一种双层钢管膨胀式管外封隔器

摘要

本发明涉及管外封隔器技术领域，尤其涉及一种双层钢管膨胀式管外封隔器，基于区域网信号连接中控室，包括主体结构、分体结构、主体连接管和分体连接管，分体结构至少设有一个，分体结构的顶端通过主体连接管与分体结构贯通连接，两个分体结构之间通过分体连接管贯通连接，且分体结构的最低端安装有延伸管；本发明，实现对单油层和多油层油体的同步抽取和局部抽取，还在抽油过程中通过设置的压力检测组件对油压检测，并配合设置的底部密封组件、环侧密封组件和膨胀密封组件，实现多油层抽取的自由切换和局部关闭及整体关闭采油处，提高抽油的质量和抽油过程中的稳定性，加强了抽油的效率。

权利要求

1.一种双层钢管膨胀式管外封隔器，基于区域网信号连接中控室，其特征在于，包括主体结构（1）、分体结构（2）、主体连接管（3）和分体连接管（4），所述分体结构（2）至少设有2个，所述分体结构（2）的顶端通过主体连接管（3）与主体结构（1）贯通连接，两个所述分体结构（2）之间通过分体连接管（4）贯通连接，且分体结构（2）的最低端安装有延伸管（5），所述主体结构（1）和分体结构（2）均由环管体（6）、动力箱（7）、底部密封组件（8）、环侧密封组件（9）和压力检测组件（15）组成，所述环管体（6）的两端分设有进液管口（10）和出液管口（11），所述动力箱（7）固定设于环管体（6）的中心部，所述环管体（6）的内壁对称开设有第一通孔（12），所述第一通孔（12）分设于动力箱（7）的两端，且第一通孔（12）分别设于靠近进液管口（10）和出液管口（11）处，所述底部密封组件（8）设于进液管口（10）处，且底部密封组件（8）与位于进液管口（10）处的第一通孔（12）适配，所述环管体（6）的外壁开设有第二通孔（13），且环管体（6）的外壁与其内壁之间形成流道腔，所述第二通孔（13）和第一通孔（12）均与流道腔贯通连接，所述环侧密封组件（9）与第二通孔（13）适配，所述主体结构（1）还设有膨胀密封组件（14）；所述压力检测组件（15）包括检测主体（1501）、检测管（1502）、压力传感器（1503）、压力浮块（1504）和压力感应弹簧（1505），所述检测主体（1501）固定设于动力箱（7）内，且检测主体（1501）的局部贯穿动力箱（7）内壁延伸到其外部并插入流道腔内，所述检测管（1502）与检测主体（1501）固定连接，所述压力传感器（1503）固定设于检测管（1502）的顶端，且压力传感器（1503）与检测主体（1501）电性连接，所述压力浮块（1504）的外端与检测管（1502）的内壁抵接，所述压力感应弹簧（1505）设于检测管（1502）内，且压力感应弹簧（1505）的两端分别与压力浮块（1504）的顶面中心处和压力传感器（1503）的底面中心处固定连接，且检测主体（1501）通过区域网与中控室信号连接；中控室包括定位标签模块、信息收集模块、油体分析模块、反馈执行模块和油体评估模块；定位标签模块，用于给分隔器进行位置标定并生成定位标签信息；信息收集模块，采集油区的整体油体质量状况变化值，还将油区的整体油体质量状况变化值发送给油体分析模块；油体分析模块，用于接收油区的整体油体质量状况变化值并产生整体反馈检测信号，并将其发送给反馈执行模块和油体评估模块；还用于接收分隔器终端的局部油体质量状况信息和与分隔器对应的定位标签信息，并生成分隔器处的油体质量差异因子和分离控制信号，还将其分别发送给油体评估模块和反馈执行模块；反馈执行模块，反馈执行模块接收到反馈检测信号后，立即控制过滤器和含水量检测仪工作，从而生成分隔器终端的局部油体质量状况信息，并获取与分隔器对应的定位标签信息；还将分隔器终端的局部油体质量状况信息和与分隔器对应的定位标签信息发送给油体分析模块；还用于接收分离控制信号并控制油树阀切换油路；油体评估模块，用于接收整体反馈信号并获取油体质量差异因子，从而编辑劣质油体评估文本并将其发送给中控室的显示屏处显示。

