CN106639956A - 一种有杆泵井油管防喷器 - Google Patents

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季洪图
梁福民
朱瑞彪
李安君
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    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
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Abstract

本发明涉及一种有杆泵井油管防喷器。主要解决现有的有杆泵采油时在不压井的情况下无法将泵及抽油杆安全下入井中或从井中起出的问题。其特征在于:所述中心管(2)外表面开有五个底部相连的轨道槽(22),中心管(2)外部套有摩擦片底座(5),摩擦片底座(5)上穿有轨道销钉(9),且轨道销钉(9)内端置于轨道槽(22)内;所述摩擦片底座(5)外壁上圆周方向开有若干个凹槽,所述凹槽内置有摩擦片(6),且摩擦片(6)凹槽底面之间设有弹簧(7)。该有杆泵井油管防喷器可以实现有杆泵井不压井、不放喷起下作业,降低使用压井液造成的作业成本高及油层受压井液影响造成的二次污染。

Description

一种有杆泵井油管防喷器
技术领域
本发明涉及油田领域,具体说是一种用于油气田开发过程中的有杆泵井油管防喷装置。
背景技术
目前,有杆泵采油是油气田开发过程中广泛应用的采油技术,目的是将井筒内液体(油、水)举升到地面,但部分这样的井在起下泵及抽油杆的过程中,由于井筒内压力较高,井内液体将从油管内喷出,导致在不压井的情况下无法将泵及抽油杆安全下入井中或从井中起出,若采用压井作业方式将对环境及油层造成一定程度的污染。
发明内容
为了克服现有的有杆泵采油时在不压井的情况下无法将泵及抽油杆安全下入井中或从井中起出的不足,本发明提供一种有杆泵井油管防喷器,该有杆泵井油管防喷器可以实现有杆泵井不压井、不放喷起下作业,降低使用压井液造成的作业成本高及油层受压井液影响造成的二次污染。
本发明的技术方案是:一种有杆泵井油管防喷器,包括上接头、上接头下端螺纹连接中心管,所述中心管外表面开有五个底部相连的轨道槽,中心管外部套有摩擦片底座,摩擦片底座上穿有轨道销钉,且轨道销钉内端置于轨道槽内;所述摩擦片底座外壁上圆周方向开有若干个凹槽,所述凹槽内置有摩擦片,且摩擦片凹槽底面之间设有弹簧;
所述中心管下端内侧螺纹连接球阀底座,球阀底座中心处置有开有流体通道的球阀,且所述球阀外壁上通过旋转轴与动齿轮固定在一起;
所述摩擦片底座底面设有与动齿轮相吻合的齿。
所述摩擦片上下两端的外表面分别由摩擦片上压环及摩擦片下压环固定,所述摩擦片上压环及摩擦片下压环分别通过螺纹在摩擦片底座上下两端,且由摩擦片防转销钉固定。
所述球阀上下两侧与球阀底座之间分别置有密封垫,所述球阀底座外部通过螺钉连接有外套,所述旋转轴穿过外套其端部通过方头与球阀连接。
所述球阀底座底部连接下接头,且球阀底座与中心管之间、球阀底座与下接头之间分别由防转销钉固定。
所述旋转轴与动齿轮之间径向由平键定位,且旋转轴外端部由弹性圆柱销对动齿轮轴向限位。
所述轨道槽由五条相连的轨道槽组成,其中第一条轨道槽与第二条轨道槽底部相连,第二条轨道槽通过倾斜轨道与第三条轨道槽相连,第三条轨道槽底部与第四条轨道槽相连,第四条轨道槽通过倾斜的轨道与第五条轨道槽相连。
本发明具有如下有益效果:由于采取上述方案,该防喷器通过在井口上提、正转和下放油管,可完成流体通道的打开和关闭,从而实现有杆泵井在起下泵、油管及抽油杆时的不压井不防喷井下作业。节省了压井液的费用及压井液对油层的污染问题,有效地减少了对环境的不良影响,真正意义上实现了有杆泵井不压井不放喷井下作业的目的,其经济价值和社会价值巨大。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为中心管外部轨道槽的展开图。
图中1-上接头,2-中心管,3-摩擦片上压环,4-摩擦片防转销钉,5-摩擦片底座,6-摩擦片,7-弹簧,8-摩擦片下压环,9-轨道销钉,10-球阀底座,11-密封圈,12-球阀底座防转销钉,13-外套,14-密封垫,15-球阀,16-动齿轮,17-旋转轴,18-弹性圆柱销,19-铜垫,20-螺钉,21-下接头,L1-第一条轨道槽,L2-第二条轨道槽,L3-三条轨道槽,L4-第四条轨道槽,L5-第五条轨道槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明:
由图1所示,一种有杆泵井油管防喷器,包括上接头1、上接头1下端螺纹连接中心管2,所述中心管2外表面轴向开有轨道槽22,所述中心管2外部套有摩擦片底座5,摩擦片底座5上通过螺纹连接有轨道销钉9,且轨道销钉9内端置于轨道槽22内,将摩擦片底座5与中心管2径向固定。所述轨道槽22由五条相连的轨道槽组成,如图2所示,所述第一条轨道槽L1与第二条轨道槽L2底部相连,第二条轨道槽L2通过倾斜轨道与第三条轨道槽L3相连,第三条轨道槽L3底部与第四条轨道槽L4相连,第四条轨道槽L4通过倾斜的轨道与第五条轨道槽L5相连。其中第二条轨道槽L2底部靠近第一条轨道槽L1一侧为斜面,第四条轨道槽L4底部靠近第三条轨道槽L3一侧也为斜面,这样在中心管旋转时,使轨道销钉9可以顺利的由前一条轨道槽进入后一条轨道槽。
所述摩擦片底座5外壁上圆周方向开有若干个凹槽,凹槽沿圆周方向均布,所述凹槽内置有摩擦片6,且摩擦片6凹槽底面之间设有弹簧7。所述摩擦片6上端外部螺纹连接摩擦片上压环3,且二者之间由摩擦片防转销钉4固定,所述摩擦片上压环3下端压在摩擦片6上部。所述摩擦片6下端外部螺纹连接摩擦片下压环8,且二者之间同样由防转销钉固定,所述摩擦片下压环8上端压在摩擦片6下部,由摩擦片上压环3和摩擦片下压环8对摩擦片6进行固定,使摩擦片6在摩擦片底座5的凹槽内径向在弹簧7的作用下可弹出一定距离,但不会脱落。
所述中心管2下端内侧螺纹连接球阀底座10,二者之间设有密封圈11,且二者通过球阀底座防转销钉12固定。所述球阀底座10中心处置有球阀15,所述球阀15内部轴向开有流体通道,当球阀15转动使流体通道与中心管2轴向平行时,流体通道打开,当流体通道与中心管2轴向垂直时,流体通道关闭。所述球阀15上下两侧与球阀底座10之间分别置有密封垫14,所述球阀底座10外部通过螺钉20连接有外套13。所述球阀15外壁上固定有旋转轴17,旋转轴17穿过外套13后其端部通过方头与球阀15连接。旋转轴17外部通过平键与动齿轮16固定在一起,旋转轴17上动齿轮16的内侧套有铜垫19,旋转轴17外端部由弹性圆柱销7对动齿轮16轴向限位。因此,动齿轮16转动时,可通过旋转轴17带动球阀15同向转动。所述球阀底座10底部连接下接头21,球阀底座10与下接头21之间分别同样由防转销钉固定。所述摩擦片底座5底面设有与动齿轮16相吻合的齿,这样当二者啮合时,摩擦片底座5转动可带动动齿轮16转动。
在下井时,该防喷器球阀15的流体通道方向与中心管2轴向垂直,处于关闭状态,将防喷器安装在泵与筛管之间,由于防喷器处于关闭状态,泵在下井过程中,井内液体无法通过筛管进入到泵及油管内,从而保证了井口油管内无液体流出,可安全将泵下入到井下预定深度。
将抽油杆下入井下油管内,全部工序完成后,井口上提油管一米,此时防喷器的摩擦片6在弹簧7弹力作用下与井下套管内表面紧紧接触,在摩擦力作用下保证摩擦片底座5等部件不动。而上接头1、中心管2在油管作用下上移,带动球阀底座10及其上的部件上移,使动齿轮16与摩擦片底座5下端的齿啮合,此时轨道销钉9处于中心管2外表面第一条轨道槽L1的最下端。井口顺时针旋转时,油管带动中心管2顺时针旋转,此时摩擦片6侧面的刀刃在扭力作用下卡在套管内表面不动,在中心管2外表面轨道槽及轨道销钉9共同控制下,中心管2顺时针转动45度,并进入中心管外表面的第二条轨道槽L2的最下端,并使动齿轮16在扭力作用下转动1/4圈,同时动齿轮16带动旋转轴17及球阀15转动90度,此时球阀15上的流体通道打开,井筒内液体通过筛管进入泵内。下放油管一米,在轨道销钉9作用下,中心管2在下移过程中作一个90度旋转并使轨道销钉进入第三条轨道槽L3的最上端,同时动齿轮16与摩擦片底座5下端的齿轮脱离并回到初始位置,此时可安装井口采油树投入生产。
当需要检泵时,首先拆开井口采油树后,上提油管一米,顺时针转动油管,重复上述动作,此时轨道销钉9运动到第三条轨道槽L3的最下端,在中心管外表面轨道槽及轨道销钉9共同控制下中心管顺时针转动45度,进入中心管外表面的第四条轨道槽L4的最下端,并使动齿轮16在扭力作用下再次转动1/4圈,带动旋转轴17及球阀15转动90度,使球阀15上的流体通道关闭,井筒内液体被阻断无法进入泵及油管内。下放油管1米,在轨道销钉9作用下,中心管2在下移过程中做一个90度旋转,并使轨道销钉进入第五条轨道槽L5的最上端,此时可首先起出油管内抽油杆,然后起出井内油管及泵。

