一种压驱阀及使用方法与流程

1.本发明涉及石油开采技术领域，特别涉及一种压驱阀及使用方法。


背景技术：

2.在低渗透油藏、特低渗油藏开发中，由于储层物性差，普遍存在“注不进、采不出”，油井产能递减快等开发难题，导致这类油藏长期无法经济有效动用。目前，使用的酸化增注技术，在这类油藏上存在“水土不服”，有效期短、成本高、效果不理想。通过大排量、高压力，进行压裂造缝，温敏诱缝，增大孔喉，实现短期连续泵注大量水，用关井、闷井、压力驱散的压驱注水工艺试验，为井组对应油井提供了有效驱替能量，对于开发此类油藏取得了良好的开发效果。但是压驱注水技术尚处于矿场试验初级阶段，井下注入工艺目前可以实现笼统合注压驱与两层分层压驱，难以满足更多层分层均衡压驱注水、驱油的需要，同时，现有的两层分层压驱注水需要通过钢丝下入相应的开关工具进行注入阀的开关，对于这类低渗透油藏，一般是在深井高压的条件下，钢丝作业施工难度大，风险高。


技术实现要素：

3.本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种压驱阀及使用方法，通过在地面打入液体，可实现该压驱阀的重复开启和注水，关闭密封功能。
4.本发明提到的一种压驱阀，其技术方案是：包括上接头（1）、外管（2）、弹簧（3）、内管（4）、压差阀（5）、连接管（7）、平衡阀（8）、弹性束爪（9）、滑套（10）、下接头（11），所述的外管（2）的上端连接上接头（1），外管（2）的下端连接下接头（11），在外管（2）的上部内侧设有内管（4），内管（4）与外管（2）之间设有弹簧（3），弹簧（3）的下端与压差阀（5）的上端接触，压差阀（5）的下端连接平衡阀（8），平衡阀（8）的内侧与连接管（7）配合，所述连接管（7）安装在内管（4）的下端，连接管（7）的下端与滑套（10）连接，所述的滑套（10）的下端内壁设有下控制球座，在滑套（10）的侧壁上设有内出液孔（10
‑
1），所述外管（2）的下侧外壁设有外出液孔（2
‑
2）；下控制球（12）投入到下控制球座后，所述滑套（10）带动连接管（7）、平衡阀（8）和压差阀（5）下移，压缩弹簧（3），当滑套（10）的内出液孔（10
‑
1）与外管（2）的外出液孔（2
‑
2）对应后，实现液体向外侧对应的油层喷出打压。
5.优选的，上述内管（4）的下侧设有传压孔（4
‑
1），且在内管（4）的内腔底部安设上球座（6），所述的内管（4）的下端外壁设有外凸起环，用于与压差阀（5）的上端配合；所述的外管（2）的中部设有泄压孔（2
‑
1）。
6.优选的，上述压差阀（5）的上端设有内凸起环，用于与内管（4）的下端的外凸起环配合，所述的压差阀（5）的下端通过内螺纹与平衡阀（8）的外螺纹连接；优选的，上述的内凸起环与内管（4）的外壁之间，内凸起环与外管（2）的内壁之间，压差阀（5）的内壁与内管（4）的外凸起环的外壁之间，以及平衡阀（8）的内壁与连接管（7）的外壁之间，均设有密封圈。
7.优选的，上述传压孔（4
‑
1）设置在内管（4）下端的外凸起环。
8.优选的，上述的连接管（7）的上端设有外凸起台阶，所述外凸起台阶与压差阀（5）下端连接的平衡阀（8）配合；所述连接管（7）的下端与滑套（10）的上端活动连接。
9.优选的，上述的滑套（10）的上侧外壁连接弹性束爪（9），所述弹性束爪（9）的上端与外管（2）内壁的凹槽配合接触，在投入下控制球（12）时，滑套（10）在液体压力下带动弹性束爪（9）下移，当复位时，弹性束爪（9）的上端与外管（2）内壁复位到凹槽，用于固定滑套（10）。
10.本发明的进一步的应用是：通过油管将多个压驱阀串联连接，将上、中、下层各自对应的球座内径与滑套内径从大到小，按一定尺寸间隔排列，同时调节对应的上、下控制球尺寸；对任意一级压驱阀重复操作，可实现该层段压驱阀的开启注水，关闭密封功能；在封隔器分层的基础上，通过上述压驱阀组合可实现3层以上的层段的分层压驱注水。
