CN101324176B - 一种弹簧自切换式y形接头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种弹簧自切换式Y形接头，其特征在于：它包括一接头本体，所述接头本体一侧连通设置一生产通道和一测试通道，另一侧设置一电泵抽油通道，所述电泵抽油通道上部设置一与所述生产通道连通的倾斜抽油通道，所述测试通道与所述电泵抽油通道之间横向设置一滑道孔，所述滑道孔靠近电泵抽油通道一端固定来连接一端盖，所述端盖中心设有一传压孔，所述滑道孔内设置有一头部朝向所述测试通道的密封滑块，所述端盖与所述密封滑块之间连接一拉伸弹簧，与所述圆柱形密封滑块的头部形状对应，在所述测试通道管壁上设置一密封槽，所述生产通道上端部、测试通道和电泵抽油通道下端部分别设置有连接管路的螺纹。本发明结构简单作业方便，可以广泛用于石油钻井系统中。

Description

一种弹簧自切换式Y形接头

技术领域

本发明涉及一种石油生产井用工具，特别是关于一种石油生产井用弹簧自切换式Y形接头。

背景技术

在石油开采生产过程中，广泛采用电泵井开采石油，但由于井况复杂，一般电泵井不能满足测试、测井条件。因此，电泵井的Y型接头测试管柱应运而生，它解决了油田生产动态监测技术中的某些问题，能测取压力、产液剖面、吸水剖面及分层生产资料数据等各项油井动静态参数，既满足生产要求，又能为及时了解生产井的各种动态数据、科学地进行油田动态管理及生产技术参数调整提供依据。

公知的Y形接头20(如图1所示)工作原理是：在油井正常生产时，用钢丝作业把堵塞器21下入到Y形接头处，把测试通道22堵塞住。这样油流在电泵23的作用下通过电泵抽油通道24向上流动。由于堵塞器21的存在，油流只能向上流动，从而经过生产通道25(井筒)被举升至地面。在停产进行修井作业时，利用钢丝作业把堵塞器21起出生产通道25，将井下测试通道22打开，再下入作业工具进行井下修井作业(如图2所示)。

然而在目前油田生产状况下，频繁的进行这样的钢丝下入取出堵塞器21的作业和启停电泵23等，占据了大量的作业时间，大大减少了油井的正常生产时间。所以，为了减少钢丝作业的工作量，需要寻找一种能够减少钢丝作业的井下工具，为稳定和提高油田产量提供保障。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能避免频繁钢丝作业的石油生产井用弹簧自切换式Y形接头。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种弹簧自切换式Y形接头，其特征在于：它包括一接头本体，所述接头本体一侧连通设置一生产通道和一测试通道，另一侧设置一电泵抽油通道，所述电泵抽油通道上部设置一与所述生产通道连通的倾斜抽油通道，所述测试通道与所述电泵抽油通道之间横向设置一滑道孔，所述滑道孔靠近电泵抽油通道一端固定连接一端盖，所述端盖中心设有一传压孔，所述滑道孔内设置有一头部朝向所述测试通道的密封滑块，所述端盖与所述密封滑块之间连接一拉伸弹簧，与所述圆柱形密封滑块的头部形状对应，在所述测试通道管壁上设置一密封槽，所述生产通道上端部、测试通道和电泵抽油通道下端部分别设置有连接上、下输油管路的螺纹。

所述圆柱形密封滑块的头部和所述密封槽对应呈圆弧形状，且圆弧形头部的垂向截面呈楔形。

所述滑道孔位于测试通道一侧的端部设置有一环形凹槽，所述环形凹槽内设置有一密封圈。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于采用了弹簧自切换式Y形结构接头，在油井生产状态，电泵出口的一部分油流通过传压孔，推动圆柱密封滑块移动，圆柱密封滑块移动至密封槽处，将井下测试通道密封；在电泵停止生产状态，圆柱密封滑块在拉伸弹簧的作用下，移动回到原来密封滑道孔内的位置，测试通道被打开，为后面的井下修井作业提供畅通的通道。这样就避免了使用常规Y形接头而带来的频繁钢丝作业。2、本发明由于避免了频繁的钢丝作业，在油田的生产过程中可随时进行生产测试和修井作业，既满足生产要求，又简化了作业程序，大大减少了作业工作量，进一步节约作业费用，为降低油田的开发成本、高效地开发油气田提供技术保障。3、本发明在油气生产过程中可以省掉公知技术中的钢丝作业时间，大大减少了修井作业对油井生产的影响，为稳定和提高油田产量提供了保障。4、本发明结构简单、合理，具有较长的使用寿命。

附图说明

图1是电泵正常生产状态示意图

图2是进行井下测试时的Y接头结构示意图

图3是本发明结构示意图

图4是本发明密封滑块密封状态时的俯视示意图

图5是本发明生产状态结构示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细的描述。

如图3所示，本发明包括一接头本体1，接头本体1的一侧设置一生产通道2和一与生产通道2连通的井下测试通道3，接头本体1的另一侧设置一电泵抽油通道4，电泵抽油通道4的上部设置一与生产通道2连通的倾斜抽油通道5。在测试通道3和电泵抽油通道4之间横向设置一滑道孔6，靠近电泵抽油通道4一侧的滑道孔6内通过螺纹连接一端盖7，端盖7中心设置一传压孔8。滑道孔6内设置一头部朝向测试通道3的密封滑块9。如图4所示，密封滑块9的头部呈圆弧形状，尾部呈圆柱形状。在密封滑块9的尾端连接一拉伸弹簧10，拉伸弹簧10的另一端固定连接在端盖7上。

