[实用新型]水平井液压换层开关

说明书

技术领域

本实用新型属于石油工业水平井的井下工具，特别是水平井液压换层开关，用在水平井的井下管柱中，与其它工具配套使用，实现单层或多层生产措施的转换，如堵水、找水和换层采油等生产目的。

背景技术

目前的液压换层开关只适用于直井，直井中应用的液压换层开关如果应用到水平井中，钢球会在开关内腔随意滚动，加压时不能形成密闭空间，故不起压，致使工具的转换轨道功能失效，不能实现液压开关的打开与关闭功能，也就不能实现生产措施的转换。随着近年来水平井数量的增加，以及新投水平井投产后含水上升快等因素，为最大程度减缓水平井层间矛盾，提高水平井产能，解决水平井的堵水、控水难题，需要研制新型的水平井液压换层开关，通过在管内采用多级封隔器将水平井段隔开，合理设置各层液控开关的开启、关闭压力，实现多层系、多段的合采或选择性开采，从而解决水平井控水稳油、改善水平井层间矛盾、降低水平井采油作业成本、改善水平井底水锥进等问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供水平井液压换层开关，用在水平井的生产管柱中，通过液压方式实现开启或关闭动作，与其它工具配套使用为水平井生产措施的转换提供保障。

使用本技术解决方案可达上述目的：水平井液压换层开关包括轨道控制机构、下壳体和弹簧储能机构，下壳体上设有液流孔。本工具还设有分流体系，分流体系安装在下壳体中，位于轨道控制机构和弹簧储能机构之间，分流体系控制本工具的开与关。

本实用新型具有以下创新点和明显的效果：本工具是水平井堵水、控水、换层采油管柱的关键工具，本工具能保证在水平状态下打压时，分流体系中的钢球在水平井段中可以密封液流孔，使工具起压，保证开关转换到位。开、关动作灵活，开关换向压差稳定，重复工作性能好，并且可多级组合使用，可以控制多个油层的组合换层生产。保证了水平井生产的正常进行，有效降低了生产成本，本工具中空设计有利于测试、打捞等其它工艺措施的进行。

附图说明

附图是本实用新型的结构示意。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型做进一步的详述：参见附图，水平井液压换层开关包括轨道控制机构1、下壳体7和弹簧储能机构8，下壳体7上设有液流孔。本工具还设有分流体系，分流体系安装在下壳体7中，位于轨道控制机构1和弹簧储能机构8之间，分流体系控制本工具的开与关。分流体系包括小弹簧3、钢球4、弹簧套5和分流体6，小弹簧3装在弹簧套5中；钢球4位于小弹簧3的下方。弹簧套5设有中心孔，周边的体壁上分布弹簧孔，内装小弹簧3。分流体6设有中心孔，周边的体壁上分布液流孔，液流孔上端设计在分流体6的上端面，下端位于活塞2下方的分流体6的体壁上，分流体6下端液流孔下方的外圆上，安装密封件。钢球4的个数对应弹簧套5上的孔数、小弹簧3的个数和分流体6的液流孔的个数。由钢球4堵塞分流体6的上液流孔，也就堵塞了液流通道。轨道控制机构1的活塞2下部外圆安装密封件，保证密封、保证压力达到设定值。

使用中本工具活塞2下部的密封件处于下壳体7进液孔的上部时，此时本工具处于打开状态，液体从下壳体7的进液孔进液，由分流体6内的液流孔推动钢球4、小弹簧3，打开分流体6上端的液流孔进入本工具的中心孔内排出；若活塞2下部的密封件处于下壳体7进液孔的下部时，则此时本工具处于关闭状态，下壳体7的进液孔被密封。

水平井的井下管柱换层生产时，从本工具中心孔加液压，轨道控制机构1在液压力作用下下行压缩弹簧储能机构8。钢球4在小弹簧3和液压的作用下下行，密封液流孔，使分流体6与下壳体7之间无液压力，活塞2下部密封件可以顺利下行至下壳体7进液孔的下方。此时泄压，轨道控制机构1在弹簧储能机构8的作用下上行，同时轨道控制机构1进行轨道的转换，从而使得活塞2上的密封件仍然处于下壳体7进液孔的下部位置，进而实现本实用新型的关闭动作。当再进行一次打压、泄压时，轨道控制机构1转换轨道，从而使得活塞2上的密封件处于下壳体7进液孔的上部位置，进而实现液压换层开关打开的动作。该工具通过加压、泄压可实现多次打开与关闭状态的转换。

施工步骤：

连接其它工具配接好管柱，使井下管柱中的水平井液压换层开关对应目标层，这时的本实用新型和井下管柱都是水平状态，按正常程序施工。施工时调节好本实用新型的开、关状态，下入设计位置。以下入时，本工具是打开状态为例，需要换层时井口连接泵车管线，全井打压至工作压力稳10分钟不降，说明本工具被关闭，换层成功，即可生产。