2.根据权利要求1所述的一种双层钢管膨胀式管外封隔器，其特征在于，所述底部密封组件（8）包括密封环块（801）和密封气缸（802），所述密封环块（801）与密封气缸（802）的活塞杆固定连接，所述密封气缸（802）固定设于动力箱（7）内，所述密封环块（801）滑动抵接于环管体（6）的内壁内端处，且密封环块（801）的高度大于第一通孔（12）的口径，所述密封环块（801）的外侧活动抵接第一通孔（12）处。

3.根据权利要求1所述的一种双层钢管膨胀式管外封隔器，其特征在于，所述环侧密封组件（9）包括密封环套（901）、密封齿套（902）、密封齿轮（903）、第一转杆（904）、第一锥齿轮（905）、第二锥齿轮（906）、第二转杆（907）和微型马达（908），所述微型马达（908）固定设于动力箱（7）内，所述第二转杆（907）的外端通过轴承与环管体（6）的内壁转动连接，且第二转杆（907）的两端分别与微型马达（908）的输出轴和第二锥齿轮（906）固定连接，所述第一转杆（904）转动设于环管体（6）的外壁与其内壁之间的流道腔内，且第一转杆（904）的外端与密封齿轮（903）和第一锥齿轮（905）固定套接，所述第一锥齿轮（905）与第二锥齿轮（906）啮合连接，且第一转杆（904）与第二转杆（907）垂直设置，所述密封环套（901）与环管体（6）转动连接，且密封环套（901）外端与环管体（6）的外壁抵接，所述密封环套（901）的内端与密封齿套（902）固定连接，所述密封齿套（902）的内端与第一锥齿轮（905）啮合连接。

4.根据权利要求3所述的一种双层钢管膨胀式管外封隔器，其特征在于，所述密封环套（901）开设有适配第二通孔（13）的第三通孔（909），所述第三通孔（909）与第二通孔（13）的贯通连接。

5.根据权利要求1所述的一种双层钢管膨胀式管外封隔器，其特征在于，所述膨胀密封组件（14）包括分接膨胀油管（1401）、负压纳盒（1402）、膨胀密封气泡（1403）和密封隔板（1404），所述负压纳盒（1402）固定设于密封环套（901）的顶部，且负压纳盒（1402）的一侧与分接膨胀油管（1401）贯通连接，所述密封隔板（1404）固定设于环管体（6）的外壁与其内壁之间的流道腔内，且密封隔板（1404）开设有第四通孔（1405），所述密封隔板（1404）与环管体（6）的顶部形成密封腔，所述膨胀密封气泡（1403）设于密封腔内，且膨胀密封气泡（1403）安装于负压纳盒（1402）的底端。

6.根据权利要求1所述的一种双层钢管膨胀式管外封隔器，其特征在于，所述定位标签模块的工作步骤如下：将多个分隔器标定为n，n为正整数，将分隔器内的主体结构（1）和多个分体结构（2）标定为i，其中i取值范围为0、1、2、3、4……p，且i的取值为0时特指主体结构（1），i的取值为正整数时特指分体结构（2）；多个分隔器的各位置为｛1，2，3，4，……，n}，因此单个定位标签信息表示为｛n0，n1，n2，n3……，ni}；n0指，第n个分隔器的主体结构（1）；n2指第n个分隔器的第二个分体结构（2）。

7.根据权利要求1所述的一种双层钢管膨胀式管外封隔器，其特征在于，所述中控室的工作步骤如下：步骤一：信息收集模块采集油区的整体油体质量状况变化值，还将油区的整体油体质量状况变化值发送给油体分析模块；油区的整体油体质量状况变化值为整个油区油体的含水量和含杂量构成，油体的含水量通过含水量检测仪定时抽样检测，而油体的含杂量通过过滤器过滤的杂质增加量检测；步骤二、油体分析模块，接收到油区的整体油体质量状况变化值Q并与预设阈值qmax进行比较，当Q＞qmax时，则产生整体反馈检测信号，还将整体反馈信号发送给反馈执行模块和油体评估模块；步骤三、反馈执行模块接收到反馈检测信号后，立即控制各分隔器终端的过滤器和含水量检测仪打开，并对各分隔器终端的油体进行检测，从而生成各分隔器终端的局部油体质量状况信息，并获取与分隔器对应的定位标签信息；其中局部油体质量状况信息由分隔器终端油体的含水量R和含杂量T构成，还将各分隔器终端的局部油体质量状况信息和与分隔器对应的定位标签信息发送给油体分析模块；步骤四、油体分析模块接收到多个分隔器终端油体的含水量R和含杂量T后，经公式A=（e1R+e2T）/e3，得到局部油体质量因子A，然后结合定位标签信息，经公式，得到油体平均预设变化值B，其中为多个分隔器终端油体的油体质量状况信息总和；然后依据公式Cn=An‑B，Cn为单分隔器处的油体质量差异因子，因此多个单分隔器处的油体质量差异因子表示为｛C1，C2，C3，……，Cn}，将多个单分隔器处的油体质量差异因子分别与预设值c进行比较，当超过预设值时，则产生分离控制信号，反之则不产生控制信号；

