油井产层堵采联动控制器的制作方法

1.本发明涉及石油开采中的有杆泵采油工艺技术领域，尤其涉及一种油井产层堵采联动控制器。


背景技术：

2.注水开发油田，对应油井见效后，含水逐渐上升，其中某一层段水串都表现为高含水，为了提高油井单井产量，对于可以判断出水层段的直接实施堵水技术，对于出水层段认识不清的则需要找水后实施封堵高含水层段，以达到降水增油的目的。
3.为了降低措施成本，现场一般采用找堵水管柱，将找水开关和封隔器下至对应层段，逐层生产，找到各层含水情况。根据开关的开启方式不同，分为机械找堵水和智能找堵水，智能找水的开关为电子开关，开关自动开启关闭，开关成本高。机械找水的开关为液压开关，依靠外界泵车打压实现开关开启关闭，找水开关成本低，这两种开关都存在：换层施工时，地面无明确信息判断开关是否关闭或者打开，导致不能及时正确判断产层含水及供液能力。同时，机械找堵水开关靠压力控制关闭开启，在换层前,开关关闭打开受上下层段压差的影响，易导致开关开启状态混乱，不能满足油田高含水油井机械找堵水技术的需要。
4.由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种油井产层堵采联动控制器，以克服现有技术的缺陷。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种油井产层堵采联动控制器，克服现有技术中存在的问题，本发明中内滑套结构和外滑套结构共同构成换层开关部，换层时开关打开信息明确清楚，只需打压一次即可实现换层。
6.本发明的目的是这样实现的，一种油井产层堵采联动控制器，包括中空的筒本体，所述筒本体的侧壁上间隔设有的上进液孔和下进液孔，所述下进液孔用于油井下层段的产液流入筒本体，所述上进液孔用于油井上层段的产液流入筒本体，所述筒本体的底部连接有封堵结构；所述筒本体内设置内滑套结构，所述内滑套结构能连通所述下进液孔且能在套管打压作用下滑动下移封堵所述下进液孔；所述筒本体的外壁上套设外滑套结构，所述外滑套结构能封堵所述上进液孔且能上移露出所述上进液孔，所述内滑套结构和所述外滑套结构构成换层开关部。
7.在本发明的一较佳实施方式中，所述内滑套结构包括中空的内套筒，所述内套筒的底部设置第一封堵球，所述第一封堵球能允许产液自下而上流动进入所述内套筒内，所述内套筒的侧壁上设置径向贯通的滑槽道，所述滑槽道能与所述上进液孔连通；所述内套筒能通过剪切销钉固定于所述筒本体内，所述内套筒被剪切销钉固定时，所述下进液孔能与所述内套筒的底部连通；所述剪切销钉被剪断时，所述内套筒能沿所述筒本体的内壁密封滑动下移封堵所述下进液孔。
8.在本发明的一较佳实施方式中，所述筒本体的侧壁上设置轨迹钉，所述轨迹钉内
凸于所述筒本体的内壁设置，所述滑槽道能沿所述轨迹钉轴向滑动。
9.在本发明的一较佳实施方式中，所述外滑套结构包括套设于所述筒本体的外壁上的外套筒，所述筒本体的侧壁上沿径向滑动穿设锁块，所述锁块能在所述内套筒的侧壁挤压下径向外移凸出于所述筒本体的外壁以固定所述外套筒，所述外套筒固定时能封堵所述上进液孔；所述内套筒下移时所述锁块径向回缩，所述外套筒上移露出所述上进液孔。
10.在本发明的一较佳实施方式中，所述筒本体的外壁上位于所述剪切销钉的上方设有直径呈增大设置第一台阶部，所述筒本体上位于所述外滑套和所述第一台阶部之间套设第一弹簧。
11.在本发明的一较佳实施方式中，所述内套筒位于所述滑槽道上方的外壁与所述筒本体的内壁之间呈间隔设置。
12.在本发明的一较佳实施方式中，所述外套筒的内壁和所述筒本体的外壁之间设置第一密封圈。
13.在本发明的一较佳实施方式中，所述封堵结构包括套设于所述筒本体内且位于所述下进液孔下方的中空的内连接套，所述内连接套的底部密封连接堵头，所述内连接套的内侧顶部套设限位套，所述限位套的底部设置第二封堵球，所述第二封堵球的底部设置第二弹簧，所述第二弹簧的底端抵靠于所述堵头的顶端，所述第二封堵球能自下而上封堵所述内连接套。
14.在本发明的一较佳实施方式中，所述筒本体的外壁上位于所述下进液孔的上方设有直径呈增大设置第二台阶部，所述第二台阶部的外壁上套设外连接套，所述下进液孔和所述封堵结构位于所述外连接套内，所述外连接套的底部连通下接头，所述下接头用于连接下油管。
15.在本发明的一较佳实施方式中，所述筒本体的顶部连接上接头，所述上接头用于连接上部封隔器。
16.由上所述，本发明提供的油井产层堵采联动控制器具有如下有益效果：
