本实用新型涉及油田生产技术领域，具体而言，涉及一种堵塞器及具有该堵塞器的分层酸压注水设备。
背景技术：
在油田开采中，由于受储层物理特性差异、注水水质等因素影响，注入一段时间后各层之间的启动压力和吸水指数会发生变化，出现注水井欠注问题。随着欠注井和次欠注层的不断增多，为恢复注水井注水能力，延长有效期，需采取酸化的方式解除储层堵塞，恢复吸水能力。注水井分层酸化工艺技术是解决注水井单层欠注或多层笼统酸化不均的有效措施之一。
针对欠注分注井，通常可以通过分别下入分层酸化管柱和分层注水管柱来实现合格配水。然而这种方法增加了作业工序和作业时间，还造成不可忽视的人力物力消耗。为了提高油田降本增效的要求，分层酸化注水一体化管柱被广泛引用。
在利用这种分层酸化注水一体化管柱进行分层酸压注水作业过程中，下层酸压结束后需要油管内投入堵塞器打开上层配水器滑套并封堵下层进行上层酸液作业。酸压结束后需提出堵塞器及滑套，下入专用注水芯子进行注水作业。
在现有技术中，一旦将堵塞器投堵在油管内，上部的液体压力就全部作用在堵塞器最大外径截面处。当地层发生亏空产生倒吸作用时，打捞管柱需克服全部液体压重导致打捞困难。通常，堵塞器上下会存在压差，用钢丝上提堵塞器时，钢丝张力可能会超过许用拉力，被迫剪钢丝，导致堵塞器无法起出，只能上修的风险。
因此，需要一种自平衡堵塞器解决由于堵塞器上下存在压差钢丝无法起出堵塞器问题，拓宽该工艺的使用范围，提高完井作业一次成功率。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的在于提供一种堵塞器及包括该堵塞器的分层酸压注水设备，以解决现有技术中的堵塞器由于地层亏空导致打捞时管柱负荷过大的问题。
为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种堵塞器，堵塞器包括导向头，具有沿轴向延伸的中心孔，导向头的头区域设置有与中心孔连通的第一孔；和中心杆，设置在导向头的中心孔中，具有用于堵塞操作的堵塞位置和用于提升操作的提升位置，导向头的尾区域设置有与中心孔连通的第二孔，中心杆在堵塞位置时，第一孔和第二孔断开，中心杆在提升位置时，第一孔和第二孔连通。
进一步地，导向头具有位于头区域和尾区域之间的最大直径部，堵塞器还包括在最大直径部中径向延伸到中心杆中的剪钉，剪钉在堵塞器从堵塞位置进入提升位置时断裂。
进一步地，中心杆上具有活塞部，活塞部沿远离导向头的头区域的方向具有小径段和大径段，小径段上设置有第一盘根，大径段上设置有第二盘根，导向头的内表面包括与中心杆的小径段相配合的第一内径部和与中心杆的大径段相配合的第二内径部。
进一步地，第二孔位于第二内径部中。
进一步地，导向头的第二内径部的端面部分地限定出第二孔。
进一步地，第一盘根和第二盘根均位于剪钉远离导向头的头区域的一侧。
进一步地，中心杆包括活塞部和延伸杆，堵塞器还包括压帽，压帽连接在导向头的尾区域的端部，具有用于将中心杆的活塞部封堵在导向杆的中心孔中的端部，并具有用于使中心杆的延伸杆穿过的通孔。
进一步地，堵塞器还包括连接在中心杆的延伸杆的端部的打捞头，打捞头的朝向压帽的端部周向面和压帽的朝向打捞头的端部周向面中至少之一具有沿径向延伸到外部的径向开槽。
进一步地，在压帽和中心杆之间设置有第三盘根。
根据本实用新型的另一个方面，提供了一种分层酸压注水设备，包括前述的任意一种堵塞器。
