CN102606108B - 投球憋压打开式油管定压浮阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及欠平衡完井下油管作业中的油管内防喷装置技术领域，是一种投球憋压打开式油管定压浮阀，其包括本体、阀芯、扭力弹簧、活门和提篮；本体的下部有凹台，提篮的上部有与凹台相配的凸台，凹台的外壁与凸台的内壁固定安装在一起，在凹台内部通过开槽平端定压锁紧钉固定安装有外径与本体内径相配的阀芯。本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过活门有效的防止了高压油气流通过油管喷出，减少了欠平衡下油管作业中可能产生的井控事故；完善带压下油管内防喷工具，实现操作程序简单、使用便利、费用低廉、安全可靠的目的。

Description

投球憋压打开式油管定压浮阀
技术领域
本发明涉及欠平衡完井下油管作业中的油管内防喷装置技术领域，是一种投球憋压打开式油管定压浮阀。
背景技术
在实施欠平衡完井下油管作业时，井底液柱压力小于地层孔隙流体压力，地层流体控制性地进入井筒，油气从油管内或油套环形空间返出，环空有旋转控制头或旋转防喷器控制流体上返，油管内若不采取防喷措施，轻则影响正常施工，重则出现井控事故。修井作业中的带压下油管工艺技术飞速发展，各油田对带压下油管技术比较青睐，然而目前带压油管使用的油管堵塞器样式单一、结构复杂、费用昂贵、工序繁琐，严重制约着带压下管柱技术的发展。
发明内容
本发明提供了一种投球憋压打开式油管定压浮阀，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决目前带压油管样式单一、结构复杂、费用昂贵、工序繁琐、制约着带压下管柱技术发展的问题。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种投球憋压打开式油管定压浮阀，包括本体、阀芯、扭力弹簧、活门和提篮；本体的下部有凹台，提篮的上部有与凹台相配的凸台，凹台的外壁与凸台的内壁固定安装在一起，在凹台内部通过开槽平端定压锁紧钉固定安装有外径与本体内径相配的阀芯，阀芯的内壁上部有上宽下窄的上锥形孔，阀芯的内壁下部有上窄下宽的下锥形孔，与下锥形孔相匹配的活门通过活页安装在下锥形孔内，扭力弹簧的一端固定安装在对应活页的阀芯下端，扭力弹簧的另一端顶在活门的下端面，提篮的下部内壁固定有内径大于阀芯外径的环形凸台，提篮上有至少一个的纵向通孔，本体的上部有内螺纹或外螺纹。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述本体的上部内壁可有上窄下宽的锥形凹台。
上述凹台的内径可大于本体的内径，凹台上方的本体上有呈上窄下宽的内锥面，阀芯外壁中部有与本体的内锥面相对应的外锥面。
上述本体的上端至提篮的下端之间的长度可为400mm至600mm，本体的最大外径和提篮的最大外径为60.3mm至114.3mm。
上述上锥形孔的内表面可为与投入球相配的环形斜曲面。
上述提篮上可轴向沿圆周均布有三排的径向通孔，每排有四个径向通孔。
上述本体凹台上方的本体内壁与阀芯外壁之间可固定安装有密封圈，开槽平端定压锁紧钉下方的本体内壁与阀芯外壁之间分别固定安装有密封圈，活门的外壁与下锥形孔的内表面之间固定安装有密封圈。
上述本体凹台的外壁与提篮凸台的内壁可通过螺纹固定安装在一起。
本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过活门有效的防止了高压油气流通过油管喷出，减少了欠平衡下油管作业中可能产生的井控事故；完善带压下油管内防喷工具，实现操作程序简单、使用便利、费用低廉、安全可靠的目的。
附图说明
附图1为本发明最佳实施例的主视局部剖视结构示意图。
附图中的编码分别为：1为本体，2为锥形凹台，3为阀芯，4为开槽平端定压锁紧钉，5为下锥形孔，6为扭力弹簧，7为活门，8为提篮，9为环形凸台，10为投入球，11为密封圈，12为上锥形孔，13为本体凹台，14为提篮凸台，15为内锥面，16为外锥面，17为纵向通孔。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
如附图1所示，该投球憋压打开式油管定压浮阀包括本体1、阀芯3、扭力弹簧6、活门7和提篮8；本体1的下部有凹台13，提篮8的上部有与凹台13相配的凸台14，凹台13的外壁与凸台14的内壁固定安装在一起，在凹台13内部通过开槽平端定压锁紧钉4固定安装有外径与本体1内径相配的阀芯3，阀芯3的内壁上部有上宽下窄的上锥形孔12，阀芯3的内壁下部有上窄下宽的下锥形孔5，与下锥形孔5相匹配的活门7通过活页安装在下锥形孔5内，扭力弹簧6的一端固定安装在对应活页的阀芯3下端，扭力弹簧6的另一端顶在活门7的下端面，提篮8的下部内壁固定有内径大于阀芯3外径的环形凸台9，提篮8上有至少一个的纵向通孔17，本体1的上部有内螺纹或外螺纹。提篮8可以直接固定安装在本体1上，也可以在提篮8与本体1之间连接油管防砂筛管等采油辅助管具，活门7在活页和扭力弹簧6的作用下只能在正循环时打开，反循环时则强制关闭，投入球10的外径小于本体1的内径，投入球10的外径大于上锥形孔12的内径。
可根据实际需要，对上述投球憋压打开式油管定压浮阀作进一步优化或/和改进：
如附图1所示，本体1的上部内壁有上窄下宽的锥形凹台2。锥形凹台2与上锥形孔12相配，保证投入球10顺利座在上锥形孔12内。
如附图1所示，凹台13的内径大于本体1的内径，凹台13上方的本体1上有呈上窄下宽的内锥面15，阀芯3外壁中部有与本体1的内锥面15相对应的外锥面16。通过外锥面16顶在内锥面15上，可以避免当反循环时开槽平端定压锁紧钉4被剪断而导致阀芯3上移失去原有作用的情况的发生。
如附图1所示，根据需要，本体1的上端至提篮8的下端之间的长度为400mm至600mm，本体1的最大外径和提篮8的最大外径为60.3mm至114.3mm。
如附图1所示，根据需要，上锥形孔12的内表面为与投入球10相配的环形斜曲面。
如附图1所示，根据需要，提篮8上轴向沿圆周均布有三排的径向通孔17，每排有四个径向通孔17。
如附图1所示，为了增加密封性，本体凹台上方的本体1内壁与阀芯3外壁之间固定安装有密封圈11，开槽平端定压锁紧钉4下方的本体1内壁与阀芯3外壁之间分别固定安装有密封圈11，活门7的外壁与下锥形孔5的内表面之间固定安装有密封圈11。
如附图1所示，为了便于安装和拆卸，本体凹台13的外壁与提篮凸台14的内壁通过螺纹固定安装在一起。
以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
本发明最佳实施例的使用过程：投球憋压打开式油管定压浮阀安装在油管串底部合适位置，油管外采用旋转控制头或旋转防喷器控制油气上窜，可在井下欠平衡、井口带压状态下完成下油管作业；当油管下钻至一定井深需循环时，活门7完全打开，循环毫无阻碍，此时为正循环，循环流动阻力小，循环一旦停止，活门7在扭力弹簧6的扭力作用下自动关闭，防止了高压油气回流；当油管串下钻至预定位置完成座封油管挂、座封采油（气）树后，下投投入球10座于上锥形孔12内，投入球10暂时性封堵阀芯导流通道，通过油管正循环憋压剪断开槽平端定压锁紧钉4，将阀芯3送至管底提篮8内，通过径向通孔17实现管内外连通，油气井自喷或泵抽投产；阀芯3整体置于本体1内，可以使用专用拆装工具对部分原件进行检修和清洗；投球憋压打开式油管定压浮阀的每个零部件均为可更换件，阀件出井后经清洁、检修及重新组装后可二次入井使用。

