一种具有可调节流量的油田注水井配水器及其使用方法

技术领域

本发明涉及石油工业技术领域，具体为一种具有可调节流量的油田注水井配水器及其使用方法。

背景技术

油田注水是利用注水设备把质量合乎要求的水从注水井注入油层，以保持油层压力，这个过程称为油田注水，油田注水是油田开发过程中向地层补充能量、提高油田采收率的重要手段之一，注水井管理技术水平的高低决定着油田开发效果的好坏，同时也决定着油田开发寿命的长短。油田的注水井目前多使用的配水器，功能较为简单，其注水量的多少主要由配水器水嘴直径的大小控制，这种配水器的加工难度是较大的，即生产成本较高，随着技术的发展，人们往往会不满足于现有技术的配制，在现有技术的基础上加以改进，为此我们带来一种具有可调节流量的油田注水井配水器及其使用方法。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种具有可调节流量的油田注水井配水器及其使用方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有可调节流量的油田注水井配水器，包括套管，所述套管的外侧边缘靠近顶部处套设有第一螺帽和螺纹管，所述螺纹管位于第一螺帽的上方，所述螺纹管的外侧边缘套设有第二螺帽，所述螺纹管的内腔设有固定柱，所述固定柱的外侧边缘靠近顶端处设有限位机构，所述固定柱的两侧均设有对接定位机构，所述套管的内腔设有活动管，所述活动管的外侧边缘靠近顶端处套设有弹簧和第二环形固定板，所述第二环形固定板固定连接在活动管的外侧边缘，所述弹簧的底端与第二环形固定板固定连接，所述弹簧的顶端固定连接在固定柱的底端，所述活动管的外侧边缘靠近底端处套设有下环形限位板、上环形限位板和两个密封圈，两个所述密封圈为上下设置，所述下环形限位板位于下方的密封圈底部，所述上环形限位板位于上方的密封圈顶部，所述下环形限位板和上环形限位板均与活动管固定连接，所述套管的内腔固定连接有锥形套，所述锥形套位于第二环形固定板和上环形限位板之间，所述套管的外侧边缘开设有若干个第一出水孔，所述套管和锥形套的外侧边缘共同开设有若干个第二出水孔。

优选的，所述套管外侧边缘靠近顶端处开设有外螺纹，且所述外螺纹与螺纹管之间为螺纹连接，所述第一螺帽位于外螺纹的下方，所述第一螺帽与套管固定连接。

优选的，所述第二螺帽与螺纹管之间为固定连接，所述第二螺帽的顶部设置高度低于螺纹管的顶部设置高度，所述第二螺帽的底部设置高度低于螺纹管的底部设置高度。

优选的，所述限位机构包括环形托板和第一环形固定板，所述环形托板和第一环形固定板均套设在固定柱的外侧边缘靠近顶端处，所述第一环形固定板位于环形托板的上方，所述环形托板与固定柱固定连接，所述第一环形固定板固定连接在螺纹管的内腔靠近顶端处，所述固定柱的顶部固定连接有顶板，所述顶板位于第一环形固定板的上方，所述顶板的顶部固定连接有横板。

优选的，所述对接定位机构包括限位条，所述限位条固定连接在固定柱的侧壁上，且所述限位条靠近固定柱的侧壁底部处，所述套管的内腔两侧靠近顶端处均开设有限位槽，所述限位条活动连接在相邻的限位槽的内腔。

优选的，所述锥形套的侧壁截面为三角形，且所述锥形套三角形结构的底与套管固定连接，所述锥形套三角形结构的较长腰斜朝下，所述锥形套三角形结构的较短腰斜朝上。

优选的，两个所述限位槽之间的距离大于环形托板的截面圆直径，所述环形托板的截面圆直径大于套管的截面圆直径，所述顶板、环形托板和第一环形固定板的截面圆直径均小于螺纹管的截面圆直径。