应用本实用新型的技术方案，由于中心杆能够在提升操作时开启导向头中预设的第二孔，从而使分别位于导向头的头和尾区域中的第一和第二通孔液体导通，由此使得堵塞器上下压力平衡。这种设计大大减轻了在打捞堵塞器初期堵塞器上所承受的液体压力，从而在后续借助于例如钢丝提升堵塞器的过程中，能够相对于现有技术承压较小地进行操作，进而有效地解决了现有堵塞器由于地层亏空导致打捞时管柱负荷过大的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本实用新型的堵塞器的一个实施例的剖视结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、打捞头；2、第三盘根；3、压帽；4、中心杆；4.1活塞部；4.11小径段；4.12大径段；4.2、延伸部；5、第二盘根；6、第一盘根；7、螺钉；8、剪钉；9、导向头；9.1头区域；9.2、尾区域、9.3最大直径部；10、第一孔；11、第二孔；13、径向开槽；14、中心孔。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“头、尾”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。
本实用新型实施例提供了一种堵塞器以及一种包括该堵塞器的分层酸压注水设备。
本实用新型通过捞帽、剪钉和密封截面的独特设计，有效地解决了现有堵塞器由于地层亏空导致打捞时管柱负荷过大的问题。
下面，具体对堵塞器的结构进行说明：
如图1所示，本实用新型的一个实施例提供了一种堵塞器。堵塞器包括打捞头1、压帽3、中心杆4和导向头9。
中心杆4包括在右侧和导向头9连接的活塞部4.1以及在左侧延伸经过压帽3并与打捞头1固定连接的延伸部4.2。
导向头9内部具有沿轴向延伸的中心孔14，中心杆4能滑动地设置在该中心孔14中。
为了确保中心杆4的活塞部4.1能够在堵塞位置和导向头9固定连接，在导向头9中设置了在径向方向上延伸以将活塞部4.1和导向头9固定连接在一起的剪钉8。该剪钉借助于从导向头9的外周面径向向内伸入的螺钉7固定住。在一个可可选的方案中，螺钉7可以是剪钉8结构的一部分，并且一体地形成在剪钉上。
导向头9被划分为图中从右至左依次示出的三个区域，即最右侧的头区域9.1、中部的最大直径部9.3和最左侧的尾区域9.2。该最大直径部9.3具有整个堵塞器在横截面上的最大端面。
在导向头9的头区域9.1中设置有第一孔9.1，该孔和贯穿整个导向头9的中心孔14彼此连通。此外，为了实现在提升状态下的液压平衡，在导向头9的尾区域9.2中还设置有第二孔11。
在图1中示出了处于堵塞工况下的堵塞器，因此中心杆4处于堵塞位置中，其中，中心杆4将第二孔11封闭住，使得第一孔10和第二孔11无法连通。
在未示出的提升操作中，借助外部装置、例如打捞管柱对打捞头1施加向上(图1中向左)的提升力，剪钉8克服液柱压力被剪断，打捞头1通过与延伸部4.2的固定连接带动整个中心杆4上移一段距离。在此情况下，中心杆4的活塞部4.1从图1中示出的位置向左滑行，直到导向头9的尾区域9.2中的第二孔11不再被活塞部4.2封闭(这时，或者随后，活塞部4.2沿轴向抵靠在压帽3上)，此时，该第二孔11通过中心孔14和位于导向头9的头区域9.1中的第一孔10液体导通。在此情况下，堵塞器上下压力得到平衡。
也就是说，在堵塞器的整个提升操作中，在第一阶段先略微向上、即图1中向左拉动中心杆以剪短剪钉8，使得导向头9的头区域9.1和尾区域9.2中液压平衡，然后在第二阶段进行对堵塞器的常规提升操作。由于第一阶段的操作中，打捞管柱中需提供用于剪断剪钉的打捞力，不需要克服作用在堵塞器两端的压差，因此所需打捞力量较小，而在第二阶段，由于第二孔11通过中心孔14和位于导向头9的头区域9.1中的第一孔10液体导通，使得堵塞器上下压力已经得到平衡，因此也消除了作用在堵塞器两端的压差。因此，本实用新型的该堵塞器，通过这种分步提升操作，相对于现有技术中直接提升堵塞器的操作能够显著地减小用于提升堵塞器的打捞工具的负载。
优选地，如图1所示，本实用新型的实施例中，剪钉8设置在导向头9的最大直径部9.3处，第二孔11在尾区域9.2中紧邻最大直径部9.3的端面设置。由此可以在剪钉8被剪断之后迅速地实现最大直径部沿轴向方向两侧、即图中左侧和右侧的液压平衡。
