一种全通径液压驱动分层注液及压裂装置.pdf

本实用新型涉及一种全通径液压驱动分层注液及压裂装置，其技术方案是：上接头和下接头之间通过中心管连接，密封活塞、定压开关、单流滑道体、转环压帽、转环组成运动体，密封活塞与中心管之间设有定压开关，定压开关下部连接单流滑道体，单流滑道体的下部为转环，转环的上部通过转环压帽连接，转环绕中心管转动，运动体的下部设有蓄能机构，蓄能机构底部连接蓄能垫，蓄能垫下部连接压力调节环，所述的压力调节环通过定位销钉与密封缸套连接，中心管的中间内部设有轨道；本实用新型的有益效果是：工艺简单，不需要下放多层管柱，分注明确，从上向下打压，下到需要的注水层，实现多层连接注水，井下注水作业可调，可以关闭，实现分层注水，同时可以合注。

权利要求书
1.  一种全通径液压驱动分层注液及压裂装置，其特征是：包括上接头（1）、中心管（2）、密封活塞（4）、定压开关（5）、单流滑道体（6）、密封缸套（7）、转换压帽（8）、转环（9）、轨道销钉（10）、蓄能机构（11）、蓄能垫（12）、压力调节环（13）、定位销钉（14）、下接头（15）， 上接头（1）和下接头（15）之间通过中心管（2）连接，上接头（1）和下接头（15）的外部设有密封缸套（7），中心管（2）和密封缸套（7）之间由上向下依次设有密封活塞（4）、定压开关（5）、单流滑道体（6）、转环压帽（8）、转环（9），密封活塞（4）、定压开关（5）、单流滑道体（6）、转环压帽（8）、转环（9）组成运动体，密封活塞（4）与中心管（2）之间设有定压开关（5），定压开关（5）下部连接单流滑道体（6），单流滑道体（6）的下部为转环（9），转环（9）的上部通过转环压帽（8）连接，转环（9）绕中心管（2）转动，运动体的下部设有蓄能机构（11），蓄能机构（11）底部连接蓄能垫（12），蓄能垫（12）下部连接压力调节环（13），所述的压力调节环（13）通过定位销钉（14）与密封缸套（7）连接，中心管（2）的中间内部设有轨道（c），液体经过密封活塞（4）、定压开关（5）、单流滑道体（6）施加压力，通过轨道销钉（10）在轨道（c）中运动，实现转环（9）的旋转换向。

2.  根据权利要求1所述的一种全通径液压驱动分层注液及压裂装置，其特征是：所述的中心管（2）上部设有注射孔（2.1），所述的轨道（c）包括长轨道（d）和短轨道（e），轨道销钉（10）沿长轨道（d）和短轨道（e）往复运动，其中，长轨道（d）的上死点由长开点（a）和短关点（b）间隔组成；短轨道（e）的下死点由长度相同的换向点（f）间隔组成。

3.  根据权利要求1所述的一种全通径液压驱动分层注液及压裂装置，其特征是：所述的单流滑道体（6）包括上滑道体（6.1）和下滑道体（6.2），上滑道体（6.1）的外部设有密封凹槽（6.3），上滑道体（6.1）的直径小于下滑道体（6.2）的直径，上滑道体（6.1）和下滑道体（6.2）的外部连接处设有凸肩（6.5），所述的上滑道体（6.1）和下滑道体（6.2）的内部连接处设有挡台（6.4）。

4.  根据权利要求1所述的一种全通径液压驱动分层注液及压裂装置，其特征是：所述的蓄能机构（11）为弹簧或橡胶或气囊。

5.  根据权利要求1所述的一种全通径液压驱动分层注液及压裂装置，其特征是：所述的定压开关（5）包括弹簧和活塞，活塞的内部安装弹簧，通过调节弹簧的长度设定不同的定压值。

6.  根据权利要求1所述的一种全通径液压驱动分层注液及压裂装置，其特征是：所述的上接头（1）和中心管（2）通过防松销钉（3）固定连接，防止中心管（2）在工作中轴向转动。

