CN102561994A - 完井再作业防喷尾管阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种完井再作业防喷尾管阀，其特点是：在接箍的上、下两头的内孔中分别配有上接头、下接头构成阀体外壳；在阀体内配有上阀座，上阀座体内设有上头小下头大台阶式下开口盲孔，盲孔下头为螺孔，大台阶孔在其螺孔的上部内孔壁设为像灯笼骨架样的阀座弹性爪；在上阀座上部设有数个与盲孔相通的导流孔；下阀座为空心台阶轴状，下阀座上部下头配在上阀座下头的螺孔内，下阀座的下头配在下接头的内孔中；在下阀座上部孔中配有一对阀瓣，一对阀瓣之间配有复位弹簧，复位弹簧使下阀瓣、上阀瓣的阀瓣头分别将上阀座、下阀座的中心孔密封。本阀具有下井防喷、来水转注、反循环洗井和再作业防喷功能；施工工艺简单、可靠，现场操作方便。

Description

完井再作业防喷尾管阀

技术领域

本发明涉及一种油气、注水井井下作业工具，一种带压作业井底内孔原井预置堵塞工具，特别是一种可以控制井底流体流通及流向的完井底阀: 完井再作业防喷尾管阀。

背景技术

油田（油藏）管理后期多以注水井保持或恢复油层压力、增加地层能量，使油藏有较强的驱动力，以提高油藏的开采速度和采收率；以前作业时要用大量的压井液压井，井下的残余压力常在作业中带有安全隐患；如果采用在井口放压的话，常会有污水回收、周边油井地层能量下降而造成减产，作业完再次恢复地层能量不但费时又增加了费用；目前，带压油气井作业的普及和应用率已经得到了显著的增长，在地面进行带压油气井作业，其优点在于不使用压井液进行作业，从而消除了压力液对于产层的潜在破坏；对尾管进行可靠的封堵可保证了带压作业的安全、减轻作业工人施工难度，能有效地防止对井场环境造成污染；

油气井带压作业过程中发现油管井底内孔堵塞，都有一定的施工周期，且成本过大，而且各油公司在完井工具的选用上无论是采用球座加活堵，还是采用防溢球座，都是只考虑了下管柱防喷，而未考虑起管柱防喷问题；虽然国内近期通常采用的偏心配水器堵塞工艺，已逐步取代以前底部凡尔堵塞采用的化学试剂堵塞法、填砂堵塞法和卡瓦堵塞法（杆式投送、液力投送）等，但是仍然存在堵塞器投送难度大、一次投送成功率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种克服上述现有技术缺点的，解决带压油气井带压作业过程中油管井底内孔堵塞、堵塞器投送难度大、一次投送成功率低、作业周期长费用高的难题，可简化投堵施工原井预置工具的一种完井再作业防喷尾管阀；

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：本阀其特征在于：在接箍的上、下两头的内孔中分别连接有上接头、下接头构成阀体外壳，在上接头的内孔上头设有与油管尾部相连接的锥形连接螺孔，下接头下头设有与筛管相连接的外周设为锥形螺纹连接头，阀体内孔形成为在锥形连接螺孔下面、上接头的下端面及下接头的上端面的三级定位台阶通孔，阀体内孔并在接箍的内孔壁上设有上限位槽、下限位槽；

本阀在阀体内孔中配有上阀座，上阀座外周上部设为与阀体内孔尺寸相应的台阶及外径，上阀座并在与其相配的接箍的内孔壁上设有上限位槽处相对应的圆周上设有一凸筋；上阀座的上头设有提捞工具接头，提捞工具接头下的上阀座轴体的轴肩，配在锥形连接螺孔下面的台阶面下面内孔中，上阀座轴体外周与阀体内孔动配合相配，上阀座轴体内设有下开口盲孔，且为上头小下头大的一台阶孔，在其大台阶孔下头设为螺孔，大台阶孔在其螺孔的上部内孔壁上设有若干个竖槽，从而使上阀座的这段空心轴壁形成像灯笼上的骨架样的阀座弹性爪；在提捞工具接头下上阀座的轴体上设有数个与轴体内盲孔相连通的导流孔；上阀座的下端面设在位于下限位槽下10毫米左右，且上阀座的下端面至下接头上端面之间的距离大于上限位槽至下限位槽之间的距离；

