CN104790898B - 多用途组合式环形闸板防喷器 - Google Patents

多用途组合式环形闸板防喷器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了多用途组合式环形闸板防喷器，包括闸板防喷器、井口阀组件、环空注入装置、井口下法兰、套管短节，所述的闸板防喷器的上端通过法兰与井口阀组件连接，所述闸板防喷器的下端依次从上到下与环空注入装置、井口下法兰、套管短节固定连接，且所述的井口阀组件、闸板防喷器、环空注入装置、井口下法兰、套管短节各自的内腔相导通。降低了井口高度，从而减少了资源的浪费、改善了现场施工环境，同时消除了一定的安全隐患。同时通过泄压、平衡阀组解决了下油管接箍时，阻力大，难以下放，环形胶芯损坏严重的问题。

Description

多用途组合式环形闸板防喷器
技术领域
本发明涉及本油田井口井控设备，特别是专用于修井、压裂、注水和酸化等作业时，适用于带压起下管柱工况的防喷器，尤其涉及一种多用途组合式环形闸板防喷器。
背景技术
油田井下作业过程中，在井内有一定压力情况下，不放喷带压起下油管工艺能提高作业效率，节约施工成本。为完成此作业工艺必须配备闸板防喷器和补偿式多用途环形防喷器(或环形防喷器)，然而常规的环形防喷器和闸板防喷器组合高度大约为1.4米左右，井口高给井口作业的操作和安全带来很多不便和风险。另外，在井内有压力下油管接箍时，由于接箍段比油管本体直径大很多，通过环形胶芯时，阻力很大，难以下放，并且环形胶芯损坏严重。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种结构简单的多用途组合式环形闸板防喷器，将补偿式多用途环形防喷器(或环形防喷器)、闸板防喷器(双闸板)集合为一体，在保证压力级别和安装通用性的前提下，大大降低了井口装置的安装高度，为井口作业的操作带来方便，提高了施工安全性和效率。通过泄压、平衡阀组的设计解决了下油管接箍时，阻力大、难以下放、环形胶芯损坏严重的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种多用途组合式环形闸板防喷器，包括环形闸板防喷器、井口阀组件、环空注入装置、井口下法兰、套管短节，所述的环形闸板防喷器的上端通过法兰与井口阀组件连接，所述环形闸板防喷器的下端依次从上到下与环空注入装置、井口下法兰、套管短节固定连接，且所述的井口阀组件、环形闸板防喷器、环空注入装置、井口下法兰、套管短节的内腔依次导通。
所述的环形闸板防喷器包括主体、上法兰盘、油管补芯、闸板防喷器驱动装置、双层泄压平衡阀组，环形空心胶囊，所述的主体内设有贯穿上下端面的垂直空腔，所述的油管补芯的下端插入到主体的空腔中，上端通过上法兰盘与主体连接，所述的环形空心胶囊位于油管补芯和主体空腔壁之间，并位于主体的上部，所述的闸板防喷器驱动装置是多个，并对称设在主体的两侧，并与主体的空腔相通，所述主体的正面上设有双层泄压平衡阀组。
所述的主体的正面上从上到下依次设有位于同一条直线上，且相互平行的泄压通道、平衡通道一和平衡通道二，所述的泄压通道、平衡通道一和平衡通道二与主体的内部空腔垂直并相通，且平衡通道一与泄压通道的距离小于平衡通道一与平衡通道二的距离，所述泄压通道、平衡通道一和平衡通道二的外端面的主体上设有两个分别与泄压通道、平衡通道和平衡通道二位于同一中心点的圆形凹槽，所述圆形凹槽的四周设有螺栓孔，所述的双层泄压平衡阀组通过螺栓与螺栓孔上紧固定在主体上。
