CN102400662A - 可插入式油层防漏失阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可插入式油层防漏失阀，主要包括上接头、外套、板阀和下接头等。特征是：上接头内设有导向头和与其连接的弹性爪座，弹性爪座与开关套螺纹连接，锁定爪与开关套连接，锁定爪一端外圆上套装锁环，外套圆周上开有与开关套压力平衡孔同等数量的压力平衡孔，开关套与外套之间设有至少四道密封圈，在开关套下方的下接头内连接阀座，阀座上通过销轴装有阀板，在销轴上装有复位弹簧。优点是：减少完井液漏失、防止油层污染、简化作业程序，节省作业时间，提高作业效率、降低作业成本；本防漏失阀设计为大通径，可使常规管柱自由通过；通过专用工具可重复多次打开板阀，板阀采取可钻材质，当专用工具无法打开板阀时，通过钻头即可将阀板快速钻掉。

Description

可插入式油层防漏失阀
技术领域
本发明属于油田完井技术领域，特别是涉及一种可插入式油层防漏失阀。
背景技术
在目前公知的钻完井作业中，油田生产多采用开式生产完井系统。常规防砂完井作业时，为了平衡地层孔隙压力、防止溢流的发生，要不断地向井筒内灌入完井液，漏失入储层内的完井液不但会污染储层，同时也增加了完井成本。另外，如果完井液灌注不及时，还有可能导致溢流甚至井喷事故的发生。现有用于封隔油井的防漏失阀主要采用球阀结构，生产作业时，需要下专用工具打开，油田才能生产； 后期作业时，需要专用工具打开，由于球阀通径较小，因此可能在后期作业时会产生一些影响； 当采用专用工具无法打开球阀时，需采取钻头钻掉球阀，但由于球阀为实体结构，因此会增加作业难度。目前，国际上密闭生产完井系统中防漏失阀的阀座与下接头采用销钉连接，作业时，只能将阀座破坏，剪断销钉后将阀板与阀座一同打入井底，阀板仅限于一次性使用，且报价高，交货期长，维护困难，进而大幅度增加了油田的开发成本。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可随防砂管柱下入，在防砂服务工具拔出后能够自动关闭，确保防砂作业结束后上部井筒内的流体不会通过防漏失阀漏失到地层内部，且可承受单向压差的可插入式油层防漏失阀。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
可插入式油层防漏失阀，主要包括上接头、外套、板阀和下接头，所述上接头通过中间接头螺纹连接外套，所述外套通过螺纹连接下接头，其特征在于：上接头内设有导向头和与其连接的弹性爪座，弹性爪座与外部圆周上设有压力平衡孔的开关套通过螺纹连接，锁定爪与开关套通过螺纹连接，锁定爪一端外圆上套装锁环，外套圆周上开有与开关套压力平衡孔同等数量的压力平衡孔，开关套与外套之间设有至少四道密封圈，在开关套下方的下接头内通过螺纹连接阀座，阀座上通过销轴装有阀板，在销轴上装有复位弹簧。本发明还可以采用如下技术方案：
所述板阀的阀板与阀座密封为弧面和斜面边缘的线接触密封。
所述中间接头内壁上制有与锁定爪相配合的装配槽。
所述中间接头与外套之间还设有密封圈。
所述上导向头内上口为锥形口。
本发明具有的优点和积极效果是：由于本发明采用上述技术方案，在生产作业时，无需再下入工具，简化作业程序，节省作业时间，提高作业效率；当后期作业需要时，在作业管柱下端连接专用开关工具下压即可使阀板打开，由于本防漏失阀设计为大通径，可使常规管柱自由通过；当采用专用工具无法打开球阀时，通过钻头即可将阀板快速钻掉。在防砂作业期间，由于防砂转换工具在中心管柱中作业，板阀的阀板处于打开状态，不会影响防砂作业。防砂作业完毕后，防砂转换工具起出管柱，阀板在复位弹簧的作用下，绕销轴自动关闭，这样无需将阀座破坏，本防漏失阀可反复使用，进而降低了作业成本。此外，阀板与阀座采取弧面和斜面边缘的线接触结构，在上部液体压力作用下，形成密封面。此外，阀座与外套之间设有O型密封圈，从而隔离了上部井筒和地层，在后续的完井作业中，确保不会有上部井筒的液体流入到底层中，保护储层不受污染，同时节约完井液损耗量和作业成本。 
