一種防倒灌控制閥及分層同采防倒灌組合管柱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油工業(yè)采油技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及油田分采油時，防倒灌控制閥以及應(yīng)用該防倒灌控制閥的井下分層同采管柱組合。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在油田后期采油時，當(dāng)?shù)谝粚佑蛯幽芰拷档?，產(chǎn)量減少時，需要打開第二、第三層油層采油，如果籠統(tǒng)采油時，新層、舊層壓力不同，能量不同，油液必然從能量高層流向能量低層，導(dǎo)致采出地面的油液減少。為了克服此問題，目前通常用的技術(shù)就是在分層采油時對能量較低的油層進(jìn)行人工封堵，待原低能量層能量升高或原高能量層能量降低時，再對其封堵層解堵，但是，在具體采油過程中仍然存在油液地下層間出現(xiàn)倒灌現(xiàn)象，致使采出程度降低，同時井下工作量大、技術(shù)難度高、不易操作，在油井封堵時，成本高，工人勞動強度大，油井作業(yè)時間長，整體采油效率低下等問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，本發(fā)明提供了一種能夠有效防止油層間倒灌發(fā)生并且拆裝方便、結(jié)構(gòu)設(shè)計合理的防倒灌控制閥。
[0004]同時，本發(fā)明還提供了一種用上述防倒灌控制閥實現(xiàn)可分層同采、一次性下入油井內(nèi)并且防倒灌性能好、采油效率高、維護(hù)成本低的分層同采防倒灌組合管柱。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案:
[0006]該防倒灌控制閥是在閥體的一端加工有下層油進(jìn)油口、側(cè)壁上沿著徑向加工有上層油進(jìn)油口，在閥體的另一端加工有出油口，在出油口上設(shè)置有壓盤，在壓盤上加工有過油孔，在閥體內(nèi)加工有沿著軸向與下層油進(jìn)油口貫通的下油層通道，在下油層通道的外側(cè)加工有與上層油進(jìn)油口貫通的上油層通道，上油層通道和下油層通道與壓盤正對的出油端設(shè)置有球閥，在上層油進(jìn)油口的外側(cè)設(shè)置有套裝在閥體外壁上的油濾環(huán)。
[0007]上述上油層通道是2?4個，并以下油層通道的中心線為中心在同一圓周上平均分布O
[0008]上述上油層通道的橫截面之和與下油層通道的橫截面相等。
[0009]上述上油層通道是I個，上油層通道的內(nèi)徑與下油層通道的橫截面相等。
[0010]上述油濾環(huán)的側(cè)壁上與上層油進(jìn)油口相對的位置加工有篩孔，篩孔面積之和Σ S1與上層油進(jìn)油口橫截面積&之間滿足:Σ S i彡2S a。
[0011]上述篩孔是線切割加工的條形縫，條形縫的寬度為0.5?2_。
[0012]上述壓盤與閥體通過絲扣方式連接。
[0013]上述過油孔的孔徑小于球閥的鋼球直徑。
[0014]本發(fā)明的分層同采防倒灌組合管柱，包括自上而下相互連通的油管、抽油栗、封隔器、油管扶正器、篩管以及絲堵，在抽油栗與封隔器之間設(shè)置有防倒灌控制閥，防倒灌控制閥的下層油進(jìn)油口與封隔器的出油口連通、出油口與抽油栗的進(jìn)油口連通。
[0015]上述防倒灌控制閥設(shè)置在上油層上方，封隔器設(shè)置在上油層與下油層之間。
[0016]本發(fā)明的防倒灌控制閥是將下層油通道與上層油通道分離，并在下層油通道與上層油通道的出油端采用球閥結(jié)構(gòu)，利用油壓將鋼球頂開，實現(xiàn)抽油，在抽油完成后鋼球回到球座上，防止抽油時出現(xiàn)層間倒灌的現(xiàn)象，利用絲扣連接的壓盤有效防止在油壓沖擊下鋼球從出油口脫離閥體，同時，為了防止上油層中的雜質(zhì)進(jìn)入，在上層油進(jìn)油口外側(cè)安裝油濾環(huán)，并且保證油濾環(huán)在過濾雜質(zhì)的同時不影響進(jìn)油效率，利用該防倒灌控制閥的組合管柱無需封堵即可實現(xiàn)不同油層采油，有效防止層間倒灌，大大降低采油難度，提高采油效率，延長管柱使用壽命，并且本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，拆裝方便，維護(hù)成本低、可一次性下入井內(nèi)，無需人工封堵，節(jié)省人力，可廣泛應(yīng)用與各種采油井。
