CN105114033B - 堵塞器及使用该堵塞器的防喷装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及堵塞器及使用该堵塞器的防喷装置。其中堵塞器包括堵塞器本体和旋装在堵塞器本体上的阀杆，所述阀杆的前端设有阀芯，所述堵塞器本体上设有与所述阀芯配合使用的阀座，堵塞器本体的外周面上设有用于与相应防喷套上的螺纹孔连接的外螺纹；所述堵塞器本体上还前后间隔地设置有堵塞器安装挡块和堵塞器退出挡块，所述阀杆上设有用于与堵塞器安装挡块、堵塞器退出挡块传动连接以使阀杆带动堵塞器本体旋转的拨盘。上述堵塞器能够方便地调节流量，提高作业效率。

Description

堵塞器及使用该堵塞器的防喷装置

技术领域

本发明涉及堵塞器及使用该堵塞器的防喷装置。

背景技术

目前的石油开采行业中，稠油常采用热采工艺，热采工艺是一种循环、周期性开发，每一次的注汽生产都包含注汽——焖井——自喷采油——机械采油的过程。把握好自喷生产环节是稠油采油生产的关键，这就需要实时地控制油井的自喷势能，以更好的采出地下的原油。

现有技术中，采油井的自喷势能控制始终处于原始的手工拆卸更换阶段，采用人工更换油嘴的方式实现。每次更换时一般都需要停产，关闸门，倒放空流程，待泄净管道内的压力后，用大管钳卸掉防喷套壳体上的大丝堵，换上合适的油嘴，再倒回流程，打开闸门生产。由于稠油热采的变化频率较快，24小时可能要更换几次油嘴，有时需要由大到小，有时需要由小到大，更换次数很频繁，因此费时费力，女职工或者力气小的职工根本卸不动大丝堵，加上需要使用的工具较重，夜晚更换更加困难。并且，若不能及时更换油嘴控制自喷时能，就容易造成油井出砂，使油井油管砂埋，造成事故。当出砂严重时，容易使油井套管搓断造成油井报废的大型事故，导致极大的浪费和经济损失。另外，由自喷采油向机械采油转变时，需要通道完全打开，流量变化很大，采用现有技术中更换油嘴的方式同样存在调整不便的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种流量调节方便的堵塞器，同时提供一种使用该堵塞器的防喷装置。

本发明中堵塞器采用的技术方案是：堵塞器，包括堵塞器本体和旋装在堵塞器本体上的阀杆，所述阀杆的前端设有阀芯，所述堵塞器本体上设有与所述阀芯配合使用的阀座，堵塞器本体的外周面上设有用于与相应防喷套上的螺纹孔连接的外螺纹；所述堵塞器本体上还前后间隔地设置有堵塞器安装挡块和堵塞器退出挡块，所述阀杆上设有用于与堵塞器安装挡块、堵塞器退出挡块传动连接以使阀杆带动堵塞器本体旋转的拨盘。

所述堵塞器本体为回转体结构且前部设有外径较小的阶梯段，所述阀座设置在所述阶梯段上，所述外螺纹设置在阀座的外周面上。

所述拨盘包括与堵塞器安装挡块对应的安装拨盘和与堵塞器退出挡块对应的退出拨盘，所述安装拨盘和退出拨盘前后间隔地设置在所述阀杆上。

所述安装拨盘和/或退出拨盘可轴向移动地装配在所述阀杆上，所述阀杆上设有限制对应拨盘的轴向移动范围的轴向限位结构。

所述阀杆的后端套设有与阀杆密封配合的外封堵头，所述外封堵头具有用于与防喷套密封连接的密封连接结构。

所述堵塞器还包括设有阀芯开度标示的刻度盘，所述阀杆的后端穿设在所述刻度盘中且阀杆上固定有用于指示所述阀芯开度标示的刻度指示套。

本发明中防喷装置采用的技术方案是：防喷装置，包括防喷套，还包括设置在防喷套内的堵塞器，所述堵塞器包括堵塞器本体和旋装在堵塞器本体上的阀杆，所述阀杆的前端设有阀芯，所述堵塞器本体上设有与所述阀芯配合使用的阀座；堵塞器本体的外周面上设有外螺纹，所述防喷套上设有与所述外螺纹螺纹密封配合的螺纹孔；所述堵塞器本体上还前后间隔地设置有堵塞器安装挡块和堵塞器退出挡块，所述阀杆上设有用于与堵塞器安装挡块、堵塞器退出挡块传动连接以使阀杆带动堵塞器本体旋转的拨盘。

