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