11.本发明提到的压驱阀的使用方法，其技术方案是包括以下步骤：（1）压驱阀的开启与注水：将下控制球（12）从上接头（1）投入，下控制球（12）在重力作用下，坐于滑套（10）内的下控制球座上，通过上接头（1）液压打压，在液压作用下，滑套（10）下行，同时，带动弹性束爪（9）与连接管（7）下行；同时，滑套（10）上的内出液孔（10
‑
1）与外管上的外出液孔（2
‑
2）对齐，实现从压驱阀内部注入到压驱阀外部的连通，进而实现该对应油层的大排量、高压、无节流注水；（2）压驱阀的关闭：当该对应油层注水量达到设计注水量时，投入上控制球（13），上控制球（13）在重力作用下沉降于内管（4）内壁下端的上球座（6）上，通过上接头（1）的液体打压，液体通过传压孔（4
‑
1）喷出，带动压差阀（5）在液压的作用下压缩弹簧（3）上行，进而压差阀（5）的下端带动平衡阀（8）、连接管（7）、弹性束爪（9）与滑套（10）上行，滑套（10）上的内出液孔（10
‑
1）与外管（2）上的外出液孔（2
‑
2）错开，实现压驱阀内外连通通道的关闭；同时，弹性束爪（9）回到外管（2）内壁的凹槽位置，起固定滑套作用；通过外管（2）的泄压孔（2
‑
1）泄压后，在弹簧（3）的作用下，推动压差阀（5）、连接管（7）与平衡阀（8）下行，恢复原来各部件位置；其中，采用的下控制球（12）和上控制球（13）在水中超过设计的溶解时间后，会溶解消失；（3）压驱阀的重复开、关重复上述（1）、（2）步骤，可实现该压驱阀的重复开启注水，关闭密封功能。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下：（1）本发明通过将下控制球投入到下控制球座后，滑套带动连接管、平衡阀和压差阀下移，压缩弹簧，在滑套的内出液孔与外管的外出液孔对应后，实现液体向外侧对应的油层喷出注水；在该对应油层注水量达到设计注水量时，通过投入上控制球到内管内壁下端的上球座上，打压后，液体通过传压孔喷出，带动压差阀压缩弹簧上行，进而压差阀的下端带动平衡阀、连接管、弹性束爪与滑套上行，滑套上的内出液孔与外管上的外出液孔错开，实现压驱阀内外连通通道的关闭；同时，弹性束爪回到外管内壁的凹槽位置，起固定滑套作用；通过外管的泄压孔泄压后，在弹簧的作用下，推动压差阀、连接管与平衡阀下行，恢复原来各部件位置；（2）本发明可以串联多组，可实现多层段的分层压驱工艺技术，可以大幅度对于低
渗透、特低渗油藏的压驱注水效果，更好的实现均衡驱替注水；（3）通过投入可溶控制球来控制井下压驱阀的开、关工作状态，现场实施简单，可操作性强，安全性高。
附图说明
13.图1是本发明的结构示意图；图2是投入下控制球的整体结构示意图；图3是打压后压驱阀开启进行注水的结构示意图；图4是投入上控制球的整体结构示意图；图5是打压后压驱阀关闭的结构示意图；图6是压差阀复位后的上、下控制球溶解后的整体结构示意图；上图中：上接头1、外管2、弹簧3、内管4、压差阀5、上球座6、连接管7、平衡阀8、弹性束爪9、滑套10、下接头11、下控制球12、上控制球13，泄压孔2
‑
1、外出液孔2
‑
2、传压孔4
‑
1、内出液孔10
‑
1。
具体实施方式
14.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
15.实施例1，参照图1，本发明提到的一种压驱阀，包括上接头1、外管2、弹簧3、内管4、压差阀5、连接管7、平衡阀8、弹性束爪9、滑套10、下接头11，所述的外管2的上端连接上接头1，外管2的下端连接下接头11，在外管2的上部内侧设有内管4，内管4与外管2之间设有弹簧3，弹簧3的下端与压差阀5的上端接触，压差阀5的下端连接平衡阀8，平衡阀8的内侧与连接管7配合，所述连接管7安装在内管4的下端，连接管7的下端与滑套10连接，所述的滑套10的下端内壁设有下控制球座，在滑套10的侧壁上设有内出液孔10