所述的双层泄压平衡阀组包括上阀块和下阀块，所述上阀块的顶部设有压力表，所述上阀块下端通过连接管与下阀块连接，所述上阀块的内部垂直方向设有贯穿上阀块的第一纵通长孔，所述下阀块的内部的垂直方向设有与穿过下阀块上表面的第二纵通长孔，所述的第一纵通长孔与第二纵通长孔通过连接管贯通；所述上阀块的一侧设有与第一纵通长孔垂直相交且相互平行的泄压阀孔和第一平衡阀孔，所述的下阀块内设有与第二纵通长孔垂直且与第一平衡阀孔平行的第二平衡阀孔，所述的第二平衡阀孔与泄压阀孔和第一平衡阀孔位于同一侧；所述泄压阀孔和第一平衡阀孔的末端分别设有与其垂直并延伸到上阀块后端面的二条连通孔；所述第二平衡阀孔的末端设有与其垂直并延伸到下阀块后端面的第一连通孔，所述的上阀块后端面上设有2个圆环凸台，且与连通孔同心，所述下阀块后端面也设有圆环凸台与第一连通孔同心；所述的圆环凸台安装到圆形凹槽中，且所述的连通孔分别与泄压通道、平衡通道一、第一连通孔、平衡通道二导通；
所述的第二平衡阀孔、泄压阀孔和第一平衡阀孔内分别安装有阀组，所述压力表装在第一纵通长孔上端内。
所述的泄压阀孔、第一平衡阀孔和第二平衡阀孔从外到内分别设有同心且半径由大到小的第一连接螺纹孔、大孔、内圆锥孔；
所述的阀组包括钢球，阀接头，阀压帽，阀杆，手柄，所述的钢球置于内圆锥孔，所述的阀杆从连接螺纹孔伸入到内圆锥孔中，且阀杆的端部与钢球接触，所述的阀杆通过阀接头和阀压帽固定在上阀块内，所述手柄与阀杆连接。
所述的泄压阀孔比第一平衡阀孔和第二平衡阀孔长，所述的第一纵向长孔与泄压阀孔中的内圆锥孔后端的孔相交，所述第一纵向长孔与第一平衡阀孔的大孔相交，并贯穿过大孔，所述第二纵通长孔与第二平衡阀孔的大孔相交，并不穿过大孔。
所述上阀块的上表面设有第一内螺纹孔；所述上阀块的下表面设有第一连接管内孔；所述的第一内螺纹孔和第一连接管内孔与第一纵通长孔同心，所述下阀块的上表面设有第二连接管内孔；所述压力表通过螺纹固定在第一内螺纹孔内，所述连接管的上下两端分别固定在第一连接管内孔和第二连接管内孔内。
所述上阀块内还设有与大孔垂直，且贯穿上阀块的泄压孔，所述上阀块的正面设有与泄压孔同心的第二内螺纹孔。
所述的圆形凸台上设有与其同心用于密封的圆环形槽。
所述的上法兰盘的侧面上设有截止阀，所述的截止阀通过上法兰盘内设有的通道与环形空心胶囊相通。
本发明采用上述技术方案，具有以下优点：结构简单，将补偿式多用途环形防喷器(或环形防喷器)、闸板防喷器(双闸板)集合为一体，在保证压力级别和安装通用性的前提下，大大降低了井口装置的安装高度，为井口作业的操作带来方便，提高了施工安全性和效率。通过泄压、平衡阀组的设计解决了下油管接箍时，阻力大，难以下放，环形胶芯损坏严重的问题。
附图说明
以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
图1是本发明井口结构示意图；
图2是发明环形闸板防喷器结构示意图；
图3是本发明主体与双层泄压平衡阀组装配结构示意图；
图4是本发明主体侧面剖视图；
图5是本发明主体正面结构示意图；
图6是本发明的正面剖视图；
图7是本发明上阀块正视剖视图；
图8是本发明上阀块侧视剖视图；
图9是本发明下阀块正视剖视图；
图10是本发明下阀块侧视剖视图；
图中：1.主体；2.上法兰盘；3.油管补芯；4.闸板防喷器驱动装置；5.双层泄压平衡阀组；6.环形空心胶囊；7.截止阀；8.环形闸板防喷器；9.井口阀组件；10.环空注入装置；11.井口下法兰；12.套管短节；101.泄压通道；102.平衡通道一；103圆形凹槽.104.螺栓孔；105.螺栓；106.平衡通道二；501.上阀块；502.阀组；503.压力表；504.连通孔；505.圆形凸台；506.泄压阀孔；507.第一平衡阀孔；508.内圆锥孔；509.大孔；510.纵通长孔；511.第一内螺纹孔；512.第一连接管内孔；513.泄压孔；514.第二内螺纹孔；515.第一连接螺纹孔；516.圆环形槽；517.下阀块；518.连接管；519.第二连通孔；520.第二平衡阀孔；521.第二连接管内孔；522.第二纵通长孔；201.钢球；202.阀接头；203.阀压帽；204.阀杆；205.手柄。
具体实施方式
下面实施例进一步对一种多用途组合式环形闸板防喷器进行详细的说明。
实施例1
