本實用新型涉及石油開采中分層注水技術領域，特別涉及一種用于偏心配水器上的定量配水堵塞器。

背景技術：

油田投入開發后，隨著開采時間的增長，油層本身能量將不斷地被消耗，致使油層壓力不斷地下降，地下原油大量脫氣，粘度增加，油井產量大大減少，甚至會停噴停產，造成地下殘留大量死油采不出來。為了彌補原油采出后所造成的地下虧空，保持或提高油層壓力，實現油田高產穩產，并獲得較高的采出率，必須對油田進行注水。在石油開發的各種工藝措施中，注水效果的好與壞，直接影響到采油開發的效果，也直接關系到穩產周期的長短，采出率的高低。特別是隨著油田進入高含水開發期后，層間、層內矛盾突出，分層注水作為注水的主要技術手段，一直起著決定性的作用。

目前，油田分層注水工藝普遍采用偏心配水器，與偏心配水器配合使用的現有的配水堵塞器通過用鋼絲或電纜投撈該配水堵塞器以更換水嘴或調節水嘴大小的方式進行調配注水量。且現有的配水堵塞器的內部具有由活動閥、活動水嘴、出水孔組成的一個恒流機構，當注水壓力波動時，活動閥為平衡其上下壓差而上下移動，改變活動水嘴與出水孔組成的孔隙，阻止流量變化，以期達到定量配水的目的。

在實現本實用新型的過程中，設計人發現現有技術至少存在以下問題：(1)在實際操作中，隨著注水或地層壓力的波動，一級恒流機構的配注量會發生變化，從而影響配注精度和注水合格率；(2)現有技術需要多次鋼絲或電纜起下作業和反復測試，造成工作量多、勞動強度高、調配周期長，且鋼絲或電纜反復起下易出現卡、掉等事故。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種具有兩級恒流機構的定量配水堵塞器。

具體而言，包括以下的技術方案：

一種定量配水堵塞器，該定量配水堵塞器包括：

中空的外殼，所述外殼具有上連接口和下連接口，且在所述上連接口和所述下連接口之間的所述外殼的側壁上具有出水孔；

與所述外殼的所述上連接口連接的本體組件，所述本體組件密封所述上連接口；以及

與所述外殼的所述下連接口連通的下殼體，所述下殼體具有進水孔；

并且，在所述外殼的內部具有帶有第一固定水嘴的第一活動閥，所述第一活動閥與所述本體組件之間連接有第一彈簧，所述第一活動閥可緊貼所述外殼的內壁上下滑動；所述第一活動閥的側壁上具有可與所述出水孔連通的活動水嘴；

在所述第一活動閥的下端還具有固定閥以及通過第二彈簧與所述固定閥連接的第二活動閥，所述第二活動閥可緊貼所述外殼的所述下連接口的內壁上下滑動；所述第二活動閥具有可與所述進水孔連通的第二固定水嘴。

優選地，在所述第二活動閥的下端固定連接有中空的壓帽，所述中空的壓帽具有分別與所述第二固定水嘴、所述進水孔連通的上空腔和下空腔，所述上空腔的內徑小于所述下空腔的內徑，所述上空腔內具有堵塞所述上空腔的活塞，所述活塞可斷開地固定在所述上空腔的內壁上，所述活塞與所述第二活動閥之間連接有活塞彈簧。

優選地，所述活塞與所述壓帽的所述上空腔之間通過剪切銷釘連接。

優選地，所述上連接口具有內螺紋，所述本體組件與所述上連接口的內螺紋連接。

優選地，所述下連接口具有外螺紋，所述下殼體與所述下連接口的外螺紋連接。

優選地，所述第一固定水嘴位于所述第一活動閥的下端。

優選地，該定量配水堵塞器還具有位于所述本體組件上方的打撈頭。

優選地，在所述打撈頭的外部具有上殼體，所述打撈頭可在所述上殼體的內部上下滑動。

優選地，在所述打撈頭和所述本體組件之間還具有凸輪。

優選地，該定量配水堵塞器還具有多個密封圈。

本實用新型實施例提供的技術方案的有益效果是：提供一種具有兩級恒流機構的定量配水堵塞器。該定量配水堵塞器使原來的一級恒流機構變為兩級恒流機構，注入水通過兩級恒流機構實現雙重恒流，能有效克服層間干擾和壓力波動影響，在大壓力波動下也能實現定量注水，達到精細定量配水目的，提高了配注精度和注水合格率。