Claims (10)

1.一种投球憋压打开式油管定压浮阀，其特征在于包括本体、阀芯、扭力弹簧、活门和提篮；本体的下部有凹台，提篮的上部有与凹台相配的凸台，凹台的外壁与凸台的内壁固定安装在一起，在凹台内部通过开槽平端定压锁紧钉固定安装有外径与本体内径相配的阀芯，阀芯的内壁上部有上宽下窄的上锥形孔，阀芯的内壁下部有上窄下宽的下锥形孔，与下锥形孔相匹配的活门通过活页安装在下锥形孔内，扭力弹簧的一端固定安装在对应活页的阀芯下端，扭力弹簧的另一端顶在活门的下端面，提篮的下部内壁固定有内径小于阀芯外径的环形凸台，提篮上有至少一个的纵向通孔，本体的上部有内螺纹或外螺纹。
2.根据权利要求1所述的投球憋压打开式油管定压浮阀，其特征在于本体的上部内壁有上宽下窄的锥形凹台。
3.根据权利要求1或2所述的投球憋压打开式油管定压浮阀，其特征在于凹台的内径小于本体的内径，凹台上方的本体上有呈上窄下宽的内锥面，阀芯外壁中部有与本体的内锥面相对应的外锥面。
4.根据权利要求1或2所述的投球憋压打开式油管定压浮阀，其特征在于本体的上端至提篮的下端之间的长度为400mm至600mm，本体的最大外径和提篮的最大外径为60.3mm至114.3mm。
5.根据权利要求3所述的投球憋压打开式油管定压浮阀，其特征在于本体的上端至提篮的下端之间的长度为400mm至600mm，本体的最大外径和提篮的最大外径为60.3mm至114.3mm。
6.根据权利要求1或2所述的投球憋压打开式油管定压浮阀，其特征在于上锥形孔的内表面为与投入球相配的环形斜曲面。
7.根据权利要求5所述的投球憋压打开式油管定压浮阀，其特征在于上锥形孔的内表面为与投入球相配的环形斜曲面。
8.根据权利要求7所述的投球憋压打开式油管定压浮阀，其特征在于提篮上轴向沿圆周均布有三排的所述纵向通孔，每排有四个纵向通孔。
9.根据权利要求8所述的投球憋压打开式油管定压浮阀，其特征在于本体凹台上方的本体内壁与阀芯外壁之间固定安装有密封圈，开槽平端定压锁紧钉下方的本体内壁与阀芯外壁之间分别固定安装有密封圈，活门的外壁与下锥形孔的内表面之间固定安装有密封圈。
10.根据权利要求9所述的投球憋压打开式油管定压浮阀，其特征在于本体凹台的外壁与提篮凸台的内壁通过螺纹固定安装在一起。
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