优选地，如图1所示，本实用新型的实施例中，活塞部4.1和导向头9之间还设置有用于密封的两个盘根，即第一盘根6和第二盘根5。区别于常规设置，这两个盘根所密封的横截面的直径并不相同。
活塞部4.1沿远离导向头9的头区域9.1的方向具有阶梯形设置的小径段4.11和大径段4.12，小径段4.11上设置有第一盘根6，大径段4.12上设置有第二盘根5，导向头9的内表面包括与中心杆4的小径段4.11相配合的第一内径部和与所述中心杆4的大径段4.12相配合的第二内径部。
在本实施例中，导向头9的头区域9.1和最大直径部9.3一起在内部形成第一内径部，而导向头9的尾区域9.2自身在内部形成第二内径部，其中第二孔11位于与第二内径部对应的位置。
优选地，如图1所示，第一盘根6和第二盘根5均位于剪钉8的左侧。
通过将第一盘根6和第二盘根5分别设置在阶梯形的小径段4.11和大径段4.12处，在提升操作中能够使得液体压力对中心杆4向上(即图中向左)的作用力大于向下(即图中向右)的作用力，进一步减小了打捞负荷。
优选地，如图1所示，为了实现在最大直径部9.3处的最佳减压效果，第二孔11可以直接紧接最大直径部9.3远离头区域9.1的端面，即该端面部分地限定出第二孔11。
如图1所示，在该实施例中，压帽3连接在导向头9的尾区域9.2的端部，具有用于将中心杆4的活塞部4.1封堵在导向杆4的中心孔14中的端部，并具有用于使中心杆4的延伸杆4.2穿过的通孔。
为了进一步减小在提升操作中上部液柱压力的作用面积，在本实用新型的实施例中，打捞头1的朝向压帽3的右端部处的端面上可以设置有沿径向延伸到外部的径向开槽13。
此外，在压帽3的朝向打捞头1的左端部处的端面上也可以设置有沿径向延伸到外部的径向开槽13。
优选地，还可以进一步在打捞头1的朝向压帽3的右端部处的端面以及在压帽3的朝向打捞头1的左端部处的端面上都设置沿径向延伸到外部的径向开槽13。
径向开槽13可以是与中心杆4同心设置的环形开槽，也可以是在周向上均匀分布的多个开槽，例如是四个或六个开槽。
本实用新型实施例中，在压帽3和中心杆4之间设置有第三盘根2。
本实用新型实施例中，为了便于制造和加工，打捞头1、压帽3、中心杆4、导向头9均同轴设置。
本实用新型实施例中，打捞头1的周向内壁和中心杆4的延伸部4.2的周向外壁之间设置有匹配的螺纹连接部，从而能实现打捞头1和中心杆4之间可松脱的螺纹连接。
为了简化制造过程，打捞头1和中心杆4也可以一体设计而成。
此外，压帽3具有朝向打捞头1的封闭端和从该封闭端面朝向导向头9延伸出的周壁，周壁朝向导向头9的端部区域的内周面和导向头9的尾区域9.2的外周面固定连接，例如通过螺纹连接，或者焊接连接。
本实用新型的实施例通过以下过程来应用：
1、冲砂、洗井、通井、刮壁；
2、下入酸压注水一体化管柱，进行下层酸压作业；
3、油管内投入根据本实用新型的堵塞器，到达上层配水器时油管加压剪断剪钉8，堵塞器推动配水器的滑套下行，打开配水器过液孔进行上层酸压作业；
4、下入专用打捞工具打捞堵塞器及滑套，下入注水芯子进行分层注水作业。
从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：由于中心杆能够在提升操作时开启导向头中预设的第二孔，从而使分别位于导向头的头和尾区域中的第一和第二孔液体连通，由此使得堵塞器上下压力平衡。这种设计大大减轻了在打捞堵塞器初期堵塞器上所承受的液体压力，从而在后续借助于例如钢丝提升堵塞器的过程中，能够相对于现有技术承压较小地进行操作，进而有效地解决了现有堵塞器由于地层亏空导致打捞时管柱负荷过大的问题。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。