CN102400661B - 用于连续油管多层压裂作业的平衡阀 - Google Patents

Abstract

用于连续油管多层压裂作业的平衡阀，应用于油田井下连续油管多层压裂作业中。中心管上端螺纹连接有上接头；在中心管的壁上有平衡孔；在中心管内壁下端有密封球座，球座上有一个钢球和档环；在中心管的外壁上有向外凸起的圆环形台阶；中心管的圆环形台阶的下部有向下的圆柱形管；在中心管的外壁上套有一个密封管，密封管上端内壁的直径与中心管的外壁直径相同；密封管中部内壁环形槽套在中心管外壁向外凸起的圆环形台阶外部；密封管的下端螺纹连接有下接头。效果是：借助于液体压力使管柱产生下压力，帮助压缩式封隔器安全坐封；使得平衡阀能在井下反复开关，重复使用。

Description

用于连续油管多层压裂作业的平衡阀

技术领域

本发明涉及油田井下作业技术领域，特别涉及一种井下作业工具，是一种用于连续油管多层压裂作业的平衡阀。

背景技术

连续油管多层压裂作业采用的是皮碗式封隔器，由于连续油管自重小，会导致压缩式封隔器坐封不实。目前，还没有采用连续油管多层压裂作业的平衡阀的报道。

发明内容

本发明的目的是：提供一种用于连续油管多层压裂作业的平衡阀，用于连续油管压裂作业。

本发明采用的技术方案是：用于连续油管多层压裂作业的平衡阀，主要由上接头、中心管、密封管、孔用格来圈、档环、轴用格来圈、钢球和下接头组成。其特征在于：中心管的上端有外螺纹，中心管上端螺纹连接有上接头，上接头可以采用油管接箍；在中心管的壁上有平衡孔。在中心管内壁下端有密封球座，在球座上有一个钢球，在中心管的内壁上螺纹固定有一个档环，档环在钢球的上部，能挡住钢球防止钢球向上移动过大。所述的档环为圆柱体形，档环的壁上有外螺纹，档环有与中心线平行的通孔。

在中心管的外壁上有向外凸起的圆环形台阶，中心管的圆环形台阶外壁上有环形密封槽，在环形密封槽内有轴用格来圈；中心管的圆环形台阶的下部有向下的圆柱形管。

在中心管的外壁上套有一个密封管，密封管为圆筒形，密封管上端内壁的直径与中心管的外壁直径相同，在密封管上端内壁有环形密封槽，密封管上端内壁环形密封槽内有孔用格来圈，密封管上端内壁能在中心管外壁上滑动；密封管中部内壁有环形槽，密封管中部内壁环形槽套在中心管外壁向外凸起的圆环形台阶外部；在密封管中部内壁环形槽上有流通孔，密封管中部内壁环形槽上的流通孔使密封管的内外连通；

在密封管的下端有内螺纹，密封管的下端螺纹连接有下接头，下接头为圆柱体形有中心孔，下接头中心孔的内径与中心管下端的圆柱形管外径相同；中心管向下滑动时下端的圆柱形管能插入下接头中心孔内；在下接头下端有外螺纹，下接头能连接在管柱上。

简述用于连续油管多层压裂作业的平衡阀的使用过程。参阅图1。将用于连续油管多层压裂作业的平衡阀连接在管柱上，在管柱入井过程中，管柱内外液体通过中心管2上的平衡孔保持内外连通，使得内外压力平衡；在进行连续油管压裂作业时，轻压管柱，中心管2滑入密封管3内，将平衡孔A和流通孔B封闭。在平衡阀及液压的共同作用下，管柱内的液体压力作用在钢球7上，产生向下的拉伸力。此力又通过下接头8作用在下端的封隔器上，促使封隔器安全坐封。有效保证了封隔器的坐封可靠性、密封有效性；压裂作业结束后，上提管柱同时打开平衡阀泄液通道，使封隔器上下的压力平衡。避免了在封隔器解封过程中，层间压差对封隔器胶筒的损坏。

格来圈(也称：格莱圈)在液压行业使用多年，主要应用于液压缸之密封，无论使用于活塞或活塞杆，均获得良好的评价。格来圈主要由二个元件组成，截面形状为矩形；无粘滞现象，耐高压，压力：≤30Mpa，工作条件适应性强：速度：≤1m/s；适应温度：-54℃～+200℃。格来圈有产品，能在市场上采购到。

本发明的有益效果：本发明用于连续油管多层压裂作业的平衡阀，借助于液体压力使管柱产生下压力，帮助压缩式封隔器安全坐封；并且采用格来圈动密封性能，使得平衡阀能在井下反复开关，重复使用。使普通压缩式封隔器能用于连续油管多层压裂作业，扩大了连续油管多层、多段压裂技术的适用性。阀门开关简单，采用轻压管柱即可封闭平衡阀，上提管柱即可打开平衡阀。