下阀座为空心台阶轴状，上部大下部小，下阀座通过上部下头外周所设的螺纹配在上阀座下头的螺孔内，下阀座的下头动配合在下接头的内孔中；在下阀座上部的圆周上设有数个流量槽孔；在下阀座上部孔中配有一对阀瓣，一对阀瓣由下阀瓣、上阀瓣组成，下阀瓣的阀瓣柱内设有盲孔开口向上，上阀瓣的阀瓣柱配在下阀瓣的中心盲孔中；下阀瓣、上阀瓣其头部形状相同呈圆台状，并均在阀瓣头下台肩的圆周上设有数个台肩凸齿，台肩凸齿的外圆周与下阀座的内孔相动配合，在下阀瓣、上阀瓣的台肩凸齿之间的下阀瓣的阀瓣柱外圆周上配有复位弹簧，复位弹簧的弹力使下阀瓣、上阀瓣的阀瓣头分别将上阀座、下阀座的中心孔密封；

所述的一种完井再作业防喷尾管阀，其特征在于：所述导流孔，是通过在上阀座的提捞工具接头下设有上阀座导向臂，在上阀座导向臂的圆周上设有数个上导流孔，上阀座导向臂下设有环形凹形槽，在凹形槽下的上阀座体上设有数个与上阀座轴体内盲孔相连通的斜导流孔；

所述的一种完井再作业防喷尾管阀，其特征在于：在下阀瓣的阀瓣柱内所设盲孔下部的圆周上设有数个排气孔；

所述的一种完井再作业防喷尾管阀，其特征在于：在下阀座的台阶轴的轴肩端面上设有数个工艺孔；

所述的一种完井再作业防喷尾管阀，其特征在于：在上接头、下接头的内孔和外周上分别设有密封槽，在上阀座、下阀座的外圆周上也设有密封槽，在所述密封槽内配有密封材料；

所述的一种完井再作业防喷尾管阀，其特征在于：在所述上阀座与下阀座间的螺纹连接处设有定位螺钉。

本发明与现有技术相比的有益效果：

本阀可通过钢丝作业提捞或下击实现尾管阀阀芯芯轴换位，保证下次作业起管工况下的防喷作用；本阀结构简单，阀芯换位可靠，可重复使用，大大降低了成本；具有下井防喷、来水转注、反循环洗井和再作业防喷的功能，还能简化下次作业井底内孔封堵程序，降低作业成本；本阀施工工艺简单、安全可靠，现场操作方便；

本阀能够实现带压作业油管立柱的起、下，保证了带压作业的安全，减轻了作业工人施工难度，有效地防止了对井场造成环境污染，避免了使用压井液进行作业，从而消除了压力液对于产层的潜在破坏和作业的安全隐患。

附图说明：

图1为本阀处于下井防喷时结构剖面图;

图2为本阀处于来水转注时结构剖面图;

图3为本阀处于反循环洗井时结构剖面图;

图4为本阀处于再作业防喷时结构剖面图；

图5为本阀中的上阀瓣主视图；

图6为图5的俯视图；

图中：

1.提捞工具接头，2.上接头，3.上阀座，4.接箍，5.下阀座，6.下接头，7.上阀座导向臂，8.斜导流孔，9.上阀瓣，10.上阀座弹性爪，11.复位弹簧，12.下阀瓣，15.上导流孔，16.上限位槽，17.下限位槽，18.排气孔，19.流量槽孔，20.台肩凸齿，21.阀瓣头，22.阀瓣柱，23.工艺孔，24.密封槽，25.定位螺钉。

具体实施方式：

下面结合附图详细描述本发明的一个实施例：

如图1、图5、图6所示，本阀在接箍4的上、下两头的内孔中分别连接有上接头2、下接头6构成阀体外壳，在上接头2的内孔上头设有与油管尾部相连接的锥形连接螺孔，下接头6下头设有与筛管相连接的外周设为锥形螺纹连接头，阀体内孔形成为在锥形连接螺孔下面、上接头2的下端面及下接头6的上端面的三级定位台阶通孔，阀体内孔并在接箍4的内孔壁上设有上限位槽16、下限位槽17；