如图3所示，与滑道孔6两端对应的接头本体1上分别通过螺纹连接一密封盖11、12，用于开设滑道孔6后工艺孔的封堵。在密封盖11内侧设置有一允许密封滑块8的圆弧形头部插入的密封槽13。在倾斜抽油通道5靠近电泵抽油通道4一端对应的接头本体1上也设置一密封盖14，用于开设倾斜抽油通道5后工艺孔的封堵。在生产通道2上端部、测试通道3和电泵抽油通道4下端部的接头本体上分别设置有螺纹，用于连接上、下油管15 16 17，在电泵抽油通道4下方的油管17上设置有抽油电泵18。另外在滑道孔6靠近测试通道3一侧的出口处可以设置一环形凹槽19，在环形凹槽内可以设置一密封圈(图中未示出)。

上述实施例中，井下测试通道3与生产通道2可以同轴同径设置，也可以不同。拉伸弹簧10的内径应大于传压孔8的直径，同时可以将拉伸弹簧10两端加工成两个半圆形扣，以用螺栓将其连接在端盖7和密封滑块9上。

上述实施例中，密封滑块9靠近密封槽13的圆弧形头部的垂向截面呈圆弧楔形，圆弧楔形的角度可以根据油井生产情况调整设计。如果滑道孔6内经常出现沉砂、蜡、垢等杂质物，造成拉伸弹簧11不能很好把密封滑块9拉回时，可以选择圆弧楔形头部倾斜角度较大的密封滑块9，以便在测试管柱下入通过密封槽13时，较容易地把密封滑块9挤回到滑道孔6内。

上述实施例中，圆柱形密封滑块9可以采用石油井下工具用钢材，如35CrMo钢材。拉伸弹簧10在选用上应具有使用寿命长、使用过程中拉力损失小、耐腐蚀等特点。如在本实施例中，拉伸弹簧10采用高性能的弹簧钢材料，其具有在使用过程中拉力损失小，拉力降低小于5％的特点。

上述实施例中拉伸弹簧10拉伸力大小的确定和传压孔8直径大小的确定，主要根据电泵18启动时保证通过传压孔8的油流压力能够很容易地把密封滑块9头部推至密封槽13处，而在停泵后又容易地把密封滑块9拉回到原来位置。可以通过减小电泵抽油通道4上部的倾斜抽油通道5的直径，来提高传压孔8的传压能力。

本发明石油生产井用弹簧自切换式Y形接头的工作原理是：

在油井生产时(如图5所示)，在电泵18的作用下油流通过电泵抽油通道4向上流动，一部分油流通过传压孔8，靠液体压力作用下推动密封滑块9移动，密封滑块9移动至密封槽13处，将井下测试通道3密封。在电泵18工作状态下，靠传压孔8处与测试通道3下部存在一定的压力差，而使密封滑块9紧紧地压在密封槽13内。在生产状态，油流通过电泵18进入电泵抽油通道4，通过倾斜抽油通道5再进入生产通道2，继续向上流动到达井口。

在电泵18停止生产状态时(如图3所示)，传压孔8与测试通道3下部存在的压力差消失，密封滑块9在拉伸弹簧10的作用下，移动回到原来滑道孔6内的位置，测试通道3被打开。如果当滑道孔6内容易出现沉砂、蜡、垢等杂质物时，会造成拉伸弹簧10不能很好把密封滑块9拉回，在测试管柱下入通过密封槽13时，靠密封滑块9弧形头部的弧楔形设计很容易地把密封滑块9挤回到滑道孔6内，测试通道3被打开，能够进行井下测试作业。

Claims (3)

1.一种弹簧自切换式Y形接头，其特征在于：它包括一接头本体，所述接头本体一侧连通设置一生产通道和一测试通道，另一侧设置一电泵抽油通道，所述电泵抽油通道的上部设置一与所述生产通道连通的倾斜抽油通道，所述测试通道与所述电泵抽油通道之间横向设置一滑道孔，所述滑道孔靠近电泵抽油通道一端固定连接一端盖，所述端盖中心设有一传压孔，所述滑道孔内设置有一头部朝向所述测试通道的密封滑块，所述端盖与所述密封滑块之间连接一拉伸弹簧，在所述测试通道管壁上设置一与所述密封滑块的头部形状对应的密封槽，所述生产通道上端部、测试通道下端部和电泵抽油通道下端部分别设置有连接上、下输油管路的螺纹。

2.如权利要求1所述的一种弹簧自切换式Y形接头，其特征在于：所述密封滑块的头部和所述密封槽对应呈圆弧形状，且圆弧形头部的垂向截面呈楔形。

3.如权利要求1或2所述的一种弹簧自切换式Y形接头，其特征在于：所述滑道孔位于测试通道一侧的端部设置有一环形凹槽，所述环形凹槽内设置有一密封圈。

Images