[發明專利]一種油田注水井井口回流系統及方法

有效

• 申請號: 202010018818.1
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111236900B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 李桂亮;李長俊;曹斌;謝含宇;何杰
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B43/20
• 分類號: E21B43/20
• 代理公司: 重慶百潤洪知識產權代理有限公司 50219
• 代理人: 沈鋒

1.一種油田注水井井口回流系統，其特征在于，包括：

井口流通調節裝置和與井口流通調節裝置連接的井口回流裝置；

所述井口流通調節裝置包括第一閘閥、第二閘閥、第三閘閥、第四閘閥、第五閘閥、第六閘閥、第七閘閥，所述第一閘閥與回注水來水管道連接，并且所述第一閘閥通過管道分別與所述第四閘閥和所述第七閘閥串聯，所述第四閘閥和所述第七閘閥分別與回注水回流管道和回注水回注管道連接；

所述井口回流裝置包括回流機構、鐘擺機構、運動轉變機構和正時機構；

所述回流機構包括缸體，所述缸體的內部開設有第一內腔和第二內腔，所述缸體頂部的分別設置有第一柱形旋塞和第二柱形旋塞，所述第一內腔和第二內腔之間分別設置有第三柱形旋塞和第四柱形旋塞，所述缸體底部的兩側分別設置有第五柱形旋塞和第六柱形旋塞；

所述第一內腔的內部設置有上活塞，所述上活塞的左側設置有上軸，所述第二內腔的內部設置有下活塞，所述下活塞的左側設置有下軸；

所述鐘擺機構包括擺錘，所述擺錘的頂部設置有擺桿，所述擺桿的頂部通過上導軌設置有上滑塊，所述擺桿的中上部設置有支座，所述擺桿的底端通過下導軌設置有下滑塊；

所述運動轉變機構包括座體、主動桿、從動桿，所述座體的頂部設置有上齒條，所述座體的底部設置有下齒條，所述座體的右側設置有齒輪，所述座體的左側頂部通過牽連座設置有第一彈簧，所述第一彈簧的左端通過吊耳連接從動桿，所述座體的底部通過牽連座設置有第二彈簧，所述第二彈簧的左端通過吊耳與所述下齒條連接；

所述正時機構包括正時連接桿、正時立桿、正時上齒條、正時中齒條、正時下齒條、第一正時棘輪、第二正時棘輪、第三正時棘輪、第四正時棘輪、第五正時棘輪、第六正時棘輪，所述第一正時棘輪、所述第二正時棘輪、所述第三正時棘輪、所述第四正時棘輪、所述第五正時棘輪、所述第六正時棘輪分別與第一柱形旋塞和第二柱形旋塞、第三柱形旋塞、第四柱形旋塞、第五柱形旋塞和第六柱形旋塞連接，所述第二閘閥和所述第三閘閥分別與井口回流裝置的第一進口、第二進口進行連接，所述第五閘閥和所述第六閘閥分別與井口回流裝置的第一出口、第二出口進行連接。

2.根據權利要求1所述的油田注水井井口回流系統，其特征在于，所述第一柱形旋塞和所述第二柱形旋塞的頂部分別設置為第一進口和第二進口，所述第五柱形旋塞和第六柱形旋塞的底部分別設置為第一出口和第二出口。

3.根據權利要求1所述的油田注水井井口回流系統，其特征在于，所述第二內腔一側設置有第一放空閥，所述第二內腔的另一側設置有第二放空閥。

4.根據權利要求1所述的油田注水井井口回流系統，其特征在于，所述上滑塊與回流機構的上軸連接，下滑塊與回流機構的下軸連接。

5.根據權利要求1所述的油田注水井井口回流系統，其特征在于，所述主動桿的左側通過行程導軌設置有行程滑塊；主動桿的右側與所述回流機構的上軸左端連接；所述上齒條和所述下齒條通過所述齒輪嚙合。

6.根據權利要求1所述的油田注水井井口回流系統，其特征在于，所述正時連接桿與所述正時立桿和所述運動轉變機構的從動桿連接，所述正時立桿與正時上齒條、正時中齒條、正時下齒條連接；所述正時上齒條與第一正時棘輪、第二正時棘輪連接；所述正時中齒條與第三正時棘輪、第四正時棘輪連接，所述正時下齒條與第五正時棘輪、第六正時棘輪連接。

7.根據權利要求1所述的油田注水井井口回流系統，其特征在于，所述第一正時棘輪、第二正時棘輪、第三正時棘輪、第四正時棘輪、第五正時棘輪、第六正時棘輪分別與所述第一柱形旋塞、第二柱形旋塞、第三柱形旋塞、第四柱形旋塞、第五柱形旋塞、第六柱形旋塞連接。

8.根據權利要求1-7任一項所述的油田注水井井口回流系統的操作方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、打開回流裝置的第一放空閥、第二放空閥，關閉第四閘閥、第七閘閥，打開第五閘閥、第六閘閥、第二閘閥、第三閘閥，使回流裝置處于待工作狀態；

S2、調節運動轉變機構的行程滑塊至預定回流比位置；

S3、緩慢打開第一閘閥，當第一放空閥、第二放空閥出水穩定后，關閉第一放空閥、第二放空閥，使回流裝置處于工作狀態；

還包括以下運動過程：

S1、當第一柱形旋塞開啟、第二柱形旋塞關閉時，回注水通過第二閘閥進入第一內腔左半部，依靠回注水的壓力推動上活塞向右運動；第一內腔右半部的回注水進入第二內腔的右半部；該運動過程也通過上軸帶動鐘擺機構的擺桿、運動轉變機構的行程滑塊運動；擺桿運動帶動下活塞向左運動，推動第二內腔左半部中回注水流出；行程滑塊向右運動至觸發點位時推動運動轉變機構的上齒條運動，該運動將使從動桿向左運動，當行程滿足正時棘輪的主動齒輪的1/4周長后，第一柱形旋塞處于關閉狀態、第二柱形旋塞處于開啟狀態，回流裝置處于另一種運動狀態；

S2、當第一柱形旋塞關閉、第二柱形旋塞開啟時，回注水經第三閘閥進入第一內腔的右半部，并推動上活塞向左運動；第一內腔左半部的回注水進入第二內腔的左半部；該運動也通過上軸帶動擺桿、行程滑塊運動；擺桿帶動下活塞向右運動，推動第二內腔右半部的回注水流出；行程滑塊向左運動至觸發點位時推動從動桿向左運動，當行程滿足齒輪的1/4周長后，第一柱形旋塞處于開啟狀態、第二柱形旋塞處于關閉狀態；

S3、至此，回流裝置完成一次完整的往復運動，此后回流裝置將重復上述運動過程，以實現回注水回流至聯合站及回注地層。