还将产生分离控制信号的分隔器处的油体质量差异因子发送给油体评估模块；还将产生的多个分离控制信号结合与之对应的定位标签信息，将其发送给反馈执行模块；步骤五、反馈执行模块接收到多个分离控制信号结合和与之对应的定位标签信息后，立即控制与分离控制信号对应的分隔器的终端管路的油树阀，通过油树阀将分隔器的处的油体切换到新油路后，然后控制分隔器切换油层并检测不同油层的油质，从而定位到出现质量状况的油层位置，然后关闭出现质量状况的油层油路，直到油体的质量恢复正常，然后重新控制油树阀回位，使油体重新汇总；步骤六、油体评估模块接收到整体反馈信号，并获取产生分离控制信号的各油体质量差异因子，还编辑劣质油体评估文本并将其发送给中控室的显示屏处显示，当工作人员看到劣质油体评估报告后，从而对油田进行整体性评估，当油体质量差异因子越多，则说明油田的出油质量越来越差，同时便于工作人员重新评估油体的价值。

说明书

一种双层钢管膨胀式管外封隔器

技术领域

[0001] 本发明涉及管外封隔器技术领域，尤其涉及一种双层钢管膨胀式管外封隔器。

背景技术

[0002] 管外封隔器是石油固井、选择性完井作业过程中的重要工具，与套管相连，是用来封隔套管与井壁之间环空的井下工具，通过依靠管外封隔实施层段的分隔，同时传统抽油
的方式从底部抽油，易造成抽油处内部中空，处于岩石层上部的油进行到下部，冲刷钻孔断
裂处造成易岩石层断开，使油体易产生杂质，影响抽油油体的整体品质，例如海上抽油，当
只抽取一处一层时，由于快速抽油工作，造成远处的油体来不及到达抽油处，使抽油处形成
负压中空层，而由于海水重量，直接导致坍塌现象的产生，影响抽油效率，造成设备损失，严
重的甚至影响工作人员的生命健康；针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于：通过设置主体结构、分体结构、主体连接管、分体连接管和延伸管，从而隔断各油层并对其进行抽油，实现对单油层和多油层油体的同步抽取和局部抽
取，在抽油过程中通过设置压力检测组件对油压的检测，并配合设置的底部密封组件、环侧
密封组件和膨胀密封组件，实现了多油层抽取的自由切换和局部关闭及整体关闭采油处，
提高抽油的质量和抽油过程中的稳定性，加强了抽油的效率，解决了传统抽油从底部抽油，
易造成抽油处内部中空，处于岩石层上部的油进行到下部，冲刷钻孔断裂处造成易岩石层
断开，使油体易产生杂质，影响油体的品质的问题；通过定位标签模块、信息收集模块、油体
分析模块、反馈执行模块和油体评估模块，实现了对分隔器的定位、油体的信息采集、分析、
反馈和切换，将低质量抽油部切换油路，防止其影响总体油路质量，在不改变抽油效率的前
提下，进一步提高了抽取油体的质量，解决了传统设备无法对整个油区的油质进行采集、检
测，从而造成低质油影响整个油体的问题。

