暂开式注水球座和注水管柱制造技术

本公开是关于一种暂开式注水球座和注水管柱，属于注水领域。包括上接头、外套筒、上挡环、第一限位弹簧、球座本体、弹性爪、密封球和剪钉。上接头的内腔中第一台阶。外套筒的第一端与上接头可拆卸地连接。上挡环位于第一端和第一台阶之间，上挡环具有沿第一方向延伸的支撑凸起和第一连通孔。第一限位弹簧套设在支撑凸起上，第一限位弹簧的一端与上挡环的端面固定连接，第一限位弹簧的另一端凸出支撑凸起。第一圆柱体具有圆台安装腔，第二圆柱体内具有圆柱安装腔，圆台安装腔朝向第一端，圆柱安装腔朝向第二端。弹性爪的一端与上挡环固定连接，另一端与圆台安装腔内壁相抵。密封球位于弹性爪包围的空间内。剪钉连接外套筒的和第一圆柱体。圆柱体。圆柱体。

【技术实现步骤摘要】
暂开式注水球座和注水管柱


[0001]本公开涉及注水领域，特别涉及一种暂开式注水球座和注水管柱。

技术介绍

[0002]分层注水是指在通过措施管柱(用于注水的管道)向注水井中下入封隔器，把渗透性差异较大的油层分隔开，再用配水器进行分层配水，使高渗透率油层的注水量得到控制，中低渗透率油层的注水量得到加强，使各类油层的压力均匀，提高采收率。
[0003]在下入封隔器过程中，会在措施管柱的底端连接有球座，球座内部依靠剪钉固定有密封套，在下井过程中措施管柱与井下液体不连通，外部液流不能进入措施管柱内。保证措施管柱内压力低于措施管柱外压力，以此避免措施管柱中封隔器下入过程中误坐封。当措施管柱下到设计位置后，向措施管柱中注入液体，增大措施管柱的内压力，加压坐封封隔器，在内压力增大的情况下剪钉断裂，使其内部密封套落入球座上形成单流阀结构，外部液流能够进入措施管柱内。
[0004]但是由于在下井过程中措施管柱的内外不连通，措施管柱内部的压力始终小于外部的压力，随着下深增加，措施管柱的内外压差逐渐增大。当压差增大了一定程度时，也会损坏措施管柱中的封隔器等井下工具，此时需要根据井筒液面情况不时定量向措施管柱内灌液，以平衡压差，增加了施工复杂性。