如图1所示的多用途组合式环形闸板防喷器井口配置图，包括环形闸板防喷器8、井口阀组件9、环空注入装置10、井口下法兰11、套管短节12，所述的环形闸板防喷器8的上端通过法兰与井口阀组件9连接，所述环形闸板防喷器8的下端依次从上到下与环空注入装置10、井口下法兰11、套管短节12固定连接，且所述的井口阀组件9、环形闸板防喷器8、环空注入装置10、井口下法兰11、套管短节12的内腔依次导通。本发明，降低了井口高度，从而减少了资源的浪费、改善了现场施工环境，同时消除了一定的安全隐患。同时通过泄压、平衡阀组解决了下油管接箍时，阻力大，难以下放，环形胶芯损坏严重的问题。
根据图2、3所示的一种具有双层泄压、平衡阀组的环形闸板防喷器组，包括主体1、上法兰盘2、油管补芯3、闸板防喷器驱动装置4、双层泄压平衡阀组5，环形空心胶囊6，所述的主体1内设有贯穿上下端面的垂直空腔，所述的油管补芯3的下端插入到主体1的空腔中，上端通过上法兰盘2与主体1连接，所述的环形空心胶囊6位于油管补芯3和主体1空腔壁之间，并位于主体1的上部，所述的闸板防喷器驱动装置4是多个，并对称设在主体1的两侧，并与主体1的空腔相通，所述主体1的正面上设有双层泄压平衡阀组5。将双层泄压平衡阀组5通过螺栓固定主体1上，双层泄压平衡阀组5各通道和主体1闸板孔上下位置的通道相连通，操作各阀组实现各闸板层和环形防喷器之间的环腔液压泄压、平衡。
实施例2
在实施例1的基础上，如图3、4、5、6、7、8、9、10所示，所述的主体1的正面上从上到下依次设有位于同一条直线上，且相互平行的泄压通道101、平衡通道一102和平衡通道二106，所述的泄压通道101、平衡通道一102和平衡通道二106与主体1的内部空腔垂直并相通，且平衡通道一102与泄压通道101的距离小于平衡通道一102与平衡通道二106的距离，所述泄压通道101、平衡通道一102和平衡通道二106的外端面的主体1上设有两个分别与泄压通道101、平衡通道102和平衡通道二106位于同一中心点的圆形凹槽103，所述圆形凹槽103的四周设有螺栓孔104，所述的双层泄压平衡阀组5通过螺栓105与螺栓孔104上紧固定在主体1上。
所述的双层泄压平衡阀组5包括上阀块501和下阀块517，所述上阀块501的顶部设有压力表503，所述上阀块501下端通过连接管518与下阀块517连接，所述上阀块501的内部垂直方向设有贯穿上阀块501的第一纵通长孔510，所述下阀块517的内部的垂直方向设有与穿过下阀块517上表面的第二纵通长孔522，所述的第一纵通长孔510与第二纵通长孔522通过连接管518贯通；所述上阀块501的一侧设有与第一纵通长孔510垂直相交且相互平行的泄压阀孔506和第一平衡阀孔507，所述的下阀块517内设有与第二纵通长孔522垂直且与第一平衡阀孔507平行的第二平衡阀孔520，所述的第二平衡阀孔520与泄压阀孔506和第一平衡阀孔507位于同一侧；所述泄压阀孔506和第一平衡阀孔507的末端分别设有与其垂直并延伸到上阀块501后端面的二条连通孔504；所述第二平衡阀孔520的末端设有与其垂直并延伸到下阀块517后端面的第一连通孔519，所述的上阀块501后端面上设有2个圆环凸台505，且与连通孔504同心，所述下阀块517后端面也设有圆环凸台505与第一连通孔519同心；所述的圆环凸台505安装到圆形凹槽103中，且所述的连通孔504分别与泄压通道101、平衡通道一102、第一连通孔519、平衡通道二106导通；
所述的第二平衡阀孔520、泄压阀孔506和第一平衡阀孔507内分别安装有阀组502，所述压力表503安装在第一纵通长孔510上端内。
实施例3
在实施例2基础上，如图7、8、9、10所示所述的泄压阀孔506、第一平衡阀孔507和第二平衡阀孔520从外到内分别设有同心且半径由大到小的第一连接螺纹孔515、大孔509、内圆锥孔508；