优选的，所述下环形限位板的顶部开设有下环形槽，所述上环形限位板的底部开设有上环形槽，所述下环形槽与上环形槽分别与相邻的密封圈相互贴合，所述下环形限位板的设置高度高于第一出水孔，所述第二出水孔的位于第一出水孔的上方。

一种具有可调节流量的油田注水井配水器的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：将套管连接进水端，并给进水施加一定压力，随着水压的增大，推动活动管向上移动，活动管上方的空气从限位槽出排出，活动管带动第二环形固定板、上环形限位板、下环形限位板和两个密封圈向上移动，同时弹簧压缩；

步骤二：待上环形限位板、下环形限位板和两个密封圈随活动管向上移动至第一出水孔的上方时，且下环形限位板的高度高于第一出水孔，保持该水压稳定不便，水分从第一出水孔排出；

步骤三：当需要增大注水量时，先增大水压，随着水压的增大，活动管向上移动，活动管继续带动第二环形固定板、上环形限位板、下环形限位板和两个密封圈向上移动，密封圈在锥形套的内壁上移动，活动管的移动阻力变大，继续增大水压，同时弹簧继续压缩，这一过程中，水分继续从第一出水孔排出；

步骤四：待上环形限位板、下环形限位板和两个密封圈随活动管向上移动至第二出水孔的上方时，且下环形限位板的高度高于第二出水孔，保持该水压稳定不便，水分从第二出水孔排出，此时水分从第一出水孔和第二出水孔排出，增量了注水量；

步骤五：当需要安装活动管时，移动活动管、固定柱、弹簧、螺纹管和第二螺帽这个整体，先将活动管一端从套管的顶部插入，之后向下移动活动管，待固定柱移动至套管的上方时，将固定柱两侧的限位条对转套管内腔两侧的限位槽，之后推动固定柱，再将螺纹管套设有套管的外侧边缘，通过工具先卡住第一螺帽，再拧动第二螺帽，使得螺纹管在套管的外侧边缘向下移动，螺纹管带动第一环形固定板移动，第一环形固定板带动环形托板移动，进而带动固定柱移动，直至环形托板移动至套管的顶部后即可，以此完成活动管的安装。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明一种具有可调节流量的油田注水井配水器及其使用方法，可根据供水压力的大小来调节活动管的位置，进而调节密封圈位置，当密封圈移动至第一出水孔的上方时，开始注水，当密封圈移动至第二出水孔上方式，进而增大注水量，与现有技术相比，该装置功能多样，其注水量的多少取决去供水压力的大小，避免在配水器上加工多个直径的大小不同的水嘴，该加工难度是小，生产成本低；

2、本发明一种具有可调节流量的油田注水井配水器及其使用方法，通过锥形套的设置，使得活动管移动至该位置时，避免因套管的内壁光滑，而使得活动管向上移动，以此使得稳定固定在指定位置，保障注水的稳定性，

3、本发明一种具有可调节流量的油田注水井配水器及其使用方法，通过将弹簧设置在套管的内壁，避免因注水井中潮湿的环境而腐蚀弹簧，以此保障弹簧的使用寿命，通过限位槽和限位条的设置，方便安装固定柱。

附图说明

图1为本发明立体图；

图2为本发明爆炸图；

图3为本发明剖视立体图；

图4为本发明部件第二螺帽的立体图；

图5为本发明部件活动管的立体图；

图6为本发明部件套管的立体图；

图7为图3中A处的放大图；

图8为图3中B处的放大图；

图9为本发明部件锥形套的剖视立体图

图中标号：1、套管；2、第一螺帽；3、第二螺帽；4、螺纹管；5、横板；6、顶板；7、第一出水孔；8、外螺纹；9、环形托板；10、第一环形固定板；11、限位条；12、下环形限位板；13、密封圈；14、上环形限位板；15、固定柱；16、弹簧；17、第二环形固定板；18、限位槽；19、锥形套；20、活动管；21、下环形槽；22、上环形槽；23、第二出水孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：