17.本发明提供的油井产层堵采联动控制器中，内滑套结构和外滑套结构共同构成换层开关部，开采换层时，上进液孔和下进液孔的关闭开启可靠，关闭开启同时完成，不存在开启关闭不清的现象；换层时，开关打开信息明确清楚；本发明提供的油井产层堵采联动控制器现场操作简单，只需打压一次即可实现换层；本发明提供的油井产层堵采联动控制器成本较低，成本约为电子开关的1/20，利于推广使用。
附图说明
18.以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
19.图1：为本发明的油井产层堵采联动控制器的结构示意图。
20.图2：为油井下层段生产时本发明的油井产层堵采联动控制器的状态图。
21.图3：为油井上层段生产时本发明的油井产层堵采联动控制器的状态图。
22.图中：
23.100、油井产层堵采联动控制器；
24.1、筒本体；
25.11、上进液孔；12、下进液孔；13、轨迹钉；14、第一台阶部；15、第二台阶部；16、外连
接套；17、下接头；18、上接头；
26.2、封堵结构；
27.21、内连接套；22、堵头；23、限位套；24、第二封堵球；25、第二弹簧；
28.3、内滑套结构；
29.31、内套筒；32、第一封堵球；33、滑槽道；
30.4、外滑套结构；41、外套筒；42、锁块；
31.5、剪切销钉；
32.61、第一弹簧；
33.71、第一密封圈；72、第二密封圈；73、第三密封圈；74、第四密封圈；75、第五密封圈；76、第六密封圈；77、第七密封圈；
34.8、油井上层段；9、油井下层段。
具体实施方式
35.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
36.在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
37.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
38.如图1至图3所示，本发明提供一种油井产层堵采联动控制器100，包括中空的筒本体1，筒本体1的侧壁上间隔设有的上进液孔11和下进液孔12，下进液孔12用于油井下层段的产液流入筒本体，上进液孔11用于油井上层段的产液流入筒本体，筒本体1的底部连接有封堵结构2；筒本体1内设置内滑套结构3，内滑套结构3能连通下进液孔12且能在套管打压作用下滑动下移封堵下进液孔12；筒本体1的外壁上套设外滑套结构4，外滑套结构4能封堵上进液孔11且能上移露出上进液孔11，内滑套结构3和外滑套结构4构成换层开关部。
39.本发明提供的油井产层堵采联动控制器中，内滑套结构和外滑套结构共同构成换层开关部，开采换层时，上进液孔和下进液孔的关闭开启可靠，关闭开启同时完成，不存在开启关闭不清的现象；换层时，开关打开信息明确清楚；本发明提供的油井产层堵采联动控制器现场操作简单，只需打压一次即可实现换层；本发明提供的油井产层堵采联动控制器成本较低，成本约为电子开关的1/20，利于推广使用。
40.进一步，如图1所示，内滑套结构3包括中空的内套筒31，内套筒31的底部设置第一封堵球32，第一封堵球32能允许产液自下而上流动进入内套筒31内，内套筒31的侧壁上设置径向贯通的滑槽道33，滑槽道33能与上进液孔11连通；内套筒31能通过剪切销钉5固定于筒本体1内，内套筒31被剪切销钉5固定时，下进液孔12能与内套筒31的底部连通；剪切销钉5被剪断时，内套筒31能沿筒本体1的内壁密封滑动下移封堵下进液孔12,为保证密封效果，内套筒31的外壁和筒本体1的内壁之间设置第七密封圈77。
41.进一步，如图1所示，筒本体1的侧壁上设置轨迹钉13，轨迹钉13内凸于筒本体1的内壁设置，滑槽道33能沿轨迹钉13轴向滑动。
42.进一步，如图1所示，外滑套结构4包括套设于筒本体1的外壁上的外套筒41，筒本体1的侧壁上沿径向滑动穿设锁块42，锁块42能在内套筒31的侧壁挤压下径向外移凸出于筒本体1的外壁以固定外套筒41，外套筒41固定时能封堵上进液孔11；内套筒31下移时锁块42径向回缩，外套筒41上移露出上进液孔11。如图3所示，内套筒31下移封堵下进液孔12时，锁块42径向回缩，外套筒41上移露出上进液孔11，油井上层段的产液流入筒本体1，油井上层段和油井下层段的开采完成切换。
43.进一步，如图1所示，筒本体1的外壁上位于剪切销钉5的上方设有直径呈增大设置第一台阶部14，筒本体1上位于外套筒41和第一台阶部14之间套设第一弹簧61。锁块42径向回缩时，外套筒41在第一弹簧61的作用下上移，露出上进液孔11。
44.进一步，内套筒31位于滑槽道33上方的外壁与筒本体1的内壁之间呈间隔设置。
45.进一步，如图1所示，为保证密封效果，外套筒41的内壁和筒本体1的外壁之间设置第一密封圈71。