‑
1，所述外管2的下侧外壁设有外出液孔2
‑
2；下控制球12投入到下控制球座后，所述滑套10带动连接管7、平衡阀8和压差阀5下移，压缩弹簧3，当滑套10的内出液孔10
‑
1与外管2的外出液孔2
‑
2对应后，实现液体向外侧对应的油层喷出打压。
16.其中，上述内管4的下侧设有传压孔4
‑
1，且在内管4的内腔底部安设上球座6，所述的内管4的下端外壁设有外凸起环，用于与压差阀5的上端配合；所述的外管2的中部设有泄压孔2
‑
1。上述压差阀5的上端设有内凸起环，用于与内管4的下端的外凸起环配合，所述的压差阀5的下端通过内螺纹与平衡阀8的外螺纹连接；并且，上述的内凸起环与内管4的外壁之间，内凸起环与外管2的内壁之间，压差阀5的内壁与内管4的外凸起环的外壁之间，以及平衡阀8的内壁与连接管7的外壁之间，均设有密封圈。
17.进一步的，上述传压孔4
‑
1设置在内管4下端的外凸起环；上述的连接管7的上端设有外凸起台阶，所述外凸起台阶与压差阀5下端连接的平衡阀8配合；所述连接管7的下端与滑套10的上端活动连接。
18.另外，上述的滑套10的上侧外壁连接弹性束爪9，所述弹性束爪9的上端与外管2内壁的凹槽配合接触，在投入下控制球12时，滑套10在液体压力下带动弹性束爪9下移，当复
位时，弹性束爪9的上端与外管2内壁复位到凹槽，起到固定滑套10的作用。
19.需要说明的是：采用的下控制球12和上控制球13采用可以在水中溶解，由于为本领域技术人员所熟知的常规技术，所以，不再详述。下控制球12和上控制球13在水中超过设计的溶解时间后，会溶解消失。
20.本发明提到的压驱阀的使用方法，包括以下步骤：（1）压驱阀的开启与注水：将下控制球12从上接头1投入，下控制球12在重力作用下，坐于滑套10内的下控制球座上，通过上接头1液压打压，在液压作用下，滑套10下行，同时，带动弹性束爪9与连接管7下行；同时，滑套10上的内出液孔10
‑
1与外管上的外出液孔2
‑
2对齐，实现从压驱阀内部注入到压驱阀外部的连通，进而实现该对应油层的大排量、高压、无节流注水；（2）压驱阀的关闭：当该对应油层注水量达到设计注水量时，投入上控制球13，上控制球13在重力作用下沉降于内管4内壁下端的上球座6上，通过上接头1的液体打压，液体通过传压孔4
‑
1喷出，带动压差阀5在液压的作用下压缩弹簧3上行，进而压差阀5的下端带动平衡阀8、连接管7、弹性束爪9与滑套10上行，滑套10上的内出液孔10
‑
1与外管2上的外出液孔2
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2错开，实现压驱阀内外连通通道的关闭；同时，弹性束爪9回到外管2内壁的凹槽位置，起固定滑套作用；通过外管2的泄压孔2
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1泄压后，在弹簧3的作用下，推动压差阀5、连接管7与平衡阀8下行，恢复原来各部件位置；其中，采用的下控制球12和上控制球13在水中超过设计的溶解时间后，会溶解消失；（3）压驱阀的重复开、关重复上述（1）、（2）步骤，可实现该压驱阀的重复开启注水，关闭密封功能。
21.实施例2，本发明提到的压驱阀可以将多个压驱阀串联组合，从而可以实现分层压驱注水。
22.具体是：通过油管将多个压驱阀串联连接，将上、中、下层各自对应的球座内径与滑套内径从大到小，按一定尺寸间隔排列，同时调节对应的上、下控制球尺寸；对任意一级压驱阀重复操作，可实现该层段压驱阀的开启注水，关闭密封功能；在封隔器分层的基础上，通过上述压驱阀组合可实现3层以上的层段的分层压驱注水。
23.以上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的相应简单修改或等同变换，尽属于本发明要求保护的范围。