[发明专利]油井井下电动堵水工具

说明书

一种油井井下电动堵水工具，涉及油田井下工具技术领域，包括上接头、外筒、下接头、中心管、电源模块、电机和阀门机构，所述的电源模块安装在上接头、下接头、外筒和中心管四者所围成的环形密闭空间内，所述外筒的侧面设置有窗口，所述电机的定子侧向插装在窗口内，电机定子与窗口的边缘通过密封垫密封，从而使定子与外筒连接成一个整体，电机定子上设置有用于安装电机转子的通孔，电机转子安装在通孔内，所述电机上的电源线通过插接式电连接器与电源模块连接。本发明不但不用设置钢管来安装电机，而且使进一步增大了电机转子的安装空间，通过增大电机转子直径，实现了对电机输出扭矩的增加。

技术领域

本发明属于油田井下工具技术领域，尤其涉及一种油井井下电动堵水工具。

背景技术

油田进入高含水期开采阶段以后，常常需要对高含水层采取堵水措施，开采低含水层，封堵高含水层，以达到稳油控水、增产降耗的目的。传统堵水工艺中采用的是机械堵水方式，这种堵水方式工艺复杂，施工周期长，堵水调节不灵活，也无法实现自动控制，因此经济效益较差。为了弥补传统的机械堵水工艺的不足，科研人员研发出了电动堵水工具，如专利号为CN201510303071.3的发明专利中公开的一种井下无线测压系统及其测压电动开关器和数据采集收发器，专利号为CN201120096826.4的实用新型专利中公开的一种井下可控电动调节器，专利号为CN200710144461.6的发明专利公开的一种石油开采井用的分层堵水装置，专利号为CN200720003208.4的实用新型专利中公开的一种用于油层找、堵水的井下压电控制开关等等。

电动堵水工具内设置有电机和阀门结构，电机通过电池或供电电缆进行供电，通过电机输出的扭矩驱动阀门结构中的阀芯运动，实现阀门结构的开关，从而达到堵水目的。然而，根据堵水工艺要求，为了保证堵水工具顺利下入井中，堵水工具的外径不大于114mm，为了便于测井仪器的下放，堵水工具内最好留有直径不小于40mm的中央通道，在这种情况下，堵水工具内可安装电机的空间很小，而电机输出的扭矩和电机输出轴的抗扭强度因为受电机直径的限制而难以提高，由此导致阀门在井下压力超高时难以关闭的问题。在实际应用中，为了为电机提供较大的安装空间，电动堵水工具的中心管通常在工具内偏心设置，但即使这样，对电机安装空间的提升仍比较有限。为了进一步增大电机的安装空间，有些电动堵水工具中取消了工具内供测井仪器通过的中央通道，并将电机和阀门机构安装在工具的中央，如专利号为CN201510288711.8的发明专利中公开的一种智能化产出井增产系统，专利号为CN201420367574.8的实用新型专利中公开的一种井下可调控流量开关等等。

这种安装方式不但不能测井，而且安装结构复杂，工具的自重大，不利于施工和运输，为了弥补不能测井的不足，这类电动堵水工具上往往集成了测井工具的测井功能模块，但这种测井方式只能对堵水工具所在位置进行测试，不能对井下任意深度进行测试。

因此，有必要研发一种既可以保证测井仪器通过，又能进一步提高电机扭矩的电动堵水工具。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种油井井下电动堵水工具。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本发明提供了一种油井井下电动堵水工具，包括上接头、外筒、下接头、中心管、电源模块、电机和阀门机构，阀门机构包括丝杠和阀杆，丝杠和阀杆之间通过螺纹副配合连接，所述的电源模块为电机供电，丝杠在电机的驱动下旋转并通过所述的螺纹副将旋转运动转换为阀杆的直线运动，从而实现阀门机构的开关，所述的电机由定子和转子组成，所述的中心管偏心设置，所述的上接头、外筒和下接头三者由上至下通过螺纹依次连接且连接处通过密封圈密封，所述中心管的上下两端分别插装在上接头和下接头上并通过密封圈密封，所述的电源模块安装在上接头、下接头、外筒和中心管四者所围成的环形密闭空间内，所述外筒的侧面设置有窗口，所述电机的定子侧向插装在窗口内，电机定子与窗口的边缘通过密封垫密封，从而使定子与外筒连接成一个整体，电机定子上设置有用于安装电机转子的通孔，电机转子安装在通孔内，所述电机上的电源线通过插接式电连接器与电源模块连接；