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
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于石油工業(yè)采油技術領域，具體涉及油田分采油時，防倒灌控制閥以及應用該防倒灌控制閥的井下分層同采管柱組合。
【背景技術】
[0002]目前，在油田后期采油時，當?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，目前通常用的技術就是在分層采油時對能量較低的油層進行人工封堵，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)明內容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術所存在的不足，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、結構設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、一次性下入油井內并且防倒灌性能好、采油效率高、維護成本低的分層同采防倒灌組合管柱。
[0005]本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案:
[0006]該防倒灌控制閥是在閥體的一端加工有下層油進油口、側壁上沿著徑向加工有上層油進油口，在閥體的另一端加工有出油口，在出油口上設置有壓盤，在壓盤上加工有過油孔，在閥體內加工有沿著軸向與下層油進油口貫通的下油層通道，在下油層通道的外側加工有與上層油進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置有球閥，在上層油進油口的外側設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，上油層通道的內徑與下油層通道的橫截面相等。
[0010]上述油濾環(huán)的側壁上與上層油進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置有防倒灌控制閥，防倒灌控制閥的下層油進油口與封隔器的出油口連通、出油口與抽油栗的進油口連通。
[0015]上述防倒灌控制閥設置在上油層上方，封隔器設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構，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進入，在上層油進油口外側安裝油濾環(huán)，并且保證油濾環(huán)在過濾雜質的同時不影響進油效率，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)明結構設計合理，拆裝方便，維護成本低、可一次性下入井內，無需人工封堵，節(jié)省人力，可廣泛應用與各種采油井。
【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構示意圖。
[0018]圖2為圖1中防倒灌控制閥S的結構示意圖。
[0019]圖3為圖2中壓盤SI的結構示意圖。
[0020]圖4為圖2中油濾環(huán)S4的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]現(xiàn)結合附圖和實施例對本發(fā)明的技術方案進行進一步說明，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連通構成。
[0024]其中:油管I與抽油栗2通過螺紋連接，抽油栗2的進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油口 a，為了能夠與封隔器3絲扣連接，在下層油進油口 a上加工有內螺紋，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，在出油口內壁上加工有內螺紋，在出油口內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同一圓周上平均分布。在閥體S5內加工有沿著軸向與下層油進油口 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構，球座的球面半徑為20mm，在其內裝上直徑為20mm的鋼球，形成下層油球閥S2。本實施的閥體S5側壁上還加工有一個徑向延伸的上層油進油口 b，對應在閥體S5內下層油通道的側部還加工有一個與上層油進油口 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構，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。在上層油進油口 b的外側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按照采油技術要求按照上部油層9米以上，篩管5、絲堵6按采油技術安裝，當下部油層采油時，原油通過篩管5從閥體S5的下層油進油口進入，通過球閥S2、壓盤SI進入抽油栗