说明书一种全通径液压驱动分层注液及压裂装置
技术领域
本实用新型涉及一种采油用设备，特别涉及一种全通径液压驱动分层注液及压裂装置。
背景技术
   在油田生产中，多层位是一个常见的现象，在众多的层位中，液体的油水含量是不同的，为了提高效益，在油田的生产中，需要注灰、堵水剂、化学堵水等方式将水层堵住，开采油层，以提高采油率，降低费用，增加效益。后期也出现机械分层装置，但是其存在的问题是：工具不能实现换向。目前油井中的分注状况为，一是采用偏心配水器，采用偏心配水器需要定量，井下注水作业不可调，不能关闭，无法注入不同的液体；二是采用分层插接注入法，优点是可以达到分注的目的，可以注射不同的液体，同时存在的缺点是，工艺复杂，下多层管柱，操作困难，无法实现两层以上的合注。
实用新型内容
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种全通径液压驱动分层注液及压裂装置，工艺简单，不需要下放多层管柱，分注明确。
其技术方案是：包括上接头、中心管、密封活塞、定压开关、单流滑道体、密封缸套、转换压帽、转环、轨道销钉、蓄能机构、蓄能垫、压力调节环、定位销钉、下接头， 上接头和下接头之间通过中心管连接，上接头和下接头的外部设有密封缸套，中心管和密封缸套之间由上向下依次设有密封活塞、定压开关、单流滑道体、转环压帽、转环，密封活塞、定压开关、单流滑道体、转环压帽、转环组成运动体，密封活塞与中心管之间设有定压开关，定压开关下部连接单流滑道体，单流滑道体的下部为转环，转环的上部通过转环压帽连接，转环绕中心管转动，运动体的下部设有蓄能机构，蓄能机构底部连接蓄能垫，蓄能垫下部连接压力调节环，所述的压力调节环通过定位销钉与密封缸套连接，中心管的中间内部设有轨道，液体经过密封活塞、定压开关、单流滑道体施加压力，通过轨道销钉在轨道中运动，实现转环的旋转换向。
上述的中心管上部设有注射孔，所述的轨道包括长轨道和短轨道，轨道销钉沿长轨道和短轨道往复运动，其中，长轨道的上死点由长开点和短关点间隔组成；短轨道的下死点由长度相同的换向点间隔组成。
上述的单流滑道体包括上滑道体和下滑道体，上滑道体的外部设有密封凹槽，上滑道体的直径小于下滑道体的直径，上滑道体和下滑道体的外部连接处设有凸肩，所述的上滑道体和下滑道体的内部连接处设有挡台。
上述的蓄能机构为弹簧或橡胶或气囊。
上述的定压开关包括弹簧和活塞，活塞的内部安装弹簧，通过调节弹簧的长度设定不同的定压值。
上述的上接头和中心管通过防松销钉固定连接，防止中心管在工作中轴向转动。
本实用新型的有益效果是：工艺简单，不需要下放多层管柱，分注明确，从上向下打压，下到需要的注水层，实现多层连接注水，井下注水作业可调，可以关闭，实现分层注水，同时可以合注。
附图说明
附图1是本实用新型的上半部分的结构示意图；
附图2是本实用新型的下半部分的结构示意图；
附图3是中心管的结构示意图；
附图4是单流滑道体的结构示意图；
上图中：接头1、中心管2、防松销钉3、密封活塞4、定压开关5、单流滑道体6、密封缸套7、转换压帽8、转环9、轨道销钉10、蓄能机构11、蓄能垫12、压力调节环13、定位销钉14、下接头15；注射孔2.1、上滑道体6.1、下滑道体6.2、密封凹槽6.3、挡台6.4、凸肩6.5、长开点a、短关点b、轨道c、长轨道d、短轨道e、换向点f。
具体实施方式
    结合附图1-4，对本实用新型作进一步的描述：
