专利名称：油井智能防污染装置的制作方法
技术领域：
本发明属于石油井下开采技术领域，特别是涉及一种用于采油井生产过程中需更换电潜泵生产管柱操作、且结构简单、操作方便快捷、使用寿命长的油井智能防污染装置。
背景技术：
在石油开采过程中，当井下的电潜泵出现故障后，为了恢复生产，必须更换井下电潜泵，整个井下生产管柱由两大部分组成上部为“Y”型电潜泵生产管柱，下部为将各个油层隔开的分采管柱。当起出上部管柱后，整个油层处于相通状态，上部套管的井液将漏入地层，势必导致油层的污染。目前普遍采用的方法是在分采管柱上装座落接头，在起上部“Y”型电潜泵生产管柱前，钢丝作业下入堵塞器座封在座落接头内，以封堵井液漏失的通道，这样可以保护油层，但采用钢丝作业则存在较大的作业风险，由于在”Y”型接头内的生产堵塞器和封堵油层的堵塞器外径很接近，因此存在堵塞器下不到位的风险。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于采油井生产过程中需更换电潜泵生产管柱操作、且结构简单、操作方便快捷、使用寿命长的油井智能防污染装置。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是油井智能防污染装置，其特征在于包括防污染装置主体，在防污染装置主体上端连接开有通孔的上接头，下端连接开有通孔的下接头，所述防污染装置主体形状为圆柱状，其内腔为一矩形腔，所述上接头通孔和下接头通孔均与矩形腔呈同轴，上接头中间部位内壁上开有一密封圈安装槽，在密封圈安装槽内安装有密封圈，上接头靠下端的内壁上嵌装有密封圈，在防污染装置主体矩形腔上端开有密封板销轴安装槽，该安装槽内配合装有密封板销轴，密封板一端紧固连接密封板销轴，在密封板销轴两端安装有扭簧，扭簧一端抵住密封板下端面，另一端抵住智能防污染装置主体矩形腔壁，下接头下端设有与油管连接的螺纹，下接头的一侧壁上设有出油通道，出油通道内安装有单向阀。
本发明还可以采用如下技术措施所述上接头中部内壁上的密封圈安装槽为矩形槽，该矩形槽内安装有矩形密封圈。
所述上接头下端内壁上嵌装有唇形密封圈。
所述密封板上端面设有与其连为一体的密封凸台。
所述扭簧采用高性能、且耐腐蚀的弹簧钢材料制作，其扭力选择为200-1000kgf之间。
在正常油气生产状态，上部电潜泵生产管柱密封短接插入，打开智能防污染装置矩形腔内的密封板，其密封短接与智能防污染装置上接头内的密封配合，密封测试通道，密封板约旋转90°至矩形腔壁处，与矩形腔壁呈近似平行状态，可以进行任何测试作业；在非正常油气生产状态下，上部电潜泵生产管柱密封短接提出智能防污染装置后，密封板在扭力弹簧的作用下，与上接头唇形密封圈接触，密封上部井液，防止井液漏入地层。
本发明具有的优点和积极效果是本发明的油井智能防污染装置设计合理，结构简单，具有较长的使用寿命。在油井正常生产时，上部电潜泵生产管柱密封短接通过重力打开密封板，密封板约旋转90°至矩形腔壁处，与矩形腔壁呈近似平行状态，保证了测试通道的畅通；当井下电潜泵出故障后，需要更换电潜泵时，提出上部电潜泵生产管柱密封短接，当上部电潜泵生产管柱密封短接提出油井智能防污染装置后，密封板在扭力弹簧的作用下自动关闭，防止井液漏失，保护了油层。
图1是本发明的结构示意图；图2是图1的A-A剖视图；图3是本发明密封板的结构放大示意图；图4是本发明正常生产状态示意图；图5是图4的B-B剖视图。
图中1、上接头；1-1、矩形密封圈；1-2、唇形密封圈；2、防污染装置主体；2-1、密封板销轴安装槽；3、密封板；3-1、密封板密封凸台；3-2、销轴；3-3、扭簧；4、下接头；4-1、单向阀；5、上部电潜泵生产管柱密封短接；6、油气生产通道；7、出油通道；8、测试通道。