如图5所述的阀组502包括钢球201，阀接头202，阀压帽203，阀杆204，手柄205，所述的钢球201置于内圆锥孔508中，所述的阀杆204从第一连接螺纹孔515伸入到内圆锥孔508中，且阀杆204的端部与钢球201接触，所述的阀杆204通过阀接头202和阀压帽203固定在上阀块501内，所述手柄205与阀杆204连接。
所述的泄压阀孔506比第一平衡阀孔507和第二平衡阀孔520长，所述的第一纵向长孔510与泄压阀孔506中的内圆锥孔508后端的孔相交，所述第一纵向长孔510与第一平衡阀孔507的大孔509相交，并贯穿过大孔509，所述第二纵通长孔522与第二平衡阀孔520的大孔509相交，并不穿过大孔509。
实施例4
在实施例3的基础上，所述上阀块501的上表面设有第一内螺纹孔511；所述上阀块501的下表面设有第一连接管内孔512，所述的第一内螺纹孔511和第一连接管内孔512与第一纵通长孔510同心，所述下阀块517的上表面设有第二连接管内孔521；所述压力表503通过螺纹固定在第一内螺纹孔511内，所述连接管518上下两端分别固定在第一连接管内孔512和第二连接管内孔521内。
所述上阀块501内还设有与大孔509垂直，且贯穿上阀块501的泄压孔513，所述上阀块501的正面设有与泄压孔513同心的第二内螺纹孔514。
所述的圆形凸台505上设有与其同心用于密封的圆环形槽516，密封性好。
所述的上法兰盘2的侧面上设有截止阀7，所述的截止阀7通过上法兰盘2内设有的通道与环形空心胶囊6相通。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.多用途组合式环形闸板防喷器，其特征在于，包括环形闸板防喷器(8)、井口阀组件(9)、环空注入装置(10)、井口下法兰(11)、套管短节(12)，所述的环形闸板防喷器(8)的上端通过法兰与井口阀组件(9)连接，所述环形闸板防喷器(8)的下端依次从上到下与环空注入装置(10)、井口下法兰(11)、套管短节(12)固定连接，且所述的井口阀组件(9)、环形闸板防喷器(8)、环空注入装置(10)、井口下法兰(11)、套管短节(12)的内腔依次导通；
所述的环形闸板防喷器(8)包括主体(1)、上法兰盘(2)、油管补芯(3)、闸板防喷器驱动装置(4)、双层泄压平衡阀组(5)，环形空心胶囊(6)，所述的主体(1)内设有贯穿上下端面的垂直空腔，所述的油管补芯(3)的下端插入到主体(1)的空腔中，上端通过上法兰盘(2)与主体(1)连接，所述的环形空心胶囊(6)位于油管补芯(3)和主体(1)空腔壁之间，并位于主体(1)的上部，所述的闸板防喷器驱动装置(4)是多个，并对称设在主体(1)的两侧，并与主体(1)的空腔相通，所述主体(1)的正面上设有双层泄压平衡阀组(5)；
所述的主体(1)的正面上从上到下依次设有位于同一条直线上，且相互平行的泄压通道(101)、平衡通道一(102)和平衡通道二(106)，所述的泄压通道(101)、平衡通道一(102)和平衡通道二(106)与主体(1)的内部空腔垂直并相通，且平衡通道一(102)与泄压通道(101)的距离小于平衡通道一(102)与平衡通道二(106)的距离，所述泄压通道(101)、平衡通道一(102)和平衡通道二(106)的外端面的主体(1)上设有两个分别与泄压通道(101)、平衡通道一(102)和平衡通道二(106)位于同一中心点的圆形凹槽(103)，所述圆形凹槽(103)的四周设有螺栓孔(104)，所述的双层泄压平衡阀组(5)通过螺栓(105)与螺栓孔(104)上紧固定在主体(1)上。