所述堵塞器本体为回转体结构且前部设有外径较小的阶梯段，所述阀座设置在所述阶梯段上，所述外螺纹设置在阀座的外周面上。

所述拨盘包括与堵塞器安装挡块对应的安装拨盘和与堵塞器退出挡块对应的退出拨盘，所述安装拨盘和退出拨盘前后间隔地设置在所述阀杆上。

所述防喷套的径向侧壁上设有流体进口，所述螺纹孔设置在防喷套的前端，所述阀杆的后端套设有与阀杆密封配合的外封堵头，所述外封堵头具有用于与防喷套的后端密封连接的密封连接结构。

本发明采用上述技术方案，堵塞器包括堵塞器本体和旋装在堵塞器本体上的阀杆，所述阀杆的前端设有阀芯，所述堵塞器本体上设有与所述阀芯配合使用的阀座，因此，转动阀杆即可带动阀芯相对于阀座运动，实现阀口开度的调节，适应自喷势能的控制需求；并且，堵塞器本体的外周面上设有用于与相应防喷套上的螺纹孔连接的外螺纹；所述堵塞器本体上还前后间隔地设置有堵塞器安装挡块和堵塞器退出挡块，所述阀杆上设有拨盘，通过拨盘与堵塞器安装挡块或堵塞器退出挡块的传动配合，转动阀杆即可实现堵塞器本体旋入防喷套的螺纹孔内或者从螺纹孔退出，旋入时能够依靠阀芯与阀座的配合实现自喷势能控制，退出时整个螺纹孔即可作为流通口满足机械采油的大流量需求，流量调节方便，能够适应不同的作业需求。

附图说明

图1是本发明中防喷装置的一个实施例的结构示意图；

图2是本发明中堵塞器的一个实施例的结构示意图；

图3是图1中防喷装置的整体结构外观图。

具体实施方式

本发明中防喷装置的一个实施例如图1~图3所示，包括防喷套1和插装在防喷套1内的堵塞器2。防喷套1的前端设有内凸缘，形成堵塞器支撑桥11，堵塞器支撑桥11上设有螺纹孔，形成用于连通防喷套1的出液口12和堵塞器本体21的内腔的外流通通道，该螺纹孔采用英制密封螺纹，能够与相应的外螺纹配合实现良好的密封性能。堵塞器2包括作为阀体的堵塞器本体21和相应的阀杆22，堵塞器本体21为回转体结构，其前部设有外径较小的阶梯段，阶梯段的外周面上设有与堵塞器支撑桥11上的螺纹孔密封配合的外螺纹，能够向前旋入螺纹孔中将螺纹孔封堵，或者向后旋出螺纹孔使螺纹孔开放；阶梯段的轴心设有通孔，通孔后段为向后扩大的锥形结构，构成阀座。堵塞器本体21后端设有内凸缘，形成阀杆支撑桥211，阀杆支撑桥211上设有供阀杆22旋装的螺纹孔；阀杆22前端固定有阀芯23，能够与阀座配合形成形状为环形断面的阀口，作为内流通通道；阀杆22带动阀芯23前后运动，能够实现阀口的开度调节或者将阀口关闭。堵塞器本体21的径向侧壁上还设有用于连通防喷套1的进液口13和所述阀口的流体进口212。

防喷套1的后端开口，开口处设有内螺纹。防喷装置还包括外周面设有外螺纹的外封堵头24，外封堵头24与防喷套1后端开口的内螺纹配合而旋装固定在防喷套后端开口处。为了实现良好的密封效果，防喷套1后端的内螺纹为英制密封螺纹。外封堵头24的前侧端面上设有螺纹孔，螺纹孔内装配有阀杆支撑套，阀杆支撑套的内壁设有用于与阀杆22上的螺纹段螺纹传动配合的螺纹。装配时，阀杆22的后端从阀杆支撑套内穿过，螺纹段的后部能够在阀杆支撑套内前后移动。采用阀杆支撑套与阀杆配合便于采用耐磨材料、降低成本、延长使用寿命。外封堵头24内部嵌设有密封填料241，密封填料241依靠固定设置在外封堵头24壳体后方部分的压盖242压紧在阀杆22外表面上实现对阀杆22的密封。所述压盖242露出外封堵头24壳体的外周面上标记有阀芯开度标示243，形成刻度盘，阀杆22的后端穿出刻度盘并通过刻度盘固定螺钉244与相应的刻度指示套245固定，刻度指示套245同时作为操作手柄，用于带动阀杆22转动，并且，刻度指示套245上设有用于与阀芯开度标示243对应的指示标记，能够直观地显示出阀口的开度大小。