本阀在阀体内孔中配有上阀座3，上阀座3外周上部设为与阀体内孔尺寸相应的台阶及外径，上阀座3并在与其相配的接箍4的内孔壁上设有上限位槽16处相对应的圆周上设有一凸筋；上阀座3的上头设有提捞工具接头1，提捞工具接头1下的上阀座3轴体的轴肩，配在锥形连接螺孔下面的台阶面下面内孔中，上阀座3轴体外周与阀体内孔动配合相配，上阀座3轴体内设有下开口盲孔，且为上头小下头大的一台阶孔，在其大台阶孔下头设为螺孔，大台阶孔在其螺孔的上部内孔壁上设有若干个竖槽，从而使上阀座3的这段空心轴壁形成像灯笼上的骨架样的阀座弹性爪10；在提捞工具接头1下上阀座3的轴体上设有数个与轴体内盲孔相连通的导流孔；上阀座3的下端面设在位于下限位槽17下10毫米左右，且上阀座3的下端面至下接头6上端面之间的距离大于上限位槽16至下限位槽17之间的距离；

下阀座5为空心台阶轴状，上部大下部小，在下阀座5的台阶轴的轴肩端面上设有数个工艺孔23；下阀座5通过上部下头外周所设的螺纹配在上阀座3下头的螺孔内，下阀座5的下头动配合在下接头6的内孔中；在下阀座5上部的圆周上设有数个流量槽孔19；在下阀座5上部孔中配有一对阀瓣，一对阀瓣由下阀瓣12、上阀瓣9组成，下阀瓣12的阀瓣柱22内设有盲孔开口向上，在下阀瓣12的阀瓣柱22内所设盲孔下部的圆周上设有数个排气孔18；上阀瓣9的阀瓣柱22配在下阀瓣12的中心盲孔中；下阀瓣12、上阀瓣9其头部形状相同呈圆台状，并均在阀瓣头21下的台肩圆周上设有数个台肩凸齿20，台肩凸齿20的外圆周与下阀座5的内孔相动配合，在下阀瓣12、上阀瓣9的台肩凸齿20之间的下阀瓣12的阀瓣柱22外圆周上配有复位弹簧11，复位弹簧11的弹力使下阀瓣12、上阀瓣9的阀瓣头22分别将上阀座3、下阀座5的中心孔密封；在所述上阀座3与下阀座5间的螺纹连接处设有定位螺钉25；

在上接头2、下接头6的内孔和外周上分别设有密封槽24，在上阀座3、下阀座5的外圆周上也设有密封槽24；在所述密封槽24内配有密封材料；

本阀的另一实施例为：所述导流孔是通过在上阀座3的提捞工具接头1下设有上阀座导向臂7，在上阀座导向臂7的圆周上设有数个上导流孔15，上阀座导向臂7下设有环形凹形槽，在凹形槽下的上阀座体上设有数个与上阀座3轴体内盲孔相连通的斜导流孔8；其余结构同上；    

工作过程及工作原理：

如图1-4所示：在使用时，将本阀的上接头2的上头配在油管尾部，下接头6的下头与筛管连接；下井防喷如图1所示，本阀在下管柱过程中，下阀瓣12上移，介质由下阀瓣12进入本阀，但由于上阀瓣9将本阀的上阀座3中心孔封死，形成封闭，起防喷作用；

来水转注如图2所示，本阀在下井到达预定位置时，油管正打压至设定压力或通过钢丝工具作业下击实现整体换位阀芯下移至下工位，在复位弹簧11弹力的作用下，上阀瓣9、下阀瓣12的锥面将上阀座3、下阀座5的中心孔密封住，将本阀封死，形成封闭，此时捞出配水器死嘴子，投活嘴子实现来水转注；

反循环洗井如图3所示，本阀在需反洗井作业且整体换位阀芯在下工位时，当套压达到设定压力，下阀瓣12顶开，液体从上阀座5与接箍4间的环空流向油管；

再作业防喷如图4所示，下钢丝打捞住本阀提捞工具接头1，整体换位阀芯提至上工位，限位卡槽内整体换位阀的上阀座弹性爪10将整体换位阀芯卡住，钢丝打捞震击拔脱，整体换位阀芯回归原工位，此时提起管柱，可起封堵内孔防喷的作用；

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围；任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。 

Claims (6)