46.进一步，如图1所示，封堵结构2包括套设于筒本体1内且位于下进液孔12下方的中空的内连接套21，内连接套21的底部密封连接堵头22，内连接套21的内侧顶部套设限位套23，限位套23的底部设置第二封堵球24，第二封堵球24的底部设置第二弹簧25，第二弹簧25的底端抵靠于堵头22的顶端，第二封堵球24能自下而上封堵内连接套21。在本发明的一具体实施例中，内连接套21螺纹连接于筒本体1内，限位套23螺纹连接于内连接套21内，堵头22螺纹连接于内连接套21内；为保证密封效果，限位套23和内连接套21之间设置第二密封圈72，内连接套21和筒本体1之间设置第三密封圈73。
47.进一步，如图1所示，筒本体1的外壁上位于下进液孔12的上方设有直径呈增大设置第二台阶部15，第二台阶部15的外壁上套设外连接套16，下进液孔12和封堵结构2位于外连接套16内，外连接套16的底部连通下接头17，下接头17用于连接下油管(现有技术，图中未显示)。外连接套16的内径与第二台阶部15的外径呈相同设置，外连接套16的内壁与筒本体1的底部外壁及封堵结构2的外壁之间构成套内环空，套内环空通过下接头17的内腔与下油管连通。
48.如图1所示，在本发明的一具体实施例中，外连接套16螺纹连接于筒本体1，下接头17与外连接套16螺纹连接；为保证密封效果，筒本体1的底部与外连接套16的顶部之间设置第四密封圈74，外连接套16的底部与下接头17的顶部之间设置第五密封圈75。
49.进一步，如图1所示，筒本体1的顶部连接上接头18，上接头18用于连接上部封隔器(现有技术，图中未显示)，上部封隔器连通上油管(现有技术，图中未显示)。在本发明的一具体实施例中，上接头18与筒本体1螺纹连接；为保证密封效果，上接头18与筒本体1之间设
置第六密封圈76。
50.本发明的油井产层堵采联动控制器100的使用方法如下：
51.首先完成本发明的油井产层堵采联动控制器100的安装：
52.将油井产层堵采联动控制器100的上接头18与上部封隔器(现有技术，图中未示出)的下端连接，下接头17与延伸至油井下层段9的下油管连接，内套筒31通过剪切销钉5固定于筒本体1内；按工程方案设计下入井内，油井产层堵采联动控制器100的位置位于油井上层段8。
53.换层前，生产油井下层段9：如图2所示，油井下层段9的产液经下油管、下接头17进入套内环空(外连接套16的内壁与筒本体1的底部外壁及封堵结构2的外壁之间的空间)，再经下进液孔12进入筒本体1内，在产液的压力作用下第一封堵球32被顶起，下层产液自下而上流动，经内套筒31流出本发明的油井产层堵采联动控制器100，经上油管流向地面；
54.内套筒31、筒本体1内部承受油井下层段9液体压力，筒本体1外部承受油井上层段8液体压力，剪切销钉5不承受外部剪切力，这样确保剪切销钉5受力不会因上下层段压差大发生剪断，避免发生误关闭打开现象。
55.换层过程：生产一段时间后，如需要换油井上层段8生产时，从套管打入高压液体，高压液体传到油井产层堵采联动控制器100内部，
56.由于第一封堵球32单流作用，高压液体压力升高至设定压力时，内套筒31向下移动剪断剪切销钉5，在压力的作用下内套筒31继续向下移动关闭筒本体1下方的下进液孔12，关闭后，内套筒31继续向下移动，当移动到设定位置时，内套筒31不再顶抵锁块42，锁块42失去支撑从而径向回缩，外套筒41解除锁定，在第一弹簧61的压力的作用下向上移动，露出(打开)上进液孔11，筒本体1与油井上层段8连通，内部压力下降，泵压表现为突降且稳不住压，油井上层段和油井下层段的开采完成切换(完成换层)，如图3所示；切换过程信息明确清楚，便于操作。
57.换层后，生产油井上层段8：当油井下层段9压力高时，由于第二封堵球24单流作用，油井下层段9的产液无法进入内滑套结构3内部，确保产出液体为油井上层段8的产液；当油井上层段8压力高时，由于第一封堵球32单流作用，油井上层段8的产液无法经内连接套21内部流出到油井下层段9，防止油井上层段8高压液体倒灌到油井下层段9，确保不受油井下层段9影响。
58.由上所述，本发明提供的油井产层堵采联动控制器具有如下有益效果：
59.本发明提供的油井产层堵采联动控制器中，内滑套结构和外滑套结构共同构成换层开关部，开采换层时，上进液孔和下进液孔的关闭开启可靠，关闭开启同时完成，不存在开启关闭不清的现象；换层时，开关打开信息明确清楚；本发明提供的油井产层堵采联动控制器现场操作简单，只需打压一次即可实现换层；本发明提供的油井产层堵采联动控制器成本较低，成本约为电子开关的1/20，利于推广使用。
60.以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。