本發(fā)明屬于油田采油工程,具體涉及一種多級節(jié)流水嘴、一種恒流調(diào)節(jié)部件以及一種恒流堵塞器。
背景技術(shù):
1、二次采油中的注水開發(fā)技術(shù)已成為油田開發(fā)中后期的一種重要手段。目前,國內(nèi)部分油田因同井不同地層間各地層參數(shù)差異大、層間干擾嚴重而研發(fā)出細分注水技術(shù)。細分注水技術(shù)是提高油層均衡動用、控含水、控遞減的重要手段,細分層段數(shù)增加可明顯提高吸水厚度比例,提高油層動用程度及原油采收率,進而提高油田產(chǎn)量。但隨著細分層段數(shù)的增加,注水層段被細分后,3m3/d-5m3/d小流量注水層段的數(shù)量和注水井測試工作量都大幅度增加。3m3/d-5m3/d小流量注水需要堵塞器的當量嘴徑極小,現(xiàn)有的普通可調(diào)堵塞器調(diào)節(jié)難度非常大,細微的嘴徑調(diào)節(jié)或者注入壓力波動,都會導致注水量超出合理誤差范圍,注水合格率下降及測調(diào)周期減短將大幅度增加測調(diào)工作難度。恒流注水技術(shù)可保證應用層段在壓力波動時流量恒定注入,但現(xiàn)有普通恒流堵塞器僅能夠?qū)崿F(xiàn)10m3/d-100m3/d恒流注水,無法滿足3m3/d-5m3/d小流量的恒流注水需求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決普通可調(diào)堵塞器測調(diào)難度大、注水合格率難以保證、無法滿足小流量恒流注水需求等問題中的至少一項,本發(fā)明提供了一種多級節(jié)流水嘴、一種恒流調(diào)節(jié)部件以及一種恒流堵塞器。
2、為實現(xiàn)上述技術(shù)目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
3、根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種多級節(jié)流水嘴,其包括:
4、在第一方向上彼此間隔開設置的多個擋板;和
5、連接多個擋板的連接件,
6、其中,相鄰擋板之間形成有流體通道,每個擋板上均設置有在第一方向上貫通的通孔,相鄰擋板上的通孔與相鄰擋板之間的流體通道流體連通,相鄰擋板上的通孔交錯設置。
7、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,相鄰擋板之間形成的流體通道為由頂壁、底壁和側(cè)壁三部分構(gòu)成的空間,其中,頂壁和底壁各自由相鄰的兩個擋板形成,側(cè)壁完全或者部分由連接件形成,或者側(cè)壁完全由與多級節(jié)流水嘴配合使用的主體或管道形成。
8、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,多級節(jié)流水嘴為三級節(jié)流水嘴,包括沿第一方向依次設置的第一擋板、第二擋板和第三擋板。
9、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,多個擋板彼此平行設置。
10、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,多個擋板呈圓片狀且彼此同心地設置。
11、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,每個擋板上僅設置有一個通孔。
12、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,第一擋板上的通孔在第二擋板上的正投影與圓心的連線與第二擋板上的通孔與圓心的連線之間的夾角為30度-330度,和/或第一擋板上的通孔在第三擋板上的正投影與第三擋板上的通孔重合。
13、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,第一擋板和第二擋板的直徑相同,均小于第三擋板的直徑。
14、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,第一擋板上的通孔在第二擋板上的正投影與圓心的連線與第二擋板上的通孔與圓心的連線之間的夾角為180度,第一擋板上的通孔在第三擋板上的正投影與第三擋板上的通孔重合,所有擋板上的通孔直徑為1.8mm-2.0mm。
15、根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供了一種恒流調(diào)節(jié)部件,其包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面所述的多級節(jié)流水嘴。
16、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,恒流調(diào)節(jié)部件包括:
17、外殼體,外殼體具有內(nèi)腔和第一流體出口;
18、柱塞主體,柱塞主體軸向可滑動地設置在外殼體的內(nèi)腔中,柱塞主體內(nèi)部形成有流體腔室,流體腔室具有流體入口和第二流體出口,第二流體出口與外殼體的第一流體出口配合形成可變節(jié)流孔,可隨著流體壓力變化調(diào)節(jié)流體流量;
19、彈性組件,彈性組件設置在外殼體的內(nèi)腔中,位于外殼體的一部分與柱塞主體之間,用于彈性支撐柱塞主體,
20、其中,多級節(jié)流水嘴設置在柱塞主體的流體入口處。
21、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,恒流調(diào)節(jié)部件還包括與柱塞主體連接的柱塞帽,多級節(jié)流水嘴可通過柱塞帽固定在柱塞主體的流體入口處。
22、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,彈性組件包括彈簧和支撐件,彈簧一端固定在外殼體的一部分上,另一端固定在支撐件上,支撐件與柱塞主體抵接。
23、根據(jù)本發(fā)明的第三方面,提供了一種恒流堵塞器,其包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面所述的多級節(jié)流水嘴。
24、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,恒流堵塞器包括:
25、主體,主體內(nèi)部自上到下依次設有上腔體、凸輪腔、下腔體,下腔體的側(cè)壁上形成有第一流體出口;
26、壓帽,壓帽與主體的上端部連接;
27、打撈桿,打撈桿穿過壓帽,設置在上腔體內(nèi);