【附圖說明】
[0017]圖1為實施例1的分層同采防倒灌組合管柱結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為圖1中防倒灌控制閥S的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為圖2中壓盤SI的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為圖2中油濾環(huán)S4的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]現(xiàn)結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步說明，但是本發(fā)明不僅限于下述的實施情形。
[0022]實施例1
[0023]由圖1可知，本實施例的分層同采防倒灌組合管柱是由油管1、抽油栗2、防倒灌控制閥S、封隔器3、油管扶正器4、篩管5以及絲堵6連通構(gòu)成。
[0024]其中:油管I與抽油栗2通過螺紋連接，抽油栗2的進(jìn)油口與防倒灌控制閥S的出油口通過螺紋連通，防倒灌控制閥S的下層油進(jìn)油口 a與封隔器3的出油口采用絲扣方式連接，封隔器3與油管扶正器4、篩管5以及絲堵6自上而下依次連接，本實施例的油管1、抽油栗2、封隔器3、油管扶正器4、篩管5以及絲堵6均屬于常規(guī)型號，使用時，控制防倒灌控制閥S的下層油進(jìn)油口 a位于上層油層上方18m處，有效防止上層油與下層油間倒灌回油，提高采油效率，同時，控制封隔器3在上層油與下層油之間，并且避開油層套管接箍。
[0025]如圖2所示，本實施例的防倒灌控制閥S是由閥體S5、壓盤S1、油濾環(huán)S4、下層油球閥S2以及上層油球閥S3連接組成。具體是，該閥體S5的外徑為89mm，長為275mm，采用不銹鋼制成，在閥體S5的下端加工有與封隔器3出口匹配的下層油進(jìn)油口 a，為了能夠與封隔器3絲扣連接，在下層油進(jìn)油口 a上加工有內(nèi)螺紋，在閥體S5的上端加工有出油口，并且在出油口端外壁上加工有與抽油栗2匹配的外螺紋，在出油口內(nèi)壁上加工有內(nèi)螺紋，在出油口內(nèi)用螺紋方式固定有一個壓盤SI，參見圖3，該壓盤SI是可拆卸的，在壓盤SI上加工有5個圓形過油孔，過油孔的孔徑是14mm，以一個過油孔為中心，其余四個過油孔在其外側(cè)同一圓周上平均分布。在閥體S5內(nèi)加工有沿著軸向與下層油進(jìn)油口 a貫通的下層油通道，下層油通道直徑是16_，在下層油通道與壓盤SI相對的出油端加工為球座結(jié)構(gòu)，球座的球面半徑為20mm，在其內(nèi)裝上直徑為20mm的鋼球，形成下層油球閥S2。本實施的閥體S5側(cè)壁上還加工有一個徑向延伸的上層油進(jìn)油口 b，對應(yīng)在閥體S5內(nèi)下層油通道的側(cè)部還加工有一個與上層油進(jìn)油口 b貫通的上層油通道，該上層油通道的直徑與下層油通道直徑相等，并且其出口端的設(shè)計也是與下層油通道相同，即在上層油通道的出口端也加工成球座結(jié)構(gòu)，并在球座上安裝有一個直徑為20mm的鋼球，形成上層油球閥S3，當(dāng)油壓作用將鋼球頂出時通過壓盤SI阻擋，防止鋼球脫離。在上層油進(jìn)油口 b的外側(cè)用絲扣方式固定有一個油濾環(huán)S4，如圖4所示，對上層油進(jìn)行粗過濾，該油濾環(huán)S4壁上加工篩孔C，該篩孔c是通過線切割加工的條形縫，條形縫的寬度是1.7_，長為24_，條形縫的面積之和是上層油進(jìn)油口 b橫截面的2倍。
[0026]使用時，防倒灌控制閥S防止原油倒灌，封隔器3緊貼井壁將井筒分為上下兩部分，扶正器4則保證組合管住位于井筒中部，減少封隔器3徑向受力，抽油栗2按照采油技術(shù)要求按照上部油層9米以上，篩管5、絲堵6按采油技術(shù)安裝，當(dāng)下部油層采油時，原油通過篩管5從閥體S5的下層油進(jìn)油口進(jìn)入，通過球閥S2、壓盤SI進(jìn)入抽油栗