专利名称：坐封控制式配水器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油工业的井下注水工具，特别是坐封控制式配水器，适用于分层注水井。
技术背景在石油工业，注水是保持地层能量，实现油田开发的主要手段。为配合分层采油，通常采取分层注水的方式补充地层能量。通过在注水井中下入由封隔器、配水器等工具组成的分层注水管柱来实现对地层的分层注水。配水器就是实现向地层注水的工具，其配水原理主要是根据地层配注水量的需要，通过控制水嘴前后的节流压差来实现对地层配水，主要应用于分层注水井中。目前油田常用的空心活动式配水器是普通空心配水器和轨道式空心配水器，这两种配水器在油田开发中发挥了重要的作用，但也暴露出了一些问题。对于普通空心配水器，在组装好后其内腔是通过水嘴和中心管上的出水孔与外界连通的，而油田应用的液压式封隔器必须通过向油管内打入高压液，在油管内外形成一定的压差后才能坐封，为保证封隔器的正常坐封，普通空心配水器在下井时需携带无水嘴的配水芯子，也称死芯子，将配水器内腔与外界堵死，才能实现封隔器的正常坐封，坐封完成后进行注水，此时需将死芯子捞出，投入带水嘴的配水芯子，因而增加了投捞死芯子的作业工序，作业工作量大。而轨道式空心配水器，虽然解决了投捞死芯子作业的问题，但由于其通过轨道换向，关闭配水器中心管上的水眼控制配水器工作，由于油田水质的问题，工具表面易结垢。当配水器的轨道表面结垢时，常会出现不能正常换向的问题，从而造成配水器不能正常工作，需重新作业起出管柱。同时，在应用中发现在进行投捞调配作业时，配水芯子上的胶圈易脱落，降低了配水器的工作可靠性。
发明内容
本实用新型的目的是提供坐封控制式配水器，克服现有技术中的缺陷，减少作业工序，保证封隔器正常坐封，降低生产成本。
使用本技术解决方案可达上述目的坐封控制式配水器，具有芯子和水嘴，芯子外部安装中心管，中心管外安装弹簧，两端连接上、下接头。在中心管外弹簧的下方安装配水凡尔总成和控制活塞总成。
本实用新型与现有技术相比具有以下显著的效果1、设计了控制活塞总成和配水凡尔总成，满足了封隔器坐封及直接检查管柱密封的需要；2、当封隔器坐封时，液压力作用在配水凡尔总成上，通过中心管上的台阶使配水凡尔总成始终处于关闭状态，保证管柱的密封，使封隔器顺利完成坐封；3、阀体与阀套之间采用锥面密封，提高了洗井时管柱的密封性；4、工具下井时可直接携带所需水嘴下井，不用投捞死芯子，从而减少了投捞作业工序；5、芯子密封件设计为整体式，用上、下压套将其与芯子的刚体连接在一起，减少了投捞作业时密封圈脱落事故的发生。
附图为本实用新型的结构示意图。
图中上接头1、调节环2、挡环3、中心管4、阀体5、阀套6、水嘴7、芯子8、芯子密封件9、压套10、控制活塞11、剪钉12、卡环13、下接头14、下挡环1具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的详述参见附图，坐封控制式配水器，包括芯子8和水嘴7，芯子8外部安装中心管4，中心管4外安装弹簧，两端连接上、下接头1和14。在中心管4外弹簧的下方安装配水凡尔总成和控制活塞总成。弹簧上部安装挡环3和调节环2，对弹簧起固定和调节作用。配水凡尔总成由阀体5和阀套6组成，阀体5内径装设密封件，其外径下部为锥形与阀套6的上端内径相配合；阀套6的内径设有台阶和凸台，台阶内壁设计密封圈，其凸台卡入中心管4设置注水孔的台阶处；在阀套6台阶的上、下方与中心管4形成环形空间，其下方的环形空间与中心管4的注水孔和芯子8上的水嘴7相通。于芯子8与中心管4之间安装芯子密封件9，芯子密封件9是由筒状密封件连接1个、2个或者多个密封圈形成的整体密封件，在密封圈和密封圈形成的凹槽内安装压套10。图示密封圈的断面为圆形，也可以是其他形状，如方形、棱形、三角形等。芯子8为分体式的筒状体，自芯子密封件9的安装处分开，由丝扣连接。控制活塞总成由控制活塞11、下接头14、卡环13和下挡环15组成，控制活塞11和下挡环15安装在下接头14之外，下挡环15安装在控制活塞11的下方。下接头14的中部内径设有台阶，中心管4座落在该台阶上，其上部内径的结构与中心管4下部外径的结构相配合；下接头14的下部内径通过其中部内径的台阶与芯子8形成环形空间，在下接头14的下部壳体上设有径向通孔，于径向通孔的上、下方设有密封件。