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中： 1、上接头； 2、上导向头； 3、弹性爪座； 4、开关套； 4-1、压力平衡孔； 5、锁定爪； 6、中间接头； 7、密封圈； 8、外套； 8-1、压力平衡孔； 9、锁环； 10、阀板； 11、销轴； 12、复位弹簧； 13、密封圈； 14、密封圈； 15、阀座； 16、紧固件； 17、销钉； 18、下接头。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1，可插入式油层防漏失阀，包括上接头1、开关套4、外套8、板阀和下接头18部件，所述上接头通过中间接头6螺纹连接外套8，所述外套一端通过螺纹和紧固件16连接下接头，在外套与下接头之间设有O型橡胶密封圈13。所述上接头内设有上导向头2和与其螺纹连接的弹性爪座3，所述上导向头2内上口为锥形口。所述锁定爪座一端外部设有其圆周上开有压力平衡孔4-1的开关套4和与开关套螺纹连接的锁定爪5，所述锁定爪一端外圆上套装锁环9。所述板阀是由阀座15、阀板10、销轴11和复位弹簧12构成，所述阀座15通过螺纹与开关套下方的下接头连接，并通过销钉17紧固，所述阀座15通过销轴11装有阀板10，在销轴上装有复位弹簧12。所述外套8圆周上开有与开关套压力平衡孔同等数量的压力平衡孔8-1，用于平衡阀板10打开前上下面的压差，以保证阀板顺利打开。所述中间接头内壁上制有与锁定爪相配合的装配槽，在中间接头与外套之间还设有O型密封圈7。在开关套于外套之间至少设有四道O型橡胶密封圈14，确保液体不漏失到井底。开关套上设计有压力平衡孔4-1，能够与外套上的平衡孔相贯通，在阀板未打开时平衡上下面的压差，保证阀板顺利打开。在开关套下方的下接头18内通过螺纹连接有阀座15，下接头和阀座并由销钉17紧固，所述阀座上通过销轴11装有阀板10，在销轴上装有复位弹簧12。所述阀板与阀座密封为弧面和斜面边缘的线接触密封，当可插入式防漏失阀阀板关闭后，阀板下弧面与阀座斜面顶点构成线接触密封，在正向压差的作用下，可隔离上部井筒和地层。
本发明的工作原理为：
本发明工具的上下扣型均为API标准扣型，这样便于与现场其它工具的连接。防砂管柱的中心管插入到防漏失阀中（阀板10处于打开状态），工具随整套防砂管柱一起下入井内。在正常的防砂作业中，防漏失阀一直处于打开状态，并不影响正常防砂作业。防砂作业完毕后，随着中心管的拔出，阀板在复位弹簧12的作用下，绕销轴11旋转，与阀座15上的斜面边缘线接触后阀体关闭。此时，由于上端管柱内存在液柱，在液柱压力作用下，阀板与阀座紧密接触，能达到较好的密封效果。另外，阀座和下接头之间通过O型密封圈密封，下接头与外套之间通过O型密封圈密封，从而将阀板以上的空间和下面的地层隔离开来，确保不会有上部井筒的液体流入到底层中，保护储层不受污染，同时节约完井液损耗量和作业成本。当后期作业需要时，在作业管柱下端连接专用开关工具，管柱下压使得开关套4下行，当开关套上的压力平衡孔4-1与外套8上的压力平衡孔8-1相配合时，平衡防漏失阀上下压差，继续下压作业管柱，使得阀板沿销轴转动，打开阀板。此时整个管柱内部畅通，可进行其它作业。

Claims (5)

1.一种可插入式油层防漏失阀，主要包括上接头、外套、板阀和下接头，所述上接头通过中间接头螺纹连接外套，所述外套通过螺纹连接下接头，其特征在于：上接头内设有导向头和与其连接的弹性爪座，弹性爪座与外部圆周上设有压力平衡孔的开关套通过螺纹连接，锁定爪与开关套通过螺纹连接，锁定爪一端外圆上套装锁环，外套圆周上开有与开关套压力平衡孔同等数量的压力平衡孔，开关套与外套之间设有至少四道密封圈，在开关套下方的下接头内通过螺纹连接阀座，阀座上通过销轴装有阀板，在销轴上装有复位弹簧。
2.根据权利要求1所述的可插入式油层防漏失阀，其特征在于：所述板阀的阀板与阀座密封为弧面和斜面边缘的线接触密封。
3.根据权利要求1所述的可插入式油层防漏失阀，其特征在于：所述中间接头内壁上制有与锁定爪相配合的装配槽。
4.根据权利要求3所述的可插入式油层防漏失阀，其特征在于：所述中间接头与外套之间还设有密封圈。
5.根据权利要求1所述的可插入式油层防漏失阀，其特征在于：所述上导向头内上口为锥形口。
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