另外，本實用新型實施例還改變了注水通道的打開方式，使注水通道在配套注水管柱坐封前處于關閉狀態，并在管柱坐封完畢泄壓后能夠自動打開，而無需下鋼絲或電纜打撈打開。與目前應用的偏心配水器配套的堵塞器相比，減少了鋼絲或電纜作業次數，降低了作業量，且避免了鋼絲或電纜反復起下出現卡、掉等事故。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的定量配水堵塞器的注水通道開啟前的狀態；

圖2為本實用新型實施例提供的定量配水堵塞器的注水通道開啟后的狀態。

圖中的附圖標記分別表示：

1、外殼；2、上連接口；3、下連接口；4、出水孔

5、本體組件；

6、下殼體；7、進水孔；

8、第一活動閥；9、活動水嘴；10、第一彈簧；11、第一固定水嘴；

12、壓帽；13、上空腔；14、下空腔；15、活塞；16、活塞彈簧；

17、固定閥；18、第二彈簧；19、第二活動閥；20、剪切銷釘；

21、第二固定水嘴；

22、打撈頭；

23、凸輪；

24、上殼體；25；上端蓋；26、銷孔；27、打撈頭彈簧；

28、密封圈。

具體實施方式

為使本實用新型的技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。

本實用新型提供一種定量配水堵塞器，如圖1所示，圖1是本實用新型實施例提供的定量配水堵塞器的注水通道開啟前的狀態。該定量配水堵塞器，包括：中空的外殼1，外殼1具有上連接口2和下連接口3，且在上連接口2和下連接口3之間的外殼1的側壁上具有出水孔4；與外殼1的上連接口2連接的本體組件5，本體組件5密封上連接口2；以及與外殼1的下連接口3連通的下殼體6，下殼體6具有進水孔7；并且，在外殼1的內部具有帶有第一固定水嘴11的第一活動閥8，第一活動閥8與本體組件5之間連接有第一彈簧10，第一活動閥8可緊貼外殼1的內壁上下滑動；第一活動閥8的側壁上具有可與出水孔4連通的活動水嘴9；在所述第一活動閥8的下端還具有固定閥17(固定閥17具有閥孔)，以及通過第二彈簧18與所述固定閥17連接的第二活動閥19，所述第二活動閥19可緊貼所述外殼1的所述下連接口3的內壁上下滑動；所述第二活動閥19具有可與所述進水孔7連通的第二固定水嘴21。

為了定量配注的精度和注水的合格率，本實用新型在現有的配水堵塞器的結構的基礎上，在該定量配水堵塞器的內部增加一級恒流機構，以減小注水壓力波動和地層干擾的影響。如圖1所示，第二彈簧18與帶有第二固定水嘴21的第二活動閥19、以及固定閥17連接組成第一級恒流機構；第一彈簧10與帶有第一固定水嘴11、活動水嘴9的第一活動閥8、以及出水孔4連接組成第二級恒流機構，注入水通過第一級恒流機構和第二級恒流機構按設定好的固定流量配水(第一級恒流機構和第二級恒流機構在地面通過試驗標定的方式設定好系列固定流量)。當注入水或地層出現壓力波動，注水量增加(減少)時，第二固定水嘴21的嘴損增加(減少)，即其上下壓差增加(減少)，第二活動閥19在第二彈簧18的平衡力的作用下向上(向下)移動，使第二活動閥19與固定閥17的間隙減少(增加)，迫使注水量減少(增加)，減少注水量變化；同時，第一固定水嘴11的嘴損增加(減少)，即其上下壓差增加(減少)，第一活動閥8在第一彈簧10的平衡力的作用下向上(向下)移動，使活動水嘴9與出水孔4組成的孔隙減小(增大)，迫使注水量減少(增加)，進一步減少注水量變化，實現雙重恒流，達到定量注水的目的。也即是說，隨著注水壓力的波動，在第二彈簧18、第一彈簧10(第二彈簧18、第一彈簧10也可以替換成其它彈性裝置)的彈力下，第二活動閥19、第一活動閥8為平衡其上下壓差而上下移動，改變第二活動閥19與固定閥17之間的間隙及活動水嘴9與出水孔4組成的孔隙，阻止流量變化，注入水通過這兩級恒流機構實現雙重恒流，能有效克服層間干擾和壓力波動影響，即使在大壓力波動下也能實現定量注水，達到精細定量配水目的。

