CN104695930A - 一种油套同注控制阀 - Google Patents

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顾岱鸿
刘广峰
柴崇军
刘金超
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Xi'an Hai Zhi Mechanical & Electronic Equipment Corp Ltd
China University of Petroleum Beijing
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Xi'an Hai Zhi Mechanical & Electronic Equipment Corp Ltd
China University of Petroleum Beijing
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

本发明涉及一种油套同注控制阀，其特征在于：它包括一中心管，中心管由管头和管体构成；在管头与管体的连接处设置有定位台阶；在管体的中部设置两第一过流槽；在中心管上套设一缸体，缸体的一端抵在管头尾部，另一端通过一与管体螺合的接头锁紧；缸体包括小内径段和大内经段；在小内径段上设置两与第一过流槽位置相对应的第二过流槽；在缸体的小内径段与管体之间设置一套置在管体上的阀芯；在阀芯上设置两第三过流槽；在缸体的大内径段与管体之间设置一套设在管体上的弹簧；在缸体的首端和管体靠近接头处设置有通孔。本发明装置由于在压差作用下可使第一过流槽与第三过流槽连通，使套管环空中注入的压裂液能够通过通路流入油管中，实现了压裂液在油管和套管中同时注入，有效提高了压裂效率并降低了油管的磨损。