控制活塞11是一筒状体，其内径设有台阶和凹槽，控制活塞11的内径与下接头14的外径相配合。在控制活塞11的下端部和下接头14的下部设有剪钉孔和卡环安装槽，内装剪钉12和卡环13，卡环13是一外径为锥形的环状体。坐封控制式配水器随注水管柱下井时，可携带有水嘴7的芯子8，此时配水凡尔总成处于关闭状态，即阀体5与阀套6处于密封状态。当坐封封隔器时，从油管内打液压，液压力通过下接头14上的径向通孔，也就是传压孔，作用在控制活塞11上，剪断剪钉12。控制活塞11下行，释放配水凡尔总成，控制活塞11通过内径上的凹槽被卡环13挂住。此时配水凡尔总成在液压力的作用下处于关闭状态，即阀体5与阀套6依然处于密封状态，从而保证封隔器能顺利完成坐封。注水时，在注水压力的作用下，配水凡尔总成打开，即阀体5与阀套6分开，本实用新型通过芯子8上的水嘴7和中心管4上的注水孔与注水层连通，注水量由芯子8上的水嘴7控制，从而达到合理配注的目的。在进行反洗井时，洗井压力作用在阀体5的端面上，推动阀体5下行关闭配水凡尔总成，即阀体5与阀套6处于密封状态，保证洗井工作的正常进行。在关井停注时，配水凡尔总成在弹簧力的作用下关闭，即阀体5与阀套6依然处于密封状态，地层水不会通过本实用新型进入油管，避免了层间互窜，同时各层之间的封隔器将地层有效封隔，保证了各注水层间互不串通。
权利要求1.坐封控制式配水器，包括芯子(8)和水嘴(7)，芯子(8)外部安装中心管(4)，中心管(4)外安装弹簧，两端连接上、下接头(1)和(14)，其特征是在中心管(4)外弹簧的下方安装配水凡尔总成和控制活塞总成。
2.根据权利要求1所述的坐封控制式配水器，其特征在于配水凡尔总成由阀体(5)和阀套(6)组成，阀体(5)内径装设密封件，其外径下部为锥形与阀套(6)的上端内径相配合；阀套(6)的内径设有台阶和凸台，台阶内壁设计密封圈，其凸台卡入中心管(4)设置注水孔的台阶处；在阀套(6)台阶的上、下方与中心管(4)形成环形空间，其下方的环形空间与中心管(4)的注水孔和芯子(8)上的水嘴(7)相通。
3.根据权利要求1所述的坐封控制式配水器，其特征是在芯子(8)与中心管(4)之间安装芯子密封件(9)，芯子密封件(9)是由筒状密封件连接1个、2个或者多个密封圈形成的整体密封件，在密封圈和密封圈形成的凹槽内安装压套(10)。
4.根据权利要求1所述的坐封控制式配水器，其特征在于芯子(8)为分体式的筒状体，自芯子密封件(9)的安装处分开，由丝扣连接。
5.根据权利要求1所述的坐封控制式配水器，其特征在于控制活塞总成由控制活塞(11)、下接头(14)、卡环(13)和下挡环(15)组成，控制活塞(11)和下挡环(15)安装在下接头(14)之外，下挡环(15)安装在控制活塞(11)的下方。
6.根据权利要求1或5所述的坐封控制式配水器，其特征在于下接头(14)的中部内径设有台阶，中心管(4)座落在该台阶上，其上部内径的结构与中心管(4)下部外径的结构相配合；下接头(14)的下部内径通过其中部内径的台阶与芯子(8)形成环形空间，在下接头(14)的下部壳体上设有径向通孔，于径向通孔的上、下方设有密封件。
7.根据权利要求5所述的坐封控制式配水器，其特征在于控制活塞(11)是一筒状体，其内径设有台阶和凹槽，与下接头(14)的外径相配合；在控制活塞(11)的下端部和下接头(14)的下部设有剪钉孔和卡环安装槽，内装剪钉(12)和卡环(13)；卡环(13)是一外径为锥形的环状体。
专利摘要本实用新型公开了石油工业使用的坐封控制式配水器，适用于分层注水井。本实用新型具有芯子和水嘴，芯子外部安装中心管，中心管外安装弹簧，两端连接上、下接头。在中心管外弹簧的下方安装配水凡尔总成和控制活塞总成。由于本配水器设计了控制活塞总成和配水凡尔总成，满足了封隔器坐封及直接检查管柱密封的需要。下井时可直接携带所需水嘴下井，不用投捞死芯子，从而减少了投捞作业工序，满足了生产工艺的需要，降低了生产成本。
文档编号E21B43/20GK2698974SQ20042004087
公开日2005年5月11日 申请日期2004年5月27日 优先权日2004年5月27日
发明者范春宇, 唐高峰, 崔玉海, 刘海涛, 辛林涛, 丁晓芳, 孙鑫宁, 周旭, 梁秀红 申请人:中国石化胜利油田有限公司采油工艺研究院