附图说明

图1是本发明用于连续油管多层压裂作业的平衡阀结构剖面示意图。

图中，1-接箍，2-中心管，3-密封管，4-孔用格来圈，5-档环，6-轴用格来圈，7-钢球，8-下接头，A-平衡孔，B-流通孔。

具体实施方式

实施例1：以一个用于连续油管多层压裂作业的平衡阀为例，对本发明作进一步详细说明。连续管的直径为53.97mm(2¹/₄″)。

参阅图1。本发明用于连续油管多层压裂作业的平衡阀，主要由上接头1、中心管2、密封管3、孔用格来圈4、档环5、轴用格来圈6、钢球7和下接头8组成。

中心管2的外径为50mm。中心管2的上端有外螺纹，中心管2上端螺纹连接有上接头1，上接头1采用的是油管接箍；在中心管2的壁上均匀分布有四个平衡孔A。四个平衡孔A在同一高度；四个平衡孔A为铣出来的两端为半圆形中间为长方形的长孔，两端半圆形的半径为8mm，中间长方形的长度为15mm。在中心管2内壁下端有密封球座，在球座上有一个钢球7，在中心管2的内壁上螺纹固定有一个档环5，档环5在钢球7的上部，能挡住钢球7防止钢球7向上移动过大。所述的档环5为圆柱体形，档环5的壁上有外螺纹，档环5有与中心线平行的通孔。中心管2向下滑动时，外部套的密封管3能关闭(封堵)四个平衡孔A。

在中心管2的外壁上有向外凸起的圆环形台阶，中心管2的圆环形台阶外壁上有环形密封槽，在环形密封槽内有轴用格来圈6；中心管2的圆环形台阶的下部有向下的圆柱形管，圆柱形管外径46mm。

在中心管2的外壁上套有一个密封管3，密封管3为圆筒形，密封管3上端内壁的直径与中心管2的外壁直径相同，为50mm。在密封管3上端内壁有两个环形密封槽，密封管3上端内壁环形密封槽内分别有一个孔用格来圈4，密封管3上端内壁能在中心管2外壁上滑动；密封管3中部内壁有环形槽，密封管3中部内壁环形槽套在中心管2外壁向外凸起的圆环形台阶外部，中心管2外壁向外凸起的圆环形台阶能在密封管3中部内壁环形槽内上下滑动。在密封管3中部内壁环形槽上有流通孔B，密封管3中部内壁环形槽上的流通孔B使密封管3的内外连通；

在密封管3的下端有内螺纹，密封管3的下端螺纹连接有下接头8，下接头8为圆柱体形有中心孔，下接头8中心孔的内径与中心管2下端的圆柱形管外径相同，为46mm。中心管2向下滑动时下端的圆柱形管能插入下接头8中心孔内；在下接头8下端有外螺纹，下接头8能连接在管柱上。

Claims (1)

1.一种用于连续油管多层压裂作业的平衡阀，主要由上接头(1)、中心管(2)、密封管(3)、孔用格来圈(4)、档环(5)、轴用格来圈(6)、钢球(7)和下接头(8)组成；其特征在于：中心管(2)的上端有外螺纹，中心管(2)上端螺纹连接有上接头(1)；在中心管(2)的壁上有平衡孔(A)；在中心管(2)内壁下端有密封球座，在球座上有一个钢球(7)，在中心管(2)的内壁上螺纹固定有一个档环(5)，档环(5)在钢球(7)的上部，所述的档环(5)为圆柱体形，档环(5)的壁上有外螺纹，档环(5)有与中心线平行的通孔；

在中心管(2)的外壁上有向外凸起的圆环形台阶，中心管(2)的圆环形台阶外壁上有环形密封槽，在环形密封槽内有轴用格来圈(6)；中心管(2)的圆环形台阶的下部有向下的圆柱形管；

在中心管(2)的外壁上套有一个密封管(3)，密封管(3)为圆筒形，密封管(3)上端内壁的直径与中心管(2)的外壁直径相同，在密封管(3)上端内壁有环形密封槽，密封管(3)上端内壁环形密封槽内有孔用格来圈(4)，密封管(3)上端内壁能在中心管(2)外壁上滑动；密封管(3)中部内壁有环形槽，密封管(3)中部内壁环形槽套在中心管(2)外壁向外凸起的圆环形台阶外部；在密封管(3)中部内壁环形槽上有流通孔(B)，密封管(3)中部内壁环形槽上的流通孔(B)使密封管(3)的内外连通；

在密封管(3)的下端有内螺纹，密封管(3)的下端螺纹连接有下接头(8)，下接头(8)为圆柱体形有中心孔，下接头(8)中心孔的内径与中心管(2)下端的圆柱形管外径相同；中心管(2)向下滑动时下端的圆柱形管能插入下接头(8)中心孔内；在下接头(8)下端有外螺纹。