Description

一种油套同注控制阀
技术领域
本发明涉及一种油气井分层采油专用工具，特别是关于一种油套同注控制阀。
背景技术
在油气分层压裂中，压裂砂是充填岩石裂缝必不可少的支撑剂，现有的工具只能在油管或者套管中单独加入压裂砂，并且在加砂过程中会对油管或套管造成一定的磨阻。这样不仅对油管或者套管本身造成严重损伤，而且也会降低设备的作业效率。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够在油管和套管同时进行注液以便于减小油管和套管加砂磨阻的油套同注控制阀。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种油套同注控制阀，其特征在于：它包括一中心管，所述中心管由大直径的管头和等直径的管体构成；在所述管头与所述管体的连接处设置有一定位台阶；在所述管体的中部相对设置两第一过流槽；在所述中心管的所述管体上套设一缸体，所述缸体的一端抵在所述管头的尾部，另一端通过一与所述管体螺合的接头锁紧；所述缸体与所述管体之间留有环空；所述缸体包括靠近所述中心管的所述管头的小内径段和靠近所述接头的大内经段；在所述小内径段上相对设置两与第一过流槽位置相对应的第二过流槽；在所述缸体的所述小内径段与所述管体之间的环空中设置一可滑动套置在所述管体上的阀芯；在所述阀芯上相对设置两第三过流槽；在所述缸体的所述大内径段与所述管体之间的环空中设置一套设在所述管体上的弹簧；所述弹簧的一端抵在所述接头上，另一端抵在所述大内经段与所述小内径段的连接处；在所述缸体的所述小内径段的首端设置至少一个第一通孔，在所述管体靠近所述接头处设置至少一个第二通孔。
在所述接头外围沿周向间隔设置多个螺纹孔，每一所述螺纹孔内均螺纹连接一顶丝。
在所述管体的外壁、所述缸体的内壁，以及所述接头与管体、缸体的接触处均设置有多个密封圈。
所述第一过流槽、所述第二过流槽和所述第三过流槽的尺寸相同。
在所述第一通孔和所述第二通孔的入口端设置有防砂网。
所述管头的内壁和所述管体的尾端内壁均设置有用于与油管连接的螺纹。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明装置由于在压差作用下可使中心管的过流槽与缸体的过流槽连通形成通路，使套管环空中注入的压裂液能够通过通路流入油管中，实现了压裂液在油管和套管中同时注入，增大了注液排量，同时有效提高了压裂效率并降低了油管的磨损。本发明广泛应用于多种完井方式的油气井压裂改造技术。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明包括一中心管1，中心管1由大直径的管头11和等直径的管体12构成，在管头11与管体12的连接处设置有一定位台阶13，在管体12的中部相对设置两过流槽14。在中心管1的管体12上套设一缸体5，缸体5的一端抵在管头11的尾部，另一端通过一与管体12螺合的接头2锁紧。缸体5与管体12之间留有环空。缸体5包括靠近中心管1管头11的小内径段51和靠近接头2的大内经段52，其中，在小内径段51上相对设置两与过流槽11位置相对应的过流槽53。在缸体5小内径段51与管体12之间的环空中设置一可滑动套置在管体12上的阀芯4，在阀芯4上相对设置两过流槽41。在缸体5大内径段52与管体12之间的环空中设置一套设在管体12上的弹簧3，弹簧3的一端抵在接头2上，另一端抵在大内经段52与小内径段51的连接处。在缸体5小内径段51的首端设置至少一个通孔54，在中心管1管体12靠近接头2处设置至少一个通孔15，通孔54和通孔15用于注液。
在上述实施例中，在接头2外围沿周向间隔设置多个螺纹孔21，每一螺纹孔21内均螺纹连接一防止接头2退扣的顶丝6。
在上述实施例中，在管体12的外壁、缸体5的内壁，以及接头2与管体12、缸体5的接触处均设置有多个密封圈7。
在上述实施例中，过流槽14、过流槽41和过流槽53的尺寸相同。
在上述实施例中，管头11的内壁和管体12的尾端内壁均设置有用于与油管9连接的螺纹。
在上述实施例中，在通孔54和通孔15的入口端设置有防砂网，用于对压裂液中的杂质和压裂砂进行筛阻。
本发明在安装时，如图2所示，本发明装置100放置在套管8内，且本发明装置100的中心管1的首、末两端分别与一油管9紧固连接。本发明在工作时，首先给油管9中注入压裂砂和压裂液，同时启动封隔器10，使封隔器10坐封于管套8内壁，此时由于套管8与油管9之间的环空中未注入压裂液，因此油管1内部压力高，阀芯4位于最左端，中心管1的过流槽11处于封闭状态。当施工稳定后，向环空中注入压裂液，当环空中压力高于油管1内部压力2MPa左右时，环空中的压裂液通过缸体5首端设置的通孔54流入缸体5内，并在环空内部压力作用下推动阀芯4压缩弹簧3向右移动。当阀芯4的过流槽41与中心管1的过流槽14和缸体5的过流槽53连通后形成通路时，环空中的压裂液可通过通路流入到中心管1中，使油管9内的压裂砂和压裂液与套管8环空内的压裂液在本发明装置100内混合，实现油管9和套管8的液体同注，提高了压裂效率并降低了油管9的磨损。当作业完成后，首先停止给环空中注入压裂液，并将环空泄压至低于中心管1的压力。此时，中心管1中的压裂液通过油管1设置的通孔15流入缸体5的环空内，并在液体压力和弹簧3预紧力的作用下推动阀芯4向左移动，随着中心管1内部的压力与环空压差的逐渐增大，阀芯4慢慢复位到最左端，即使过流槽11处于关闭状态。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种油套同注控制阀，其特征在于：它包括一中心管，所述中心管由大直径的管头和等直径的管体构成；在所述管头与所述管体的连接处设置有一定位台阶；在所述管体的中部相对设置两第一过流槽；在所述中心管的所述管体上套设一缸体，所述缸体的一端抵在所述管头的尾部，另一端通过一与所述管体螺合的接头锁紧；所述缸体与所述管体之间留有环空；所述缸体包括靠近所述中心管的所述管头的小内径段和靠近所述接头的大内经段；在所述小内径段上相对设置两与第一过流槽位置相对应的第二过流槽；在所述缸体的所述小内径段与所述管体之间的环空中设置一可滑动套置在所述管体上的阀芯；在所述阀芯上相对设置两第三过流槽；在所述缸体的所述大内径段与所述管体之间的环空中设置一套设在所述管体上的弹簧；所述弹簧的一端抵在所述接头上，另一端抵在所述大内经段与所述小内径段的连接处；在所述缸体的所述小内径段的首端设置至少一个第一通孔，在所述管体靠近所述接头处设置至少一个第二通孔。
2.如权利要求1所述的一种油套同注控制阀，其特征在于：在所述接头外围沿周向间隔设置多个螺纹孔，每一所述螺纹孔内均螺纹连接一顶丝。
3.如权利要求1所述的一种油套同注控制阀，其特征在于：在所述管体的外壁、所述缸体的内壁，以及所述接头与管体、缸体的接触处均设置有多个密封圈。
4.如权利要求2所述的一种油套同注控制阀，其特征在于：在所述管体的外壁、所述缸体的内壁，以及所述接头与管体、缸体的接触处均设置有多个密封圈。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种油套同注控制阀，其特征在于：所述第一过流槽、所述第二过流槽和所述第三过流槽的尺寸相同。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种油套同注控制阀，其特征在于：在所述第一通孔和所述第二通孔的入口端设置有防砂网。
7.如权利要求5所述的一种油套同注控制阀，其特征在于：在所述第一通孔和所述第二通孔的入口端设置有防砂网。
8.如权利要求1或2或3或4或7所述的一种油套同注控制阀，其特征在于：所述管头的内壁和所述管体的尾端内壁均设置有用于与油管连接的螺纹。
9.如权利要求5所述的一种油套同注控制阀，其特征在于：所述管头的内壁和所述管体的尾端内壁均设置有用于与油管连接的螺纹。
10.如权利要求6所述的一种油套同注控制阀，其特征在于：所述管头的内壁和所述管体的尾端内壁均设置有用于与油管连接的螺纹。
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