技术实现思路

[0005]本公开实施例提供了一种暂开式注水球座和注水管柱，避免管柱产生较大的内外压差，简化操作。所述技术方案如下：
[0006]本公开提供了一种暂开式注水球座，所述暂开式注水球座包括：上接头，用于与措施管柱的底端连接，所述上接头的内腔中具有环形的第一台阶；外套筒，沿第一方向延伸，所述外套筒具有相对的第一端和第二端，以及沿所述第一方向延伸的安装腔，所述第一端与所述上接头可拆卸地连接，所述安装腔中具有环形的第二台阶；上挡环，位于所述第一端和所述第一台阶之间，所述上挡环具有沿所述第一方向延伸的支撑凸起以及围绕所述支撑凸起的第一连通孔，所述支撑凸起位于所述上挡环的中部，所述支撑凸起位于所述安装腔内；第一限位弹簧，位于所述安装腔内并套设在所述支撑凸起上，所述第一限位弹簧在自然状态下的长度大于所述支撑凸起的长度；球座本体，位于所述安装腔内，所述球座本体包括相互连接的第一圆柱体和第二圆柱体，且所述第一圆柱体位于所述第一限位弹簧和所述第二圆柱体之间，所述第一圆柱体的外侧壁与所述安装腔贴合，所述第二圆柱体的直径小于所述第一圆柱体的直径，所述第二圆柱体的外侧壁和所述第一圆柱体的端面之间形成第三台阶，所述第三台阶位于所述第一台阶和所述第二台阶之间，所述第一圆柱体内具有圆台安装腔，所述第二圆柱体内具有圆柱安装腔，所述圆柱安装腔与所述圆台安装腔直径较小的一端连通，所述圆柱安装腔和所述圆台安装腔均沿所述第一方向延伸；弹性爪，所述弹性爪的一端与所述上挡环的端面固定连接，所述弹性爪的另一端与所述圆台安装腔的内壁相
抵；密封球，位于所述弹性爪包围的空间内，且所述密封球与所述第一限位弹簧伸出所述支撑凸起的一端相抵，所述密封球的半径大于所述圆柱安装腔的半径；剪钉，连接所述外套筒的内侧壁和所述第一圆柱体。
[0007]在本公开实施例的一种实现方式中，所述弹性爪包括：安装环，所述安装环的一端面与所述上挡环的端面固定连接；具有弹性的多个支撑杆，所述多个支撑杆间隔布置，所述支撑杆的一端与所述安装环的另一端面连接，所述支撑杆的另一端与所述圆台安装腔的内壁相抵，所述密封球位于所述多个支撑杆围成的空间内。
[0008]在本公开实施例的一种实现方式中，所述支撑杆为不锈钢支撑杆。
[0009]在本公开实施例的一种实现方式中，所述安装腔中具有环形的第四台阶，所述第二台阶位于所述第一台阶和所述第四台阶之间；所述暂开式注水球座还包括：下接头，具有相对的第三端和第四端，所述第三端用于与筛管的顶端连接，所述第四端可拆卸地与所述第二端连接；下挡环，位于所述第四端和所述第四台阶之间，所述下挡环具有沿所述第一方向延伸的安装孔以及围绕所述安装孔的第二连通孔，所述安装孔位于所述下挡环的中部；支撑座，位于所述球座本体和所述第三端之间，所述支撑座具有相互连接的圆锥体和第三圆柱体，所述第三圆柱体的直径小于所述圆锥体的底面的直径，所述第三圆柱体与所述安装孔可拆卸地连接，所述圆锥体朝向所述圆柱安装腔，且所述圆锥体的底面的直径大于所述圆柱安装腔的内直径。
[0010]在本公开实施例的一种实现方式中，所述安装腔的内侧壁具有环形的第五台阶，所述第二圆柱体穿过所述第五台阶围成的第三连通孔，且所述第二圆柱体可在所述第三连通孔移动；所述安装腔的内侧壁具有环形凹槽，所述环形凹槽位于所述第三台阶和所述第二台阶之间；所述第一圆柱体的侧壁上具有限位槽，所述限位槽沿第二方向延伸，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述限位槽的底端与第二限位弹簧的一端连接，所述第二限位弹簧的另一端与限位销固定连接，所述环形凹槽位于所述限位槽和所述第二台阶之间。
[0011]在本公开实施例的一种实现方式中，所述暂开式注水球座还包括：复位弹簧，套设在所述第二圆柱体上，所述复位弹簧的两端分别与所述第一圆柱体的端面和所述第五台阶的台阶面相抵。
[0012]在本公开实施例的一种实现方式中，所述外套筒的外侧壁具有与所述安装腔连通的过液孔，所述过液孔位于所述环形凹槽和所述第五台阶之间。
[0013]在本公开实施例的一种实现方式中，所述暂开式注水球座还包括：固定套筒，位于所述上挡环和所述第一圆柱体之间，所述固定套筒的一端与所述上挡环的端面相抵，所述固定套筒的另一端与所述第一圆柱体的端面相抵。
[0014]在本公开实施例的一种实现方式中，所述第一圆柱体的外侧壁和所述安装腔的内侧壁之间具有第一密封圈。
[0015]另一方面，在本公开提供了一种注水管柱，所述注水管柱包括上述任一方面所述的暂开式注水球座。