[0004] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种双层钢管膨胀式管外封隔器，基于区域网信号连接中控室，包括主体结构、分体结构、主体连接管和分体连接管，所述
分体结构至少设有一个，所述分体结构的顶端通过主体连接管与分体结构贯通连接，两个
所述分体结构之间通过分体连接管贯通连接，且分体结构的最低端安装有延伸管，所述主
体结构和分体结构的均由环管体、动力箱、底部密封组件、环侧密封组件和压力检测组件组
成，所述环管体的两端分设有进液管口和出液管口，所述动力箱固定设于环管体的中心部，
所述环管体的内壁对称开设有第一通孔，所述第一通孔分设于动力箱的两端，且第一通孔
分别设于靠近进液管口和出液管口处，所述底部密封组件设于进液管口处，且底部密封组
件与位于出液管口处的第一通孔适配，所述环管体的外壁开设有第二通孔，且环管体的外
壁与其内壁之间形成流道腔，所述第二通孔和第一通孔均与流道腔贯通连接，所述环侧密
封组件与第二通孔适配，所述主体结构还设有膨胀密封组件；所述压力检测组件包括检测
主体、检测管、压力传感器、压力浮块和压力感应弹簧，所述检测主体固定设于动力箱内，且
检测主体的局部贯穿动力箱内壁延伸到其外部并插入流道腔内，所述检测管与检测主体固
定连接，所述压力传感器固定设于检测管的顶端，且压力传感器与检测主体电性连接，所述
压力浮块的外端与检测管的内壁抵接，所述压力感应弹簧设于检测管内，且压力感应弹簧
的两端分别与压力浮块的顶面中心处和压力传感器的底面中心处固定连接，且检测主体通
过区域网与中控室信号连接；中控室包括定位标签模块、信息收集模块、油体分析模块、反
馈执行模块和油体评估模块；定位标签模块，用于给分隔器进行位置标定并生成定位标签
信息；信息收集模块，采集油区的整体油体质量状况变化值，还将油区的整体油体质量状况
变化值发送给油体分析模块；油体分析模块，用于接收油区的整体油体质量状况变化值并
产生整体反馈检测信号，并将其发送给反馈执行模块和油体评估模块；还用于接收分隔器
终端的局部油体质量状况信息和与分隔器对应的定位标签信息，并生成分隔器处的油体质
量差异因子和分离控制信号，还将其分别发送给油体评估模块和反馈执行模块；反馈执行
模块，反馈执行模块接收到反馈检测信号后，立即控制过滤器和含水量检测仪工作，从而生
成分隔器终端的局部油体质量状况信息，并获取与分隔器对应的定位标签信息；还将分隔
器终端的局部油体质量状况信息和与分隔器对应的定位标签信息发送给油体分析模块；还
用于接收分离控制信号并控制油树阀切换油路；油体评估模块，用于接收整体反馈信号并
获取油体质量差异因子，从而编辑劣质油体评估文本并将其发送给中控室的显示屏处显
示。

[0005] 进一步的，所述底部密封组件包括密封环块和密封气缸，所述密封环块与密封气缸的活塞杆固定连接，所述密封气缸固定设于动力箱内，所述密封环块滑动抵接于环管体
的内壁内端处，且密封环块的高度大于第一通孔的口径，所述密封环块的外侧活动抵接第
一通孔处。

[0006] 进一步的，所述环侧密封组件包括密封环套、密封齿套、密封齿轮、第一转杆、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第二转杆和微型马达，所述微型马达固定设于动力箱内，所述第二转
杆的外端通过轴承与环管体的内壁转动连接，且第二转杆的两端分别与微型马达的输出轴
和第二锥齿轮固定连接，所述第一转杆转动设于环管体的外壁与其内壁之间的流道腔内，
且第一转杆的外端与密封齿轮和第一锥齿轮固定套接，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合
连接，且第一转杆与第二转杆垂直设置，所述密封环套与环管体转动连接，且密封环套外端
与环管体的外壁抵接，所述密封环套的内端与密封齿套固定连接，所述密封齿套的内端与
第一锥齿轮啮合连接。

[0007] 进一步的，所述密封环套开设有适配第二通孔的第三通孔，所述第三通孔与第二通孔的贯通连接。

[0008] 进一步的，所述膨胀密封组件包括分接膨胀油管、负压纳盒、膨胀密封气泡和密封隔板，所述负压纳盒固定设于密封环套的顶部，且负压纳盒的一侧与分接膨胀油管贯通连
接，所述密封隔板固定设于环管体的外壁与其内壁之间的流道腔内，且密封隔板开设有第
四通孔，所述密封隔板与环管体的顶部形成密封腔，所述膨胀密封气泡设于密封腔内，且膨
胀密封气泡安装于负压纳盒的底端。

[0009] 进一步的，所述定位标签模块的工作步骤如下：将多个分隔器标定为n，n为正整数，将分隔器内的主体结构和多个分体结构标定为i，其中i取值范围为0、1、2、3、4……p，且
i的取值为0时特指主体结构，i的取值为正整数时特指分体结构；多个分隔器的各位置为
{1，2，3，4，……，n}，因此单个定位标签信息表示为{n0，n1，n2，n3……，ni}；n0指，第n个分
隔器的主体结构；n2指第n个分隔器的第二个分体结构。