堵塞器本体21的内壁的前部和后部分别固定有堵塞器安装挡块213和堵塞器退出挡块214，堵塞器安装挡块213和堵塞器退出挡块214前后间隔设置，均为凸块形式。阀杆22上对应地设有前后间隔的两个拨盘，分别是与堵塞器安装挡块213对应的安装拨盘221和与堵塞器退出挡块214对应的退出拨盘222。安装拨盘221和退出拨盘222均通过键传动设置在阀杆22上，两者均包括圆盘体和凸设在圆盘体侧面上的挡止块。在阀杆22转动并沿前后方向移动到相应的位置时，安装拨盘221和退出拨盘222分别能够与堵塞器安装挡块213或堵塞器退出挡块214沿周向挡止配合而传动连接，以使阀杆22带动堵塞器本体21旋转。另外，安装拨盘221和退出拨盘222均能够在阀杆22上做设定距离范围的前后移动，移动范围由实际操作需求决定，并由阀杆22上分别设置于对应拨盘前后方的挡圈确定，挡圈形成轴向限位结构。这样，拨盘与对应的堵塞器安装挡块213或堵塞器退出挡块214在周向上配合时如果恰好端面接触，拨盘可轴向活动以避免造成卡滞，使得拨盘能在任意角度与对应的堵塞器安装挡块213或堵塞器退出挡块214在周向上挡止配合而实现联动。

为适应采油作业要求，本实施例中防喷装置的关键部件均采用不锈钢制造，具有良好的耐腐蚀性能；另外，堵塞器本体21前端通孔的收口处内径为10mm，阶梯段的外径为32mm，能够满足自喷采油和机械采油时不同的流量需求。当然，在其他实施例中，具体尺寸可以根据具体使用需求进行调整。

使用时，将防喷套1侧壁上的进液口13与油管连通，通过刻度指示套245带动阀杆22正向转动，此时阀杆22上的螺纹段与外封堵头24前部的螺纹螺旋传动配合而向前运动。安装拨盘221相对堵塞器本体21运动到位后，开始与堵塞器安装挡块213挡止配合而形成联动，进而带动堵塞器本体21正向转动，使堵塞器本体21的阶梯段旋入到堵塞器支撑桥11上的螺纹孔内并固定，将外流通通道封闭，这个过程中阀杆22上的螺纹段从阀杆支撑套中旋出，以避免螺纹段同时与阀杆支撑套和阀杆支撑桥211上的螺纹孔配合。自喷采油过程中，反向转动阀杆22带动阀芯23后退，打开阀口，石油即可通过堵塞器本体21上的流体进口212、阀座与阀芯23之间的环形端面从出液口12喷出。需要控制自喷势能时，只需正反向转动刻度指示套245，即可通过阀杆22的螺纹段与堵塞器本体21后部的螺纹孔的配合实现阀杆22和阀芯23的前后动作，实现流量的控制，不需进行频繁和繁重的更换油嘴作业，并且操作人员可以通过阀芯开度标示243直观地了解内流通通道的开度，调整准确度高。

在不需要进行流量控制或需要大流量通过时，例如需要转到机械采油时，通过刻度指示套245带动阀杆22反向转动，阀杆22通过螺纹段与阀杆支撑桥211的配合向后运动，退出拨盘222相对堵塞器本体21运动到位后开始与堵塞器退出挡块214传动配合，带动堵塞器本体21反向转动，使堵塞器本体21从堵塞器支撑桥11上的螺纹孔内逐渐旋出，将外流通通道打开。为了防止阀杆22在防喷套1内前后晃动，阀杆22上的螺纹段能够在堵塞器本体21旋出堵塞器支撑桥11上的螺纹孔后与外封堵头24前部的阀杆支撑套螺旋配合，实现堵塞器本体21的定位。利用上述防喷装置，通过堵塞器安装挡块、堵塞器退出挡块和各拨盘的配合，阀杆能够与堵塞器本体实现联动，可以实现不拆卸转大通道机械采油，在采油末期可以实现不拆卸转注汽生产，在焖井结束后可以实现不拆卸转防喷生产，从而大大提高作业效率。

本发明中堵塞器的一个实施例即上述防喷装置的实施例中的堵塞器2，具体结构此处不再赘述。

在上述实施例中，堵塞器本体21前部设有阶梯段，并通过阶梯段外周面上的外螺纹与防喷套1上的螺纹孔配合；而阀座是由阶梯段轴心的通孔形成。在本发明的其他实施例中，堵塞器本体21也可以设置成其他形式，例如采用外径均匀的筒体，筒体前部设置用于与防喷套1配合的外螺纹，同时在筒体内设置内凸缘，并在内凸缘上设置阀座，同样可以形成内流通通道和外流通通道。并且，上述实施例中拨盘设有两个，能够减小操作时阀杆的轴向移动长度，在其他实施例中，拨盘也可以仅设置一个，在运动到堵塞器本体21前部和后部时分别与堵塞器安装挡块213和堵塞器退出挡块214配合；而两个拨盘中的至少一个也可以直接固定在阀杆22上，生产堵塞器2时注意挡块在阀杆上的安装角度即可。