一种具有可调节流量的油田注水井配水器，包括套管1，套管1的外侧边缘靠近顶部处套设有第一螺帽2和螺纹管4，套管1外侧边缘靠近顶端处开设有外螺纹8，且外螺纹8与螺纹管4之间为螺纹连接，第一螺帽2位于外螺纹8的下方，第一螺帽2与套管1固定连接，螺纹管4位于第一螺帽2的上方，螺纹管4的外侧边缘套设有第二螺帽3，第二螺帽3与螺纹管4之间为固定连接，第二螺帽3的顶部设置高度低于螺纹管4的顶部设置高度，第二螺帽3的底部设置高度低于螺纹管4的底部设置高度，螺纹管4的内腔设有固定柱15，固定柱15的外侧边缘靠近顶端处设有限位机构，限位机构包括环形托板9和第一环形固定板10，环形托板9和第一环形固定板10均套设在固定柱15的外侧边缘靠近顶端处，第一环形固定板10位于环形托板9的上方，环形托板9与固定柱15固定连接，第一环形固定板10固定连接在螺纹管4的内腔靠近顶端处，固定柱15的顶部固定连接有顶板6，顶板6位于第一环形固定板10的上方，顶板6的顶部固定连接有横板5；

固定柱15的两侧均设有对接定位机构，对接定位机构包括限位条11，限位条11固定连接在固定柱15的侧壁上，且限位条11靠近固定柱15的侧壁底部处，套管1的内腔两侧靠近顶端处均开设有限位槽18，限位条11活动连接在相邻的限位槽18的内腔，套管1的内腔设有活动管20，活动管20的外侧边缘靠近顶端处套设有弹簧16和第二环形固定板17，第二环形固定板17固定连接在活动管20的外侧边缘，弹簧16的底端与第二环形固定板17固定连接，弹簧16的顶端固定连接在固定柱15的底端，活动管20的外侧边缘靠近底端处套设有下环形限位板12、上环形限位板14和两个密封圈13，两个密封圈13为上下设置，下环形限位板12位于下方的密封圈13底部，上环形限位板14位于上方的密封圈13顶部，下环形限位板12的顶部开设有下环形槽21，上环形限位板14的底部开设有上环形槽22，下环形槽21与上环形槽22分别与相邻的密封圈13相互贴合，下环形限位板12的设置高度高于第一出水孔7，第二出水孔23的位于第一出水孔7的上方，下环形限位板12和上环形限位板14均与活动管20固定连接，套管1的内腔固定连接有锥形套19，锥形套19位于第二环形固定板17和上环形限位板14之间，锥形套19的侧壁截面为三角形，且锥形套19三角形结构的底与套管1固定连接，锥形套19三角形结构的较长腰斜朝下，锥形套19三角形结构的较短腰斜朝上，套管1的外侧边缘开设有若干个第一出水孔7，套管1和锥形套19的外侧边缘共同开设有若干个第二出水孔23，两个限位槽18之间的距离大于环形托板9的截面圆直径，环形托板9的截面圆直径大于套管1的截面圆直径，顶板6、环形托板9和第一环形固定板10的截面圆直径均小于螺纹管4的截面圆直径。

一种具有可调节流量的油田注水井配水器的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：将套管1连接进水端，并给进水施加一定压力，随着水压的增大，推动活动管20向上移动，活动管20上方的空气从限位槽18出排出，活动管20带动第二环形固定板17、上环形限位板14、下环形限位板12和两个密封圈13向上移动，同时弹簧16压缩；

步骤二：待上环形限位板14、下环形限位板12和两个密封圈13随活动管20向上移动至第一出水孔7的上方时，且下环形限位板12的高度高于第一出水孔7，保持该水压稳定不便，水分从第一出水孔7排出；

