑动套产生轴向移动的趋势，液压腔三和液压腔四通过锁紧套分隔，通入液压油后可直接作用在锁紧套的上端和锁紧套外侧的凸起部分从而推动整个锁紧套轴向移动；通过液压控制部分交替式向两组液压腔压入流体，当两组液压腔之间
的压差大于预设压差时，滑动套在外部封隔部分内轴向滑动。
[0006]优选的，上缸体的上端螺纹连接有上缸头，背离上接头的一端通过下缸体连接件与下缸体相连形成一体式结构；上缸头外表面的凹槽上布置两个动密封圈，上缸头和上缸体之间通过布置第一组合密封圈压紧；下接头固定套接于下缸体外部并通过三条密封圈密封连接，下接头的外壁上等间距的开设有24个下接头注水孔，所有的下接头注水孔均和下壳体外壁上的下壳体注水槽连通。
[0007]优选的，上壳体外部开有两条沿周向间隔90度分布的液压进出油路，出口分别与上缸体上半部分和上缸体下半部分连通，上壳体内部下端和中壳体上端布置有一对密封挡圈和第二组合密封圈；滑动套与外部封隔部分的内壁之间形成与外部液控系统连通的腔体，该腔体通过密封挡圈和第二组合密封圈被分隔成两个相互独立的液压腔；液压进出油路中的第一油路与靠近上接头一端的液压腔一底部连通，液压进出油路中的第二油路与液压腔二的顶部连通。
[0008]优选的，下缸体的外壁上轴向分布有三十个球槽用于限制下缸体的移动，每个球槽均呈环形结构，下壳体的外壁沿其径向开设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有弹簧盖，弹簧盖朝向下缸体的一侧通过第二弹簧连接有定位球，定位球嵌入至球槽内。
[0009]优选的，下缸体外部共设有三十个球槽，每相邻的每五个球槽为一组，每组球槽的第一个球槽边缘外径大于其它四个球槽；每组前四个球槽的上侧斜面的倾斜度保持一致，最后一个球槽的倾斜度大于前四个球槽中的任一个，并且不同组之间的最后一个球槽的倾斜度从下缸体上端至下端逐渐减小，每组球槽的下侧斜面的倾斜度从下缸体上端至下端呈逐渐增大分布。
[0010]优选的，上壳体和下壳体之间布置有两根沿周向间隔90度分布的插管，插管中的第一插管的进口与靠近上接头一端的液压腔一连通，出口连通至下壳体内部锁紧套的外侧凸起部分，以使第一油路中的液压油通入下壳体与锁紧套下端外部的液压腔三内；插管中的第二插管的进口与远离上接头一端的液压腔二连通，出口连通至下壳体内部锁紧套的上端和定位底座的外部空间处，以使第二油路的液压油通入下壳体与定位底座、锁紧套上端之间的液压腔四内。
[0011]优选的，中壳体和下壳体之间布置有定位底座，定位底座被中壳体的下端和下壳体上端内部的台阶卡接固定；定位底座顶部通过静密封圈与中壳体内壁保持密封，底部通过五条密封圈与下壳体内壁保持密封；定位底座的外壁从上至下依次套接有第一弹簧和锁紧套，其中锁紧套与下壳体内壁保持滑动配合，定位底座与锁紧套之间还布置有漂移球，锁紧套内部有两段环形空间，第一段环形空间较大，可以容纳整个漂移球，第二段环形空间较小，只能容纳漂移球的一部分，并且该漂移球可穿过定位底座滑动至下缸体上的球槽内，当漂移球处在第一段环形空间内时，漂移球可从任意球槽脱出，当漂移球处在第二段环形空间内时，漂移球可从每组球槽中四个边缘外径较小的球槽受力脱出，但无法从每组球槽中边缘外径较大的球槽脱出，从而卡在球槽中，限制下缸体的移动，当两条液压进出油路通入液压油时，由于锁紧套上端与液压腔三的接触面积大于锁紧套外侧凸起部分与液压腔四接触面积，在推动锁紧套向下时，液压腔四仅需小于液压腔三中的压力即可推动锁紧套向靠近下接头的方向移动，从而使漂移球进入第一段环形空间内，解除对下缸体移动的限制。
[0012]优选的，上缸体下端与下缸体连接件通过螺纹连接固定，并且通过动密封套和第
二组合密封圈压紧并密封，下缸体连接件与下缸体通过螺纹连接固定。
[0013]与现有技术相比，本专利技术提供了一种基于液压控制的井下多级注水节流装置，具备以下有益效果：
[0014](1)本专利技术的上壳体外部开有两条沿周向间隔90度分布的液压进出油路，出口分别与上缸体上半部分和上缸体下半部分连通，上缸体由上壳体内部下端和中壳体上端布置有一对密封挡圈和第二组合密封圈分隔成上下两部分，下壳体和上壳体之间有两根插管，可分别传递上壳体的两条液压进出油路的液压信号到下壳体内部锁紧套的上端液压腔三和外侧液压腔四，从而控制锁紧套的位置，使漂移小球能够进行锁紧和解锁的动作，对下缸体进行限位。