实施例1：本实用新型包括上接头1、中心管2、密封活塞4、定压开关5、单流滑道体6、密封缸套7、转换压帽8、转环9、轨道销钉10、蓄能机构11、蓄能垫12、压力调节环13、定位销钉14、下接头15， 上接头1和下接头15之间通过中心管2连接，上接头1和下接头15的外部设有密封缸套7，中心管2和密封缸套7之间由上向下依次设有密封活塞4、定压开关5、单流滑道体6、转环压帽8、转环9，密封活塞4、定压开关5、单流滑道体6、转环压帽8、转环9组成运动体，密封活塞4与中心管2之间设有定压开关5，定压开关5下部连接单流滑道体6，单流滑道体6的下部为转环9，转环9的上部通过转环压帽8连接，转环9绕中心管2转动，运动体的下部设有蓄能机构11，蓄能机构11底部连接蓄能垫12，蓄能垫12下部连接压力调节环13，所述的压力调节环13通过定位销钉14与密封缸套7连接，中心管2的中间内部设有轨道c，液体经过密封活塞4、定压开关5、单流滑道体6施加压力，通过轨道销钉10在轨道c中运动，实现转环的旋转换向。
其中，中心管2上部设有注射孔2.1，所述的轨道c包括长轨道d和短轨道e，轨道销钉10沿长轨道d和短轨道e往复运动，其中，长轨道d的上死点由长开点a和短关点b间隔组成；所述的短轨道e的下死点由长度相同的换向点f间隔组成。
其中，单流滑道体6包括上滑道体6.1和下滑道体6.2，上滑道体6.1的外部设有密封凹槽6.3，上滑道体6.1的直径小于下滑道体6.2的直径，上滑道体6.1和下滑道体6.2的外部连接处设有凸肩6.5，所述的上滑道体6.1和下滑道体6.2的内部连接处设有挡台6.4。
其中，蓄能机构11为弹簧或橡胶或气囊。
其中，定压开关5包括弹簧和活塞，活塞的内部安装弹簧，通过调节弹簧的长度设定不同的定压值。
另外，上接头1和中心管2通过防松销钉3固定连接，防止中心管在工作中轴向转动。
本实用新型提到的全通径液压驱动分层注液及压裂装置的注液方法，包括以下几个步骤：
A）将中心管2通过螺纹连接上接头1和下接头15，上接头1和下接头15的外部连接密封缸套7，密封缸套7与上接头1和下接头15之间通过密封垫圈密封；
B）从上接头1注入液体，液体在定压开关5的作用下通过注射孔2.1向下运动，通过单流滑道体6，轨道销钉10进入短轨道e上，液体压在短轨道e上进行注液或压裂作业，当顶部液体压力消失后，在下部蓄能机构11的作用下上行从而换向，轨道销钉10进入长轨道d内，在长轨道d上实现关闭；当轨道销钉10在短轨道e时，由于轨道销钉10的阻碍作用，从而使运动体刚好运动到合适的位置实现定压开关5打开，从而完成注水、注酸或注聚合物等注液工作；
C）根据不同井的要求可以设定一个定压值，当轨道销钉10在长轨道d时，密封活塞4的行程超过中心管2上的注射孔2.1，注射孔2.1不被打开，实现注射孔2.1关闭；当轨道销钉10在短轨道e时，由于轨道销钉10的阻碍作用，从而使运动体刚好运动到合适的位置实现定压开关5打开，由于分层组合的不同，可以实现单层单注以及多层合注。
实施例2：与实施例1不同的是，取消定压开关5，在密封活塞4上开设微型定压开关，单流滑道体上设定微型定压开关，在密封活塞的顶部设有开槽，开槽内部设有弹簧和滚珠，单流滑道体的下部开设导流槽，导流槽内部设有弹簧和滚珠实现连通，从而实现注液的功能。
本实用新型的工作原理：通过密封活塞4、定压开关5、单流滑道体6、转环压帽8、转环9组成整个装置的运动体，运动体在中心管2与密封缸套7之间由于液体压力与蓄能机构的共同作用往复运动，由于中心管2上的轨道长短不同，表示的层位开关也不同，所以该工具能够完成分层注水与压裂的功能，运动体中的定压开关5根据不同井的要求可以设定一个定压值，当轨道销钉10在长轨道d时，密封活塞4的行程超过中心管2上的注射孔2.1，不被打开，因此注射孔2.1实现关闭；当轨道销钉10在短轨道e时，由于轨道销钉10的阻碍作用，从而使运动体刚好运动到合适的位置实现定压开关5打开，从而完成注液包括注水、注酸或注聚合物等，当压力消失时，运动体在蓄能机构的作用下上行，从而换向。
以上所述，仅是本实用新型的部分较佳实施例，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，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本实用新型要求保护的范围。