[0010] 进一步的，所述中控室的工作步骤如下：步骤一：信息收集模块采集油区的整体油体质量状况变化值，还将油区的整体油体质量状况变化值发送给油体分析模块；油区的整
体油体质量状况变化值为整个油区油体的含水量和含杂量构成，油体的含水量通过含水量
检测仪定时抽样检测，而油体的含杂量通过过滤器过滤的杂质增加量检测；步骤二、油体分
析模块，接收到油区的整体油体质量状况变化值Q并与预设阈值qmax进行比较，当Q＞qmax
时，则产生整体反馈检测信号，还将整体反馈信号发送给反馈执行模块和油体评估模块；步
骤三、反馈执行模块接收到反馈检测信号后，立即控制各分隔器终端的过滤器和含水量检
测仪打开，并对各分隔器终端的油体进行检测，从而生成各分隔器终端的局部油体质量状
况信息，并获取与分隔器对应的定位标签信息；其中局部油体质量状况信息由分隔器终端
油体的含水量R和含杂量T构成，还将各分隔器终端的局部油体质量状况信息和与分隔器对
应的定位标签信息发送给油体分析模块；步骤四、油体分析模块接收到多个分隔器终端油
体的含水量R和含杂量T后，经公式A=（e1R+e2T）/e3，得到局部油体质量因子A，然后结合定
位标签信息，经公式 ，得到油体平均预设变化值B，其中
A1+A2+A3+A4……+An为多个分隔器终端油体的油体质量状况信息总和；然后依据公式Cn=
An‑B，Cn为单分隔器处的油体质量差异因子，因此多个单分隔器处的油体质量差异因子表
示为{C1，C2，C3，……，Cn}，将多个单分隔器处的油体质量差异因子分别与预设值c进行比
较，当超过预设值时，则产生分离控制信号，反之则不产生控制信号；还将产生分离控制信
号的分隔器处的油体质量差异因子发送给油体评估模块；还将产生的多个分离控制信号结
合与之对应的定位标签信息，将其发送给反馈执行模块；步骤五、反馈执行模块接收到多个
分离控制信号结合和与之对应的定位标签信息后，立即控制与分离控制信号对应的分隔器
的终端管路的油树阀，通过油树阀将分隔器的处的油体切换到新油路后，然后控制分隔器
切换油层并检测不同油层的油质，从而定位到出现质量状况的油层位置，然后关闭出现质
量状况的油层油路，直到油体的质量恢复正常，然后重新控制油树阀回位，使油体重新汇
总；步骤六、油体评估模块接收到整体反馈信号，并获取产生分离控制信号的各油体质量差
异因子，还编辑劣质油体评估文本并将其发送给中控室的显示屏处显示，当工作人员看到
劣质油体评估报告后，从而对油田进行整体性评估，当油体质量差异因子越多，则说明油田
的出油质量越来越差，同时便于工作人员重新评估油体的价值。

[0011] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：（1）本发明是通过设置主体结构、分体结构、主体连接管、分体连接管和延伸管，从而隔断各油层并对其进行抽
油，实现对单油层和多油层油体的同步抽取和局部抽取，在抽油过程中通过设置压力检测
组件对油压的检测，并配合设置的底部密封组件、环侧密封组件和膨胀密封组件，实现了多
油层抽取的自由切换和局部关闭及整体关闭采油处，提高抽油的质量和抽油过程中的稳定
性，加强了抽油的效率，解决了传统抽油从底部抽油，易造成抽油处内部中空，处于岩石层
上部的油进行到下部，冲刷钻孔断裂处造成易岩石层断开，使油体易产生杂质，影响油体的
品质的问题；（2）本发明是通过定位标签模块、信息收集模块、油体分析模块、反馈执行模块
和油体评估模块，实现了对分隔器的定位、油体的信息采集、分析、反馈和切换，将低质量抽
油部切换油路，防止其影响总体油路质量，在不改变抽油效率的前提下，进一步提高了抽取
油体的质量，解决了传统设备无法对整个油区的油质进行采集、检测，从而造成低质油影响
整个油体的问题。