[0015](2)上缸头与上缸体、下缸体连接件、下缸体之间通过螺纹连接，利用液压进出油路中的液压信号对下缸体的位置进行直接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于液压控制的井下多级注水节流装置，包括上接头(1)、上壳体(3)、中壳体(12)、下壳体(29)、下接头(31)组成的外部封隔部分，以及套设在外部封隔部分内腔的由上缸头(5)、上缸体(6)、下缸体连接件(16)、下缸体(28)组成的滑动套，以及由开设在上壳体(3)、中壳体(12)、下壳体(29)上的液压进出油路(2)和插管(13)、液压腔室组成的能够推动滑动套轴向移动的液压控制部分，以及安装在滑动套与外部封隔部分内腔之间的由定位底座(20)、锁紧套(24)、漂移球(21)、定位球(27)组成的滑动套定位系统，其特征在于：滑动套的内部形成用于流通流体的中心通道，并且中心通道的两端沿滑动套的轴向延伸贯穿滑动套；下接头(31)延伸至外部封隔部分内部段的外壁上轴向等间距的开设有24个与中心通道相连通的下接头注水孔(32)，外部封隔部分的外壁上轴向开设有与所有的下接头注水孔(32)相连通的下壳体注水槽(33)；滑动套在外部封隔部分内沿其轴向往复移动以使中心通道通过不同数量的下接头注水孔(32)与下壳体注水槽(33)连通；液压控制部分和滑动套定位系统通过液压进出油路(2)不同的加压次序和大小，可以对滑动套施加轴向的推力，且可以改变锁紧套(24)、漂移球(21)、定位球(27)的位置，从而实现对滑动套在轴向的移动距离的控制。2.根据权利要求1的一种基于液压控制的井下多级注水节流装置，其特征在于：外部封隔部分腔体的内壁和滑动套之间沿其轴向形成有四个液压腔，四个液压腔按是否相互连通分为两组液压腔，各组内的两个液压腔相互连通，两组液压腔之间彼此相互独立且分别与外部的液压控制部分连通，其中液压腔一(8)与第一油路(2
‑
1)相连，液压腔二(11)与第二油路(2
‑
2)，同时液压腔三(22)通过第一插管(13
‑
1)与液压腔一(8)相连，液压腔四(18)通过第二插管(13
‑
2)与液压腔二(11)相连，液压腔一(8)和液压腔二(11)通过V型大密封圈分隔，通入液压油后可直接作用在上缸体(6)外侧的凸起部分从而推动整个滑动套产生轴向移动的趋势，液压腔三(22)和液压腔四(18)通过锁紧套(24)分隔，通入液压油后可直接作用在锁紧套(24)的上端和锁紧套(24)外侧的凸起部分，从而推动整个锁紧套(24)轴向移动；通过液压控制部分交替式向两组液压腔压入流体，当两组液压腔之间的压差大于预设压差时，滑动套在外部封隔部分内轴向滑动。3.根据权利要求1的一种基于液压控制的井下多级注水节流装置，其特征在于：上缸体(6)的的上端螺纹连接有上缸头(5)，下端通过下缸体连接件(16)与下缸体(28)螺纹连接形成一体式结构；上缸头(5)外表面的凹槽上布置两个动密封圈(4)，上缸头(5)和上缸体(6)之间通过布置第一组合密封圈(7)压紧；下接头(31)固定套接于下缸体(28)外部并通过三条密封圈(30)密封连接，下接头(31)的外壁上等间距的开设有24个下接头注水孔(32)，所有的下接头注水孔(32)均和下壳体(29)外壁上的下壳体注水槽(33)连通。4.根据权利要求3的一种基于液压控制的井下多级注水节流装置，其特征在于：上壳体(3)外部开有两条沿周向间隔90度分布的液压进出油路(2)，出口分别与上缸体(6)上半部分和上缸体(6)下半部分连通，上壳体(3)内部下端和中壳体(12)上端布置有一对密封挡圈(10)和第二组合密封圈(9)；滑动套与外部封隔部分的内壁之间形成与外部液控系统连通的腔体，该腔体通过密封挡圈(10)第二组合密封圈(9)被分隔成两个相互独立的液压腔；液压进出油路(2)中的第一油路(2
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1)与靠近上接头(1)一端的液...
【专利技术属性】
技术研发人员：相恒富，张彦廷，周海涛，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：
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