步骤三：当需要增大注水量时，先增大水压，随着水压的增大，活动管20向上移动，活动管20继续带动第二环形固定板17、上环形限位板14、下环形限位板12和两个密封圈13向上移动，密封圈13在锥形套19的内壁上移动，活动管20的移动阻力变大，继续增大水压，同时弹簧16继续压缩，这一过程中，水分继续从第一出水孔7排出；

步骤四：待上环形限位板14、下环形限位板12和两个密封圈13随活动管20向上移动至第二出水孔23的上方时，且下环形限位板12的高度高于第二出水孔23，保持该水压稳定不便，水分从第二出水孔23排出，此时水分从第一出水孔7和第二出水孔23排出，增量了注水量；

步骤五：当需要安装活动管20时，移动活动管20、固定柱15、弹簧16、螺纹管4和第二螺帽3这个整体，先将活动管20一端从套管1的顶部插入，之后向下移动活动管20，待固定柱15移动至套管1的上方时，将固定柱15两侧的限位条11对转套管1内腔两侧的限位槽18，之后推动固定柱15，再将螺纹管4套设有套管1的外侧边缘，通过工具先卡住第一螺帽2，再拧动第二螺帽3，使得螺纹管4在套管1的外侧边缘向下移动，螺纹管4带动第一环形固定板10移动，第一环形固定板10带动环形托板9移动，进而带动固定柱15移动，直至环形托板9移动至套管1的顶部后即可，以此完成活动管20的安装。

工作原理：将套管1连接进水端，并给进水施加一定压力，随着水压的增大，推动活动管20向上移动，活动管20上方的空气从限位槽18出排出，活动管20带动第二环形固定板17、上环形限位板14、下环形限位板12和两个密封圈13向上移动，密封圈13在锥形套19的内壁上移动，活动管20的移动阻力变大，同时弹簧16压缩，待上环形限位板14、下环形限位板12和两个密封圈13随活动管20向上移动至第一出水孔7的上方时，且下环形限位板12的高度高于第一出水孔7，保持该水压稳定不便，水分从第一出水孔7排出，当需要增大注水量时，先增大水压，随着水压的增大，活动管20向上移动，活动管20继续带动第二环形固定板17、上环形限位板14、下环形限位板12和两个密封圈13向上移动，密封圈13在锥形套19的内壁上移动，活动管20的移动阻力变大，继续增大水压，同时弹簧16继续压缩，这一过程中，水分继续从第一出水孔7排出，待上环形限位板14、下环形限位板12和两个密封圈13随活动管20向上移动至第二出水孔23的上方时，且下环形限位板12的高度高于第二出水孔23，保持该水压稳定不便，通过锥形套19的设置，使得活动管20移动至该位置时，避免因套管1的内壁光滑，而使得活动管20向上移动，以此使得稳定固定在指定位置，保障注水的稳定性，水分从第二出水孔23排出，此时水分从第一出水孔7和第二出水孔23排出，增量了注水量，当需要安装活动管20时，移动活动管20、固定柱15、弹簧16、螺纹管4和第二螺帽3这个整体，先将活动管20一端从套管1的顶部插入，之后向下移动活动管20，待固定柱15移动至套管1的上方时，将固定柱15两侧的限位条11对转套管1内腔两侧的限位槽18，之后推动固定柱15，再将螺纹管4套设有套管1的外侧边缘，通过工具先卡住第一螺帽2，再拧动第二螺帽3，使得螺纹管4在套管1的外侧边缘向下移动，螺纹管4带动第一环形固定板10移动，第一环形固定板10带动环形托板9移动，进而带动固定柱15移动，直至环形托板9移动至套管1的顶部后即可，以此完成活动管20的安装，通过将弹簧16设置在套管1的内壁，避免因注水井中潮湿的环境而腐蚀弹簧16，以此保障弹簧16的使用寿命，通过限位槽18和限位条11的设置，方便安装固定柱15。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。