28、凸輪,凸輪可轉(zhuǎn)動地安裝在凸輪腔內(nèi),并且與打撈桿連接;
29、柱塞主體,柱塞主體軸向可滑動地設置在下腔體中,柱塞主體內(nèi)部形成有流體腔室,流體腔室具有位于柱塞主體一端處的流體入口和位于柱塞主體側(cè)壁上的第二流體出口,第二流體出口與第一流體出口配合形成可變節(jié)流孔,可隨著流體壓力變化調(diào)節(jié)流體流量;
30、彈性組件,彈性組件設置在下腔體內(nèi),位于主體的一部分與柱塞主體之間,用于彈性支撐柱塞主體;
31、篩堵,篩堵與主體的下端部連接,
32、其中,多級節(jié)流水嘴設置在柱塞主體的流體入口處。
33、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,恒流堵塞器還包括:壓簧,壓簧套在打撈桿上并由壓帽固定。
34、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,彈性組件包括柱塞彈簧和扶正桿,柱塞彈簧套在扶正桿上,固定在扶正桿的一部分與主體的一部分之間。
35、由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明可以實現(xiàn)如下技術(shù)效果:
36、本發(fā)明提供的多級節(jié)流水嘴,通過設置多個擋板并且交錯設置相鄰擋板上的通孔,實現(xiàn)了多個層級擋板交替節(jié)流,逐級降壓,降低水嘴兩側(cè)壓差和流體速度,具有整體結(jié)構(gòu)簡單、安裝使用方便、便于小流量調(diào)節(jié)的優(yōu)點。特別是,在一些實施例中,通過控制通孔尺寸為1.8mm-2.0mm可以實現(xiàn)3m3/d-5m3/d小流量調(diào)節(jié)。
37、本發(fā)明提供的恒流調(diào)節(jié)部件,由于設置了上述多級節(jié)流水嘴,可以實現(xiàn)小流量恒流調(diào)節(jié)。
38、本發(fā)明提供的恒流堵塞器,由于設置了上述多級節(jié)流水嘴,通過多級節(jié)流水嘴不同層級擋板交替節(jié)流的方式,可在不影響注入壓力的情況下,實現(xiàn)小流量注水,特別是,在一些實施例中,通過多級節(jié)流水嘴的特定參數(shù)設計配合恒流堵塞器的主體結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)3m3/d-5m3/d小流量恒流注水,同時通過減小不同層級擋板重疊面積來增加多級節(jié)流水嘴每個層級擋板的嘴徑,減少卡堵的風險。本發(fā)明提供的恒流堵塞器可以保持注水量長期穩(wěn)定,延長測調(diào)周期,降低測調(diào)工作難度,減少測試工作量。
1.一種多級節(jié)流水嘴,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級節(jié)流水嘴,其特征在于,相鄰擋板之間形成的流體通道為由頂壁、底壁和側(cè)壁三部分構(gòu)成的空間,其中,頂壁和底壁各自由相鄰的兩個擋板形成,側(cè)壁完全或者部分由連接件形成,或者側(cè)壁完全由與多級節(jié)流水嘴配合使用的主體或管道形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級節(jié)流水嘴,其特征在于,多級節(jié)流水嘴為三級節(jié)流水嘴,包括沿第一方向依次設置的第一擋板、第二擋板和第三擋板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級節(jié)流水嘴,其特征在于,多個擋板彼此平行設置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級節(jié)流水嘴,其特征在于,多個擋板呈圓片狀且彼此同心地設置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多級節(jié)流水嘴,其特征在于,每個擋板上僅設置有一個通孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多級節(jié)流水嘴,其特征在于,第一擋板上的通孔在第二擋板上的正投影與圓心的連線與第二擋板上的通孔與圓心的連線之間的夾角為30度-330度,和/或第一擋板上的通孔在第三擋板上的正投影與第三擋板上的通孔重合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多級節(jié)流水嘴,其特征在于,第一擋板和第二擋板的直徑相同,均小于第三擋板的直徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多級節(jié)流水嘴,其特征在于,第一擋板上的通孔在第二擋板上的正投影與圓心的連線與第二擋板上的通孔與圓心的連線之間的夾角為180度,第一擋板上的通孔在第三擋板上的正投影與第三擋板上的通孔重合,所有擋板上的通孔直徑為1.8mm-2.0mm。
10.一種恒流調(diào)節(jié)部件,其特征在于,包括權(quán)利要求1-9中任一項所述的多級節(jié)流水嘴。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的恒流調(diào)節(jié)部件,其特征在于,包括:
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的恒流調(diào)節(jié)部件,其特征在于,恒流調(diào)節(jié)部件還包括與柱塞主體連接的柱塞帽,多級節(jié)流水嘴可通過柱塞帽固定在柱塞主體的流體入口處。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的恒流調(diào)節(jié)部件,其特征在于,彈性組件包括彈簧和支撐件,彈簧一端固定在外殼體的一部分上,另一端固定在支撐件上,支撐件與柱塞主體抵接。
14.一種恒流堵塞器,其特征在于,包括權(quán)利要求1-9中任一項所述的多級節(jié)流水嘴。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的恒流堵塞器,其特征在于,包括:
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的恒流堵塞器,其特征在于,還包括:
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的恒流堵塞器,其特征在于,彈性組件包括柱塞彈簧和扶正桿,柱塞彈簧套在扶正桿上,固定在扶正桿的一部分與主體的一部分之間。