另外，上述实施例中堵塞器本体21上的流体进口212也可以设置成其他形式，例如将阀杆支撑桥211设置成辐条状，依靠辐条之间的间隔形成流体进口212；而阀杆22后部也可以采用现有技术中的其他形式进行密封，例如采用密封圈密封。再者，上述实施中用于指示阀芯23开度的刻度盘为非必须结构，在其他实施例中也可以省去，而外封堵头24前部的螺纹孔也可以设置成光孔，使用时由操作者抽拉阀杆22前后动作。

Claims (10)

1.堵塞器，其特征在于：包括堵塞器本体和旋装在堵塞器本体上的阀杆，所述阀杆的前端设有阀芯，所述堵塞器本体上设有与所述阀芯配合使用的阀座，堵塞器本体的外周面上设有用于与相应防喷套上的螺纹孔连接的外螺纹；所述堵塞器本体上还前后间隔地设置有堵塞器安装挡块和堵塞器退出挡块，所述阀杆上设有用于与堵塞器安装挡块、堵塞器退出挡块传动连接以使阀杆带动堵塞器本体旋转的拨盘，堵塞器本体后端设有内凸缘，形成阀杆支撑桥，阀杆支撑桥上设有供阀杆旋装的螺纹孔。

2.根据权利要求1所述的堵塞器，其特征在于：所述堵塞器本体为回转体结构且前部设有外径较小的阶梯段，所述阀座设置在所述阶梯段上，所述外螺纹设置在阀座的外周面上。

3.根据权利要求1所述的堵塞器，其特征在于：所述拨盘包括与堵塞器安装挡块对应的安装拨盘和与堵塞器退出挡块对应的退出拨盘，所述安装拨盘和退出拨盘前后间隔地设置在所述阀杆上。

4.根据权利要求3所述的堵塞器，其特征在于：所述安装拨盘和/或退出拨盘可轴向移动地装配在所述阀杆上，所述阀杆上设有限制对应拨盘的轴向移动范围的轴向限位结构。

5.根据权利要求1—4中的任意一项所述的堵塞器，其特征在于：所述阀杆的后端套设有与阀杆密封配合的外封堵头，所述外封堵头具有用于与防喷套密封连接的密封连接结构。

6.根据权利要求1—4中的任意一项所述的堵塞器，其特征在于：所述堵塞器还包括设有阀芯开度标示的刻度盘，所述阀杆的后端穿设在所述刻度盘中且阀杆上固定有用于指示所述阀芯开度标示的刻度指示套。

7.防喷装置，包括防喷套，其特征在于：还包括设置在防喷套内的堵塞器，所述堵塞器包括堵塞器本体和旋装在堵塞器本体上的阀杆，所述阀杆的前端设有阀芯，所述堵塞器本体上设有与所述阀芯配合使用的阀座；堵塞器本体的外周面上设有外螺纹，所述防喷套上设有与所述外螺纹螺纹密封配合的螺纹孔；所述堵塞器本体上还前后间隔地设置有堵塞器安装挡块和堵塞器退出挡块，所述阀杆上设有用于与堵塞器安装挡块、堵塞器退出挡块传动连接以使阀杆带动堵塞器本体旋转的拨盘，堵塞器本体后端设有内凸缘，形成阀杆支撑桥，阀杆支撑桥上设有供阀杆旋装的螺纹孔。

8.根据权利要求7所述的防喷装置，其特征在于：所述堵塞器本体为回转体结构且前部设有外径较小的阶梯段，所述阀座设置在所述阶梯段上，所述外螺纹设置在阀座的外周面上。

9.根据权利要求7所述的防喷装置，其特征在于：所述拨盘包括与堵塞器安装挡块对应的安装拨盘和与堵塞器退出挡块对应的退出拨盘，所述安装拨盘和退出拨盘前后间隔地设置在所述阀杆上。

10.根据权利要求7—9中的任意一项所述的防喷装置，其特征在于：所述防喷套的径向侧壁上设有流体进口，所述螺纹孔设置在防喷套的前端，所述阀杆的后端套设有与阀杆密封配合的外封堵头，所述外封堵头具有用于与防喷套的后端密封连接的密封连接结构。