2.根据权利要求1所述的多用途组合式环形闸板防喷器，其特征在于，所述的双层泄压平衡阀组(5)包括上阀块(501)和下阀块(517)，所述上阀块(501)的顶部设有压力表(503)，所述上阀块(501)下端通过连接管(518)与下阀块(517)连接，所述上阀块(501)的内部垂直方向设有贯穿上阀块(501)的第一纵通长孔(510)，所述下阀块(517)的内部的垂直方向设有与穿过下阀块(517)上表面的第二纵通长孔(522)，所述的第一纵通长孔(510)与第二纵通长孔(522)通过连接管(518)贯通；所述上阀块(501)的一侧设有与第一纵通长孔(510)垂直相交且相互平行的泄压阀孔(506)和第一平衡阀孔(507)，所述的下阀块(517)内设有与第二纵通长孔(522)垂直且与第一平衡阀孔(507)平行的第二平衡阀孔(520)，所述的第二平衡阀孔(520)与泄压阀孔(506)和第一平衡阀孔(507)位于同一侧；所述泄压阀孔(506)和第一平衡阀孔(507)的末端分别设有与其垂直并延伸到上阀块(501)后端面的二条连通孔(504)；所述第二平衡阀孔(520)的末端设有与其垂直并延伸到下阀块(517)后端面的第一连通孔(519)，所述的上阀块(501)后端面上设有2个圆环凸台(505)，且与连通孔(504)同心，所述下阀块(517)后端面也设有圆环凸台(505)与第一连通孔(519)同心；所述的圆环凸台(505)安装到圆形凹槽(103)中，且所述的连通孔(504)分别与泄压通道(101)、平衡通道一(102)、第一连通孔(519)、平衡通道二(106)导通；
所述的第二平衡阀孔(520)、泄压阀孔(506)和第一平衡阀孔(507)内分别安装有阀组(502)，所述压力表(503)安装在第一纵通长孔(510)上端内。
3.根据权利要求2所述的多用途组合式环形闸板防喷器，其特征在于，所述的泄压阀孔(506)、第一平衡阀孔(507)和第二平衡阀孔(520)从外到内分别设有同心且半径由大到小的第一连接螺纹孔(515)、大孔(509)、内圆锥孔(508)；
所述的阀组(502)包括钢球(201)，阀接头(202)，阀压帽(203)，阀杆(204)，手柄(205)，所述的钢球(201)置于内圆锥孔(508)中，所述的阀杆(204)从第一连接螺纹孔(515)伸入到内圆锥孔(508)中，且阀杆(204)的端部与钢球(201)接触，所述的阀杆(204)通过阀接头(202)和阀压帽(203)固定在上阀块(501)内，所述手柄(205)与阀杆(204)连接。
4.根据权利要求3所述的多用途组合式环形闸板防喷器，其特征在于，所述的泄压阀孔(506)比第一平衡阀孔(507)和第二平衡阀孔(520)长，所述的第一纵向长孔(510)与泄压阀孔(506)中的内圆锥孔(508)后端的孔相交，所述第一纵向长孔(510)与第一平衡阀孔(507)的大孔(509)相交，并贯穿过大孔(509)，所述第二纵通长孔(522)与第二平衡阀孔(520)的大孔(509)相交，并不穿过大孔(509)。
5.根据权利要求2所述的多用途组合式环形闸板防喷器，其特征在于，所述上阀块(501)的上表面设有第一内螺纹孔(511)；所述上阀块(501)的下表面设有第一连接管内孔(512)，所述的第一内螺纹孔(511)和第一连接管内孔(512)与第一纵通长孔(510)同心，所述下阀块(517)的上表面设有第二连接管内孔(521)；所述压力表(503)通过螺纹固定在第一内螺纹孔(511)内，所述连接管(518)的上下两端分别固定在第一连接管内孔(512)和第二连接管内孔(521)内。
6.根据权利要求3所述的多用途组合式环形闸板防喷器，其特征在于，所述上阀块(501)内还设有与大孔(509)垂直，且贯穿上阀块(501)的泄压孔(513)，所述上阀块(501)的正面设有与泄压孔(513)同心的第二内螺纹孔(514)。
7.根据权利要求3所述的多用途组合式环形闸板防喷器，其特征在于，所述的圆形凸台(505)上设有与其同心用于密封的圆环形槽(516)。
8.根据权利要求3所述的多用途组合式环形闸板防喷器，其特征在于，所述的上法兰盘(2)的侧面上设有截止阀(7)，所述的截止阀(7)通过上法兰盘(2)内设有的通道与环形空心胶囊(6)相通。
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