具体实施例方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下请参阅图1-图3，油井智能防污染装置，包括防污染装置主体2，在防污染装置主体2上端通过螺纹连接开有通孔的上接头1，防污染装置主体下端螺纹连接开有通孔的下接头4，所述防污染装置主体2的形状设计为带有内腔的圆柱状，其内腔加工呈一矩形腔，所述上接头通孔和下接头通孔均与矩形腔同轴。上接头中间部位内壁上开有一密封圈安装槽，密封圈安装槽为矩形槽，在密封圈安装槽内安装有矩形密封圈1-1，上接头靠下端的内壁上嵌装有唇形密封圈1-2，防污染装置主体2的矩形腔上端开有密封板销轴安装槽2-1，该密封板销轴安装槽内配合装有密封板销轴3-2，密封板3的一端紧固连接密封板销轴3-2，所述密封板上端面设有与其连为一体的密封凸台3-1。在密封板销轴两端分别安装有扭簧3-3，扭簧的一端抵住密封板3下端面，即密封板在不受外力作用状态下，在扭簧的作用下，使密封板上的密封凸台3-1与上端盖的唇形密封圈1-2接触并密封测试通道8，扭簧另一端抵住测试管主体矩形腔壁。下接头4下端为油气生产通道6，并设有与油管连接的螺纹，在下接头的一侧壁上开有出油通道7，出油通道7内安装有单向阀4-1。所述扭力弹簧应具有使用寿命长、使用过程中扭力损失小和耐腐蚀等特点，合理的扭力选择可根据生产测试管柱结构和重量来确定，如在本实施例中，扭簧3-3可采用高性能的弹簧钢材料制作，扭力降低小于5％，故扭簧的扭力选择为1000kgf。
本发明的工作原理为在油井正常生产状态，请参阅图4和图5，密封板3靠上部电潜泵生产管柱重力的作用下打开，测试通道同时打开，井下原油从下接头4下部上来通过单向阀4-1进入环空。
在油井非生产状态，请参阅图1和图2，当上部电潜泵生产管柱密封短接5提出防污染装置后，扭簧3在本身的扭力作用下，自动关闭测试通道8，防止井液漏入地层，污染油层。当然本发明并不局限于此，如上述的测试通道8和油气生产通道6可根据实际作业情况设置为不同直径。
以上实施例仅用以说明而不限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求护范围当中。
权利要求
1.一种油井智能防污染装置，其特征在于包括防污染装置主体，在防污染装置主体上端连接开有通孔的上接头，下端连接开有通孔的下接头，所述防污染装置主体形状为圆柱状，其内腔为一矩形腔，所述上接头通孔和下接头通孔均与矩形腔呈同轴，上接头中间部位内壁上开有一密封圈安装槽，在密封圈安装槽内安装有密封圈，上接头靠下端的内壁上嵌装有密封圈，在防污染装置主体矩形腔上端开有密封板销轴安装槽，该安装槽内配合装有密封板销轴，密封板一端紧固连接密封板销轴，在密封板销轴两端安装有扭簧，扭簧一端抵住密封板下端面，另一端抵住智能防污染装置主体矩形腔壁，下接头下端设有与油管连接的螺纹，下接头的一侧壁上设有出油通道，出油通道内安装有单向阀。
2.根据权利要求1所述的一种油井智能防污染装置，其特征在于所述上接头中部内壁上的密封圈安装槽为矩形槽，该矩形槽内安装有矩形密封圈。
3.根据权利要求1所述的一种油井智能防污染装置，其特征在于所述上接头下端内壁上嵌装有唇形密封圈。
4.根据权利要求1所述的一种油井智能防污染装置，其特征在于所述密封板上端面设有与其连为一体的密封凸台。
5.根据权利要求1所述的一种油井智能防污染装置，其特征在于扭力弹簧采用高性能、且耐腐蚀的弹簧钢材料制作，其扭力选择为200-100kgf之间。
6.根据权利要求1所述的一种油井智能防污染装置，其特征在于在正常油气生产状态，上部电潜泵生产管柱密封短接插入，打开智能防污染装置矩形腔内的密封板，其密封短接与智能防污染装置上接头内的密封配合，密封测试通道，密封板约旋转90°至矩形腔壁处，与矩形腔壁呈近似平行状态，可以进行任何测试作业；在非正常油气生产状态下，上部电潜泵生产管柱密封短接提出智能防污染装置后，密封板在扭力弹簧的作用下，与上接头唇形密封圈接触，密封上部井液，防止井液漏入地层。
全文摘要
本发明涉及一种油井智能防污染装置，包括测试管主体，在测试管主体上、下端分别连接上端盖和下端盖，测试管主体形状为圆柱状，其内腔为一矩形腔，上端盖内壁中部和下端分别安装有密封圈，测试管主体矩形腔上端动配合装有密封板销轴，密封板一端紧固连接密封板销轴，密封板销轴两端分别安装有扭簧，扭簧一端抵住密封板下端面，另一端抵住测试管主体矩形腔壁，下端盖下端设有螺纹，其侧壁上开有出油通道，其内安装有单向阀。其优点是可避免使用常规的测试管带来的频繁钢丝作业。不仅满足生产要求，又可简化作业程序，大大减少作业工作量，进一步节约作业费用，降低油井的开发成本。
文档编号E21B33/12GK1975100SQ20061013037
公开日2007年6月6日 申请日期2006年12月19日 优先权日2006年12月19日
发明者于小龙, 李贵川, 龙江桥, 孟伟斌, 郭树彬, 章桂庭, 陈永锋 申请人:中国海洋石油总公司, 中海石油基地集团有限责任公司