Claims (6)

1.一种有杆泵井油管防喷器,包括上接头(1)、上接头(1)下端螺纹连接中心管(2),其特征在于:所述中心管(2)外表面开有五个底部相连的轨道槽(22),中心管(2)外部套有摩擦片底座(5),摩擦片底座(5)上穿有轨道销钉(9),且轨道销钉(9)内端置于轨道槽(22)内;所述摩擦片底座(5)外壁上圆周方向开有若干个凹槽,所述凹槽内置有摩擦片(6),且摩擦片(6)凹槽底面之间设有弹簧(7);
所述中心管(2)下端内侧螺纹连接球阀底座(10),球阀底座(10)中心处置有开有流体通道的球阀(15),且所述球阀(15)外壁上通过旋转轴(17)与动齿轮(16)固定在一起;
所述摩擦片底座(5)底面设有与动齿轮(16)相吻合的齿。
2.根据权利要求1所述的有杆泵井油管防喷器,其特征在于:所述摩擦片(6)上下两端的外表面分别由摩擦片上压环(3)及摩擦片下压环(8)固定,所述摩擦片上压环(3)及摩擦片下压环(8)分别通过螺纹在摩擦片底座(5)上下两端,且由摩擦片防转销钉(4)固定。
3.根据权利要求2所述的有杆泵井油管防喷器,其特征在于:所述球阀(15)上下两侧与球阀底座(10)之间分别置有密封垫(14),所述球阀底座(10)外部通过螺钉(20)连接有外套(13),所述旋转轴(17)穿过外套(13)其端部通过方头与球阀(15)连接。
4.根据权利要求3所述的有杆泵井油管防喷器,其特征在于:所述球阀底座(10)底部连接下接头(21),且球阀底座(10)与中心管(2)之间、球阀底座(10)与下接头(21)之间分别由防转销钉固定。
5.根据权利要求4所述的有杆泵井油管防喷器,其特征在于:所述旋转轴(17)与动齿轮(16)之间径向由平键定位,且旋转轴(17)外端部由弹性圆柱销(7)对动齿轮(16)轴向限位。
6.根据权利要求5所述的有杆泵井油管防喷器,其特征在于:所述轨道槽(22)由五条相连的轨道槽组成,其中第一条轨道槽(L1)与第二条轨道槽(L2)底部相连,第二条轨道槽(L2)通过倾斜轨道与第三条轨道槽(L3)相连,第三条轨道槽(L3)底部与第四条轨道槽(L4)相连,第四条轨道槽(L4)通过倾斜的轨道与第五条轨道槽(L5)相连。
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