[0016]本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0017]在使用本公开实施例的暂开式注水球座时，将上接头与措施管柱的底端连接，然后将措施管柱放入注水井下。在下井的过程中，剪钉连接外套筒的内侧壁和第一圆柱体，使得球座本体在安装腔中固定无法移动，密封球位于弹性爪包围的空间内，密封球无法将圆
台安装腔堵住，使得安装腔的上下两端是连通的，井下的液体通过第二端进入安装腔，然后液体依次通过圆柱安装腔、圆台安装腔和第一连通孔流向第一端，并从上接头流向措施管柱中。保证措施管柱内外的压力一致，避免封隔器误坐封。待措施管柱下入到指定位置后，向措施管柱内泵液，液体从措施管柱流向安装腔中，由于圆台安装腔朝向第一端的横截面积大于圆柱安装腔的横截面积，使得球座本体产生一个朝向第二端的剪力，将剪钉剪断。球座本体向第二端移动，此时圆台安装腔不再对弹性爪的端部进行限制，在密封球在重力的作用下向第二端移动，使得密封球掉入圆台安装腔中，并将圆台安装腔堵住，措施管柱中的液体无法流向外面，使得措施管柱中的压力增大，实现封隔器的坐封。同时由于第二台阶的存在，球座本体下落的过程中，第二台阶将第三台阶抵住，避免球座本体从第二端滑落。在反洗井的过程中，向措本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种暂开式注水球座，其特征在于，所述暂开式注水球座包括：上接头(10)，用于与措施管柱的底端连接，所述上接头(10)的内腔中具有环形的第一台阶(101)；外套筒(20)，沿第一方向延伸，所述外套筒(20)具有相对的第一端(201)和第二端(202)，以及沿所述第一方向延伸的安装腔(203)，所述第一端(201)与所述上接头(10)可拆卸地连接，所述安装腔(203)中具有环形的第二台阶(2031)；上挡环(30)，位于所述第一端(201)和所述第一台阶(101)之间，所述上挡环(30)具有沿所述第一方向延伸的支撑凸起(301)以及围绕所述支撑凸起(301)的第一连通孔(302)，所述支撑凸起(301)位于所述上挡环(30)的中部，所述支撑凸起(301)位于所述安装腔(203)内；第一限位弹簧(40)，位于所述安装腔(203)内并套设在所述支撑凸起(301)上，所述第一限位弹簧(40)在自然状态下的长度大于所述支撑凸起(301)的长度；球座本体(50)，位于所述安装腔(203)内，所述球座本体(50)包括相互连接的第一圆柱体(501)和第二圆柱体(502)，且所述第一圆柱体(501)位于所述第一限位弹簧(40)和所述第二圆柱体(502)之间，所述第一圆柱体(501)的外侧壁与所述安装腔(203)贴合，所述第二圆柱体(502)的直径小于所述第一圆柱体(501)的直径，所述第二圆柱体(502)的外侧壁和所述第一圆柱体(501)的端面之间形成第三台阶(503)，所述第三台阶(503)位于所述第一台阶(101)和所述第二台阶(2031)之间，所述第一圆柱体(501)内具有圆台安装腔(5011)，所述第二圆柱体(502)内具有圆柱安装腔(5021)，所述圆柱安装腔(5021)与所述圆台安装腔(5011)直径较小的一端连通，所述圆柱安装腔(5021)和所述圆台安装腔(5011)均沿所述第一方向延伸；弹性爪(60)，所述弹性爪(60)的一端与所述上挡环(30)的端面固定连接，所述弹性爪(60)的另一端与所述圆台安装腔(5011)的内壁相抵；密封球(70)，位于所述弹性爪(60)包围的空间内，且所述密封球(70)与所述第一限位弹簧(40)伸出所述支撑凸起(301)的一端相抵，所述密封球(70)的半径大于所述圆柱安装腔(5021)的半径；剪钉(80)，连接所述外套筒(20)的内侧壁和所述第一圆柱体(501)。2.根据权利要求1所述的暂开式注水球座，其特征在于，所述弹性爪(60)包括：安装环(601)，所述安装环(601)的一端面与所述上挡环(30)的端面连接；具有弹性的多个支撑杆(602)，所述多个支撑杆(602)间隔布置，所述支撑杆(602)的一端与所述安装环(601)的另一端面连接，所述支撑杆(602)的另一端与所述圆台安装腔(5011)的内壁相抵，所述密封球(70)位于所述多个支撑杆(602)围成的空间内。3.根据权利要求2所述的暂开式注水球座，其特征在于，所述支撑杆(602)为不锈钢支撑杆。4.根据权利要求1至3任一项所述的暂开式注水球座，其特征在于，所述安装腔(203)中具有环形的第四台阶(2032)，所述第二台阶(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨天成，张宏伟，文勇，郭群，王文韬，舒畅，胡金铜，韩增辉，聂同建，章秀平，张秀梅，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：