附图说明

[0012] 图1示出了根据本发明提供的分隔器的结构示意图；

[0013] 图2示出了根据本发明提供的主体结构的结构示意图；

[0014] 图3示出了根据本发明提供的分体结构的结构示意图；

[0015] 图4示出了图2的A处局部放大图；

[0016] 图5示出了图3的B处局部放大图；

[0017] 图6示出了根据本发明提供的流程框图；

[0018] 图例说明：1、主体结构；2、分体结构；3、主体连接管；4、分体连接管；5、延伸管；6、环管体；7、动力箱；8、底部密封组件；9、环侧密封组件；10、进液管口；11、出液管口；12、第一
通孔；13、第二通孔；14、膨胀密封组件；15、压力检测组件；801、密封环块；802、密封气缸；
901、密封环套；902、密封齿套；903、密封齿轮；904、第一转杆；905、第一锥齿轮；906、第二锥
齿轮；907、第二转杆；908、微型马达；909、第三通孔；1401、分接膨胀油管；1402、负压纳盒；
1403、膨胀密封气泡；1404、密封隔板；1405、第四通孔；1501、检测主体；1502、检测管；1503、
压力传感器；1504、压力浮块；1505、压力感应弹簧。

具体实施方式

[0019] 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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0020] 实施例1：如图1－图5所示，一种双层钢管膨胀式管外封隔器，基于区域网信号连接中控室，包括主体结构1、分体结构2、主体连接管3和分体连接管4，分体结构2至少设有一
个，分体结构2的顶端通过主体连接管3与分体结构2贯通连接，两个分体结构2之间通过分
体连接管4贯通连接，且分体结构2的最低端安装有延伸管5，主体结构1和分体结构2的均由
环管体6、动力箱7、底部密封组件8、环侧密封组件9和压力检测组件15组成，环管体6的两端
分设有进液管口10和出液管口11，动力箱7固定设于环管体6的中心部，环管体6的内壁对称
开设有第一通孔12，第一通孔12分设于动力箱7的两端，且第一通孔12分别设于靠近进液管
口10和出液管口11处，底部密封组件8设于进液管口10处，且底部密封组件8与位于出液管
口11处的第一通孔12适配，环管体6的外壁开设有第二通孔13，且环管体6的外壁与其内壁
之间形成流道腔，第二通孔13和第一通孔12均与流道腔贯通连接，环侧密封组件9与第二通
孔13适配，底部密封组件8用于控制底部油路的开关和底部油体的通过量，环侧密封组件9
用于控制侧面油路的开关状态和环侧油体的通过量，主体结构1还设有膨胀密封组件14，膨
胀密封组件14用于关闭整体抽油油路；底部密封组件8包括密封环块801和密封气缸802，密
封环块801与密封气缸802的活塞杆固定连接，密封气缸802固定设于动力箱7内，密封环块
801滑动抵接于环管体6的内壁内端处，且密封环块801的高度大于第一通孔12的口径，密封
环块801的外侧活动抵接第一通孔12处；中控室启动密封气缸802工作并控制其活塞杆向下
运动，密封气缸802的活塞杆向下运动后带动与其固定的密封环块801向下运动，密封环块
801向下运动后抵接到进液管口10处，从而堵住第一通孔12和进液管口10，使油体不在从进
液管口10进入到第一通孔12内，当中控室控制密封气缸802的活塞杆向上运动到预设值时，
堵住局部第一通孔12，从而控制油体的通过量；环侧密封组件9包括密封环套901、密封齿套
902、密封齿轮903、第一转杆904、第一锥齿轮905、第二锥齿轮906、第二转杆907和微型马达
908，微型马达908固定设于动力箱7内，第二转杆907的外端通过轴承与环管体6的内壁转动
连接，且第二转杆907的两端分别与微型马达908的输出轴和第二锥齿轮906固定连接，第一
转杆904转动设于环管体6的外壁与其内壁之间的流道腔内，且第一转杆904的外端与密封
齿轮903和第一锥齿轮905固定套接，第一锥齿轮905与第二锥齿轮906啮合连接，且第一转
杆904与第二转杆907垂直设置，密封环套901与环管体6转动连接，且密封环套901外端与环
管体6的外壁抵接，密封环套901的内端与密封齿套902固定连接，密封齿套902的内端与第
一锥齿轮905啮合连接，密封环套901开设有适配第二通孔13的第三通孔909，第三通孔909
与第二通孔13的贯通连接，第三通孔909与第二通孔13的孔径大小相等；中控室启动微型马
达908并控制其输出轴旋转，微型马达908的输出轴旋转后带动与其固定的第二转杆907旋
转，第二转杆907旋转后带动与其固定的第二锥齿轮906旋转，第二锥齿轮906旋转后带动与
其啮合的第一锥齿轮905旋转，第一锥齿轮905旋转后带动与其固定的第一转杆904旋转，第
一转杆904旋转后带动与其固定的密封齿轮903旋转，密封齿轮903旋转后带动与其啮合的
密封齿套902旋转，密封齿套902旋转后带动与其固定的密封环套901旋转，使第三通孔909
与第二通孔13完全重合，使侧面进油量最大，且通过控制微型马达908的输出轴旋转的圈
数，经上述部件传动带动密封环套901的进行定量，控制密封环套901的旋转位移立量，从而
使第三通孔909与第二通孔13完全局部重合，从而使第三通孔909与第二通孔13局部重合，
通过控制局部重合的面积，从而控制环侧油体的通过量；