1.一种完井再作业防喷尾管阀，其特征在于：在接箍（4）的上、下两头的内孔中分别连接有上接头（2）、下接头（6）构成阀体外壳，在上接头（2）的内孔上头设有与油管尾部相连接的锥形连接螺孔，下接头（6）下头设有与筛管相连接的外周设为锥形螺纹连接头，阀体内孔形成为在锥形连接螺孔下面、上接头（2）的下端面及下接头（6）的上端面的三级定位台阶通孔，阀体内孔并在接箍（4）的内孔壁上设有上限位槽（16）、下限位槽（17）；

本阀在阀体内孔中配有上阀座（3），上阀座（3）外周上部设为与阀体内孔尺寸相应的台阶及外径，上阀座（3）并在与其相配的接箍（4）的内孔壁上设有上限位槽（16）处相对应的圆周上设有一凸筋；上阀座（3）的上头设有提捞工具接头（1），提捞工具接头（1）下的上阀座（3）轴体的轴肩，配在锥形连接螺孔下面的台阶面下面内孔中，上阀座（3）轴体外周与阀体内孔动配合相配，上阀座（3）轴体内设有下开口盲孔，且为上头小下头大的一台阶孔，在其大台阶孔下头设为螺孔，大台阶孔在其螺孔的上部内孔壁上设有若干个竖槽，从而使上阀座（3）的这段空心轴壁形成像灯笼上的骨架样的阀座弹性爪（10）；在提捞工具接头（1）下上阀座（3）的轴体上设有数个与轴体内盲孔相连通的导流孔；上阀座（3）的下端面设在位于下限位槽（17）下10毫米左右，且上阀座（3）的下端面至下接头（6）上端面之间的距离大于上限位槽（16）至下限位槽（17）之间的距离；

下阀座（5）为空心台阶轴状，上部大下部小，下阀座（5）通过上部下头外周所设的螺纹配在上阀座（3）下头的螺孔内，下阀座（5）的下头动配合在下接头（6）的内孔中；在下阀座（5）上部的圆周上设有数个流量槽孔（19）；在下阀座（5）上部孔中配有一对阀瓣，一对阀瓣由下阀瓣（12）、上阀瓣（9）组成，下阀瓣（12）的阀瓣柱（22）内设有盲孔开口向上，上阀瓣（9）的阀瓣柱（22）配在下阀瓣（12）的中心盲孔中；下阀瓣（12）、上阀瓣（9）其头部形状相同呈圆台状，并均在阀瓣头（21）下台肩的圆周上设有数个台肩凸齿（20），台肩凸齿（20）的外圆周与下阀座（5）的内孔相动配合，在下阀瓣（12）、上阀瓣（9）的台肩凸齿（20）之间的下阀瓣（12）的阀瓣柱（22）外圆周上配有复位弹簧（11），复位弹簧（11）的弹力使下阀瓣（12）、上阀瓣（9）的阀瓣头（22）分别将上阀座（3）、下阀座（5）的中心孔密封。

2.根据权利要求1所述的一种完井再作业防喷尾管阀，其特征在于：所述导流孔，是通过在上阀座（3）的提捞工具接头（1）下设有上阀座导向臂（7），在上阀座导向臂（7）的圆周上设有数个上导流孔（15），上阀座导向臂（7）下设有环形凹形槽，在凹形槽下的上阀座体上设有数个与上阀座（3）轴体内盲孔相连通的斜导流孔（8）。

3.根据权利要求1所述的一种完井再作业防喷尾管阀，其特征在于：在下阀瓣（12）的阀瓣柱（22）内所设盲孔下部的圆周上设有数个排气孔（18）。

4.根据权利要求1所述的一种完井再作业防喷尾管阀，其特征在于：在下阀座（5）的台阶轴的轴肩端面上设有数个工艺孔（23）。

5.根据权利要求1所述的一种完井再作业防喷尾管阀，其特征在于：在上接头（2）、下接头（6）的内孔和外周上分别设有密封槽（24），在上阀座（3）、下阀座（5）的外圆周上也设有密封槽（24），在所述密封槽（24）内配有密封材料。

6.根据权利要求1所述的一种完井再作业防喷尾管阀，其特征在于：在所述上阀座（3）与下阀座（5）间的螺纹连接处设有定位螺钉（25）。

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