在上述的定量配水堵塞器中，還進一步地改變了堵塞器的注水通道的打開方式，使該定量配水堵塞器在注水管柱坐封完畢泄壓后自動打開，無需下鋼絲或電纜將其投撈打開。如圖1所示，具體地設置為在第二活動閥19的下端固定連接有中空的壓帽12，中空的壓帽12具有分別與第二固定水嘴21、進水孔7連通的上空腔13和下空腔14，上空腔13的內徑小于下空腔14的內徑，上空腔13內具有堵塞上空腔13的活塞15，活塞15可斷開地固定在上空腔13的內壁上，活塞15與第二活動閥19之間連接有活塞彈簧16。其原理為：該定量配水堵塞器隨偏心配水器下入井內，進水孔7通過管道與注水管柱連通，初始時(如圖1所示)，該定量配水堵塞器依靠壓帽12和活塞15之間的密封配合使注水通道處于關閉狀態，以利于配套注水管柱坐封；當管柱坐封時，水通過進水孔7進入壓帽12內，隨著壓力增加，活塞15斷開與上空腔13的內壁之間的連接，壓力推動活塞15壓縮活塞彈簧16，并緊貼壓帽12的上空腔13的內壁向上移動，此時注水通道依然處于關閉狀態；當管柱坐封完畢泄壓時，活塞彈簧16推動活塞15向下移動到下空腔14內，注水通道自動打開(如圖2所示)，這樣一來，無需下鋼絲或電纜打開注水通道，從而減少了鋼絲或電纜作業次數，降低了作業量，且避免了鋼絲或電纜反復起下出現卡、掉等事故。

在上述的定量配水堵塞器中，為了使定量配水堵塞器和注水管柱更好地密封或固定連接，外殼1上還可設置有多個密封圈28。

在上述的定量配水堵塞器中，下殼體6具有中空的錐形頭結構，進水孔7開設于該錐形頭上。

在上述的定量配水堵塞器中，為了在初始時活塞15堵塞壓帽12的上空腔13，且方便活塞15在受到壓力時斷開與上空腔13的內壁之間的連接，活塞15與壓帽12的上空腔13可通過剪切銷釘20連接。當管柱坐封時，隨著壓力增加，剪切銷釘20可剪斷。

在上述的定量配水堵塞器中，對上接口2和本體組件5之間的連接方式沒有嚴格限定，能實現密封連接即可，且為了便于更換定量配水堵塞器，以改變配水量，上接口2和本體組件5之間優先地為螺紋連接，例如在上連接口2可設置有內螺紋，本體組件5與上連接口2的內螺紋連接，為了進一步密封，在上接口2和本體組件5的連接處還可設置有密封圈28。

在上述的定量配水堵塞器中，對下連接口3和下殼體6之間的連接方式沒有嚴格要求，可以為螺紋連接或焊接，例如，下連接口3可設置有外螺紋，下殼體6與下連接口3的外螺紋連接。

在上述的定量配水堵塞器中，第一固定水嘴11可設置于第一活動閥8的下端。

在上述的定量配水堵塞器中，為了便于打撈定量配水堵塞器以對其進行更換，在本體組件5的上方可設置有打撈頭22。當需要改變配注量時，可下鋼絲或電纜通過打撈頭22撈出定量配水堵塞器進行更換。

在上述的定量配水堵塞器中，打撈頭22具有打撈頭彈簧27，且帶有打撈頭彈簧27的打撈頭22位于上端蓋25內，上端蓋25與上殼體24之間可采用螺紋連接，且上端蓋25與上殼體24的連接處具有密封圈28，打撈頭22可在上殼體24的內部上下滑動。

在上述的定量配水堵塞器中，為了使定量配水堵塞器在投送過程中不脫落及安全可靠的卡在偏心配水器偏孔內，在上端蓋25上還設置有銷孔26，插入鋼絲固定，只有當定量配水堵塞器投送到位、緊緊的卡在偏心配水器偏孔內時，才能上提投撈器剪斷鋼絲，使定量配水堵塞器與偏心配水器脫開。

在上述的定量配水堵塞器中，打撈頭22和本體組件5之間還具有凸輪23，凸輪23具有扭簧機構，在日常使用中，凸輪23可抵靠在偏心配水器上以進一步固定該定量配水堵塞器，當打撈該定量配水堵塞器時，投撈器連接打撈頭22向上移動，凸輪23可脫離偏心配水器，解除對該定量配水堵塞器的固定。

以上所述僅是為了便于本領域的技術人員理解本實用新型的技術方案，并不用以限制本實用新型。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。