[0021] 膨胀密封组件14包括分接膨胀油管1401、负压纳盒1402、膨胀密封气泡1403和密封隔板1404，负压纳盒1402固定设于密封环套901的顶部，且负压纳盒1402的一侧与分接膨
胀油管1401贯通连接，密封隔板1404固定设于环管体6的外壁与其内壁之间的流道腔内，且
密封隔板1404开设有第四通孔1405，密封隔板1404与环管体6的顶部形成密封腔，膨胀密封
气泡1403设于密封腔内，且膨胀密封气泡1403安装于负压纳盒1402的底端；分接膨胀油管
1401外接油缸，中控室控制油缸工作向分接膨胀油管1401持续输送密封油，密封油进入到
负压纳盒1402后进入到膨胀密封气泡1403内，膨胀密封气泡1403会受压膨胀将密封隔板
1404的第四通孔1405抵住，从而关闭整体的油路；压力检测组件15包括检测主体1501、检测
管1502、压力传感器1503、压力浮块1504和压力感应弹簧1505，检测主体1501固定设于动力
箱7内，且检测主体1501的局部贯穿动力箱7内壁延伸到其外部并插入流道腔内，检测管
1502与检测主体1501固定连接，压力传感器1503固定设于检测管1502的顶端，且压力传感
器1503与检测主体1501电性连接，压力浮块1504的外端与检测管1502的内壁抵接，压力感
应弹簧1505设于检测管1502内，且压力感应弹簧1505的两端分别与压力浮块1504的顶面中
心处和压力传感器1503的底面中心处固定连接，且检测主体1501通过区域网与中控室信号
连接；当抽取油体时，当对多油层抽取时，主体结构1和分体结构2内的油压恒定，当分体结
构2内的油压异常时，立即关闭对应的环侧密封组件9，从而对整体设备进行保护；工作原
理：本发明是通过设置主体结构1、分体结构2、主体连接管3、分体连接管4和延伸管5，从而
隔断各油层并对其进行抽油，实现对单油层和多油层油体的同步抽取和局部抽取，在抽油
过程中通过设置压力检测组件15对油压的检测，并配合设置的底部密封组件8、环侧密封组
件9和膨胀密封组件14，实现了多油层抽取的自由切换和局部关闭及整体关闭采油处，提高
抽油的质量和抽油过程中的稳定性，加强了抽油的效率，解决了传统抽油从底部抽油，易造
成抽油处内部中空，处于岩石层上部的油进行到下部，冲刷钻孔断裂处造成易岩石层断开，
使油体易产生杂质，影响油体的品质的问题；其中整体抽油为各油层的油质同时在同一范
围内，通过控制各油层油体的通过量，从而对油体进行整体性抽取，不会产生经岩层隔断的
原油从上层区流到下层区，此时抽取油体处的吸力相等，只会使同层油体向管外分隔器处
汇聚，当局部油质发生变化时，对应控制局部区域的主体结构1或分体结构2的油路，从而解
决了因局部油质发生问题而导致的停工问题。

