[实用新型]一种集约式配水器

说明书

本实用新型涉及一种集约式配水器，属于石油开发的注采工艺技术领域，广泛适用于井深4000米以内，注水压力在35MPa以内的分层配水井。

当前，在国内外的石油开发中，集井下封隔器和配水器两种功能于一体的机械还不多见，仅有中原石油勘探局采油工艺研究院研制的“三层自调配水器”，即由一个封隔器、三个配水器工作筒和一个活动芯子所构成。该种三层自调配水器的主要缺点为：1、封隔机构中座封方法选择不当，它不仅靠重力座封，而且座封时需要下部支撑，为防止上部上移解封，因此需要加防顶锚瓦锚定防解机构，这不仅造成结构复杂而且支撑卡瓦牙和锚定卡瓦牙会损伤外围套管，在注水井井下腐蚀严重的情况下，易发生锈死现象，以致造成从井下提不出来的严重事故；2、封隔器本身不设反洗通道，不能彻底洗井，使封隔点以下的脏物不能彻底洗出、从而不能彻底清除下部油层造成的污染，使油层不能保持应有的吸水能力；3、该种三层自调配水器仅能作为三层配水使用，而不能作为两层配水使用，因而功能单一；4、与该种三层自调配水器相配套的井下封隔器需设卡瓦支撑机构和锚定防顶机构，造成配套管柱复杂，不仅造价高，而且座封卡点不易控制准确；5、该种配水器采用加管柱重力座封方式，会使受压管柱弯曲，而造成配水用的活动芯子起下不畅。

本实用新型的目的在于为克服现有技术中存在的主要缺点而设计的一种新型配水器，以期达到适应能力强，结构简单，提高使用成功率，减少井下事故等功效。

本实用新型的目的是这样实现的：该种集约式配水器是由封隔部分、配水固定部分和配水活动芯子三部分组成，其中：封隔部分由上连接头3、外中心管4、胶筒5、压环6、卡瓦座7、卡瓦8、上中心管9、锁套10、尼龙环11、压帽12、下中心管13、上活塞14、下活塞15以及下连接头16等所构成的；这部分的主要作用是用于封隔井下油管和套管的环形空间，并构成洗井通道；配水固定部分是由上接头1、上配水器2、中配水器17和下接头18所构成，本结构的作用是构成配水通道并提供导流密封面；配水活动部分即配水芯子主要是由打捞头19、单流阀20、并帽21、皮碗22、悬挂头23、连接管28、密封段Ⅰ和Ⅱ分别为24和32、导流段33、水咀Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为25、30、34，压帽Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为26、29、35，水咀巢Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为27、31、36等构成，该配水芯子用于安装调换、起下水咀，它与封隔部分、配水固定部分配套使用，形成有控液流通道，达到分层定量配水之目的，形成一套完整的配水工艺技术。

图1为本实用新型的集约式配水器的结构示意图，图中标号名称均省略。

现结合附图一对本集约式配水器的结构作进一步的描述：1、该种集约配水器的封隔部分采用不带锚定、不需支撑和带洗井通道的封隔机构，该机构靠上、下活塞14和15所造成的液动压力实现座封并锁紧，在有液压存在的情况下，上、下活塞14和15还具有平衡作用，以防止自动解封，座封后外中心管4和上中心管9构成洗井通道，该洗井通道靠上、下活塞14和15与锁套10下端面的密封配合来控制洗井通道开关，若需解封时，只需解除上、下活塞的平衡作用，即停注时上提管柱自然解封；2、配水固定部分的组合是由上、中配水器2、17和上、下接头1、18所构成的，每件内径的内园面具备与配水芯子的密封配合功能，而上配水器、中配水器2和17分别具有两个对称径向液流通道和至少6个轴向液流通道，在两个径向通道出口均设有液流单向控制阀（图一中省略），该阀内含球形阀心，当液流由内向外流动时，通道被打开，当液流由外向内流动时，球形阀心座于通道园锥形密封面上，把通道堵死，径向通道构成本层液流通路，轴向通道构成本层以下的液流通道；3、配水活动部分即配水芯子（或称为配水堵塞器），主要由密封段Ⅰ、Ⅱ和导流段分别为24、32和33所构成，此三件均具备配合密封功能，其外园均刻有密封盘根槽，装入盘根后，可与配水固定部分的上、中配水器2、17和下接头18构成密封配合，以达到控制液流走向和避免相互窜流的作用，配水芯子上的水咀巢Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和压帽Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为27、31、36和26、29、35是用于安装水咀Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为25、30、34的，配水芯子上的单流阀20用于控制液流轴向流向，当液流向下流动时，单流阀20打开，当液流向上流动时阀20关闭，芯子外的液流方向靠皮碗22控制，当液流向下时，皮碗22收拢，液流畅通，当液流向上时，皮碗22张开，环形孔道受阻；配水芯子上的打捞头19用作打捞使用，可用试井工具捉住捞出，也可靠液流推力，推动配水芯子进入井口防喷管后撞入井口捕捉器捉到后取出。

本实用新型的集约式配水器的发明效果如下：1、由于简化了集约配水器的结构，减少了加工难度并节约制造费用，节约成本；2、有效地避免或减少了井下事故的发生，因本配水器设计不含锚定、不含卡瓦结构，即避免锈死卡钻现象，从而节约巨额的作业费用；3、由于可彻底洗井，从而避免不能彻底洗井而造成的注水量下降，减少欠注水量，提高了注水合格率；4、提高了管柱下井成功率；5、该种集约式配水器经过三口井的现场试验均获得成功达到设计的要求。