[发明专利]热采防污染井下开关

说明书

技术领域

本发明涉及海上石油行业在热力采油过程中用于连通和封隔地层和油管的井下开关。尤其涉及到一种热采防污染井下开关，属于石油热采技术领域。 

背景技术

目前陆地油田的稠油热采井注汽转抽生产管柱主要为注采一体化管柱，一次管柱满足注汽和转抽两个生产过程，注采一体化生产管柱采用抽油泵采油，地面需配备抽油机设备。在海上平台上，由于平台空间有限小，没有安装抽油机的空间，只能使用螺杆泵或离心泵。但是螺杆泵或离心泵的耐温能力有限，无法满足高温注汽的要求，因此海上目前稠油热采井还无法实现注采一体化，只能采用注汽和采油分开的两次管柱，完成一个吞吐周期。 

海上平台进行蒸汽吞吐的注汽和采油两次管柱的衔接上需要克服一些技术难题。注汽和放喷结束后，由于热采井还存在自喷能力，起出注汽管柱时，会出现油水上涌、地层能量进一步降低、污染周围环境等，需要对油井进行压井作业。压井作业时，压井液容易吸收井筒周围热量，使近井地带温度降低，对油层造成冷伤害，转抽后开井困难，甚至将油井压死；另一方面，因压井液与地层的配伍性可能会存在一定的误差，容易对油层造成污染。这一点对于水敏性稠油油藏来说尤为严重。 

现有的井下开关只考虑了连通或者隔离油管和地层,没有考虑耐高温、热采井出砂、水平井复杂的井身结构等因素，不能满足海上热采井耐高温、多轮次反复开关，注热-放喷-电潜泵生产的高低温交替和压力频繁变化的生产条件，不适合使用在海上水平井稠油热采的防污染管柱。 

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种热采防 污染井下开关，具有在不同工况下都开启关闭灵活、密封性能可靠的特点，有效的解决了耐温、耐压以及重复开关的技术问题。 

本发明采用了如下技术方案： 

一种热采防污染井下开关，包括上接头、外套、下接头，所述上接头、下接头分别与外套的上、下端连接，还包括旋板开关机构以及强制复位机构；所述旋板开关机构、强制复位机构均设置在外套内部，可在外套内部滑动；所述旋板开关机构主要由固定销座、旋板、推杆组成；固定销座与上接头螺纹连接，旋板一端与固定销座连接，旋板另一端与推杆一端连接；所述强制复位机构主要由弹簧座、弹簧组成，所述弹簧座的一端与推杆另一端连接；弹簧一端紧接弹簧座，另一端紧接下接头。 

进一步，所述旋板一端通过第一旋转轴与固定销座连接，旋板另一端通过第二旋转轴与推杆连接。其中：所述的固定销座内圆面的靠上部开设有螺纹，下端部开设有凸台，凸台上开设有轴孔；所述的第一旋转轴安装于固定销座的轴孔内，所述的第一旋转轴可以在所述的固定销座的轴孔内旋转。特别是，所述的旋板中间是一圆形的盲板，在盲板外圆面上开设有凸出的两个耳朵，两个耳朵沿轴向对称，耳朵上分别开设有销轴孔，分别用于插入第一旋转轴与第二旋转轴。 

进一步，所述弹簧座的一端通过第三旋转轴与推杆连接。 

进一步，所述热采防污染井下开关还包括密封机构。特别是：所述密封机构包括凸型密封盘根以及两个O型密封盘根，所述O型密封盘根分别安装在上接头、下接头的凹槽内；所述凸型密封盘根安装在上接头的下部的外圆面上；外套上端和上接头之间以及外套下端和下接头之间分别通过所述O型密封盘根来密封；旋板和固定销座之间通过所述凸型密封盘根来密封。 

其中，所述密封机构由耐高温的复合材料制成，其性能不受温度交变的影响。 

进一步，所述上接头、外套、下接头、旋板开关机构以及强制复位机构均采用不锈钢材料。 

该发明与现有技术相比具有以下优点： 

(A)申请的热采防污染井下开关承压差20MPa、常温和300度以 上高温的条件下具有可靠的密封性能和开启、关闭灵活性，能够满足热采井高温注热、常温作业及正常生产需求； 

(B)申请的热采防污染井下开关具有较高的耐腐蚀性能，可以满足腐蚀流体介质工况条件； 

(C)申请的热采防污染井下开关采用弹簧作为复位机构，对井下落鱼和出砂适应性较强； 

(D)申请的热采防污染井下开关过流面积比较大，可以减小注热流体和放喷生产时流体的沿程阻力损失，适合海上稠油热采水平井热采的特点。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 

图1为本发明的剖面结构示意图。