[0022] 实施例2：如图6所示，本实施例立足于整个抽油区域，即封隔器设有多个，一种双层钢管膨胀式管外封隔器，中控室包括：定位标签模块，用于给分隔器进行位置标定并生成
定位标签信息；其中将多个分隔器标定为n，n为正整数，将分隔器内的主体结构1和多个分
体结构2标定为i，其中i取值范围为0、1、2、3、4……p，且i的取值为0时特指主体结构1，i的
取值为正整数时特指分体结构2；多个分隔器的各位置为{1，2，3，4，……，n}，因此单个定位
标签信息表示为{n0，n1，n2，n3……，ni}，n0指，第n个分隔器的主体结构1，n2指第n个分隔
器的第二个分体结构2；信息收集模块，采集油区的整体油体质量状况变化值，还将油区的
整体油体质量状况变化值发送给油体分析模块；油体分析模块，用于接收油区的整体油体
质量状况变化值并产生整体反馈检测信号，并将其发送给反馈执行模块和油体评估模块；
还用于接收分隔器终端的局部油体质量状况信息和与分隔器对应的定位标签信息，并生成
分隔器处的油体质量差异因子和分离控制信号，还将其分别发送给油体评估模块和反馈执
行模块；反馈执行模块，反馈执行模块接收到反馈检测信号后，立即控制过滤器和含水量检
测仪工作，从而生成分隔器终端的局部油体质量状况信息，并获取与分隔器对应的定位标
签信息；还将分隔器终端的局部油体质量状况信息和与分隔器对应的定位标签信息发送给
油体分析模块；还用于接收分离控制信号并控制油树阀切换油路；油体评估模块，用于接收
整体反馈信号，并获取油体质量差异因子，从而编辑劣质油体评估文本并将其发送给中控
室的显示屏处显示；运行原理如下：步骤一：信息收集模块采集油区的整体油体质量状况变
化值，还将油区的整体油体质量状况变化值发送给油体分析模块；油区的整体油体质量状
况变化值为整个油区油体的含水量和含杂量构成，油体的含水量通过含水量检测仪定时抽
样检测，而油体的含杂量通过过滤器过滤的杂质增加量检测；步骤二、油体分析模块，接收
到油区的整体油体质量状况变化值Q并与预设阈值qmax进行比较，当Q＞qmax时，则产生整
体反馈检测信号，还将整体反馈信号发送给反馈执行模块和油体评估模块；步骤三、反馈执
行模块接收到反馈检测信号后，立即控制各分隔器终端的过滤器和含水量检测仪打开，并
对各分隔器终端的油体进行检测，从而生成各分隔器终端的局部油体质量状况信息，并获
取与分隔器对应的定位标签信息；其中局部油体质量状况信息由分隔器终端油体的含水量
R和含杂量T构成，还将各分隔器终端的局部油体质量状况信息和与分隔器对应的定位标签
信息发送给油体分析模块；步骤四、油体分析模块接收到多个分隔器终端油体的含水量R和
含杂量T后，经公式A=（e1R+e2T）/e3，得到局部油体质量因子A，然后结合定位标签信息，经
公式 ，得到油体平均预设变化值B，其中为多个分隔器终端
油体的油体质量状况信息总和；然后依据公式Cn=An‑B，Cn为单分隔器处的油体质量差异因
子，因此多个单分隔器处的油体质量差异因子表示为{C1，C2，C3，……，Cn}，将多个单分隔
器处的油体质量差异因子分别与预设值c进行比较，当超过预设值时，则产生分离控制信
号，反之则不产生控制信号；还将产生分离控制信号的分隔器处的油体质量差异因子发送
给油体评估模块；并将产生的多个分离控制信号结合与之对应的定位标签信息，将其发送
给反馈执行模块；步骤五、反馈执行模块接收到多个分离控制信号结合和与之对应的定位
标签信息后，立即控制与分离控制信号对应的分隔器的终端管路的油树阀，通过油树阀将
分隔器的处的油体切换到新油路后，然后控制分隔器切换油层并检测不同油层的油质，从
而定位到出现质量状况的油层位置，然后关闭出现质量状况的油层油路，直到油体的质量
恢复正常，然后重新控制油树阀回位，使油体重新汇总；

[0023] 步骤六、油体评估模块接收到整体反馈信号，并获取产生分离控制信号的各油体质量差异因子，还编辑劣质油体评估文本并将其发送给中控室的显示屏处显示，当工作人
员看到劣质油体评估报告后，从而对油田进行整体性评估，当油体质量差异因子越多，则说
明油田的出油质量越来越差，同时便于工作人员重新评估油体的价值；综合上述技术方案，
本发明通过定位标签模块、信息收集模块、油体分析模块、反馈执行模块和油体评估模块，
实现了对分隔器的定位、油体的信息采集、分析、反馈和切换，将低质量抽油部切换油路，防
止其影响总体油路质量，在不改变抽油效率的前提下，进一步提高了抽取油体的质量，解决
了传统设备无法对整个油区的油质进行采集、检测，从而造成低质油影响整个油体的问题。

[0024] 以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明
构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。