CN106639980B - 一种防抽、防挤的开关阀 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种防抽、防挤的开关阀，包括：纵置的内管组；纵置的外管组，内管组穿装于外管组内；密封总成，套装在外管组上；沿轴向相间隔地设置有第一过流口和第二过流口的主阀体，其上端与外管组的下端密封连接，且第一过流口位于第二过流口的上方；止回阀座，在轴向上位于第一过流口和第二过流口之间、并密封安装在主阀体的内侧壁面上；爆破盘组，密封连接在内管组的下端；止回阀体，密封连接在爆破盘组的下端；和内侧壁面上设置有密封部和导通部的开关套组，密封套装在外管组和主阀体上。开关阀与砾石充填技术的防砂管柱配合使用，防止整套管柱在拖动过程中对地层出现抽吸和挤注的问题，实现避免井壁坍塌的目的，有效降低作业风险、提高经济效益。

Description

一种防抽、防挤的开关阀

技术领域

本申请涉及石油开采设备技术，尤指一种防抽、防挤的开关阀。

背景技术

水平井砾石充填技术是有效解决疏松砂岩油气藏的主要手段。砾石充填技术必须考虑整套管柱在拖动过程中对地层产生的抽吸和挤注的问题，该问题会引起井壁坍塌，大大增加作业时间和劳动强度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种防抽、防挤的开关阀，与砾石充填技术的防砂管柱配合使用，防止整套管柱在拖动过程中对地层出现抽吸和挤注的问题，实现避免井壁坍塌的目的，有效降低作业风险、提高经济效益。

为了达到本申请目的，本申请提供了一种防抽、防挤的开关阀，包括：纵置的内管组；纵置的外管组，所述内管组穿装于所述外管组内；密封总成，套装在所述外管组上；沿轴向相间隔地设置有第一过流口和第二过流口的主阀体，其上端与所述外管组的下端密封连接，且所述第一过流口位于所述第二过流口的上方；止回阀座，在轴向上位于所述第一过流口和所述第二过流口之间、并密封安装在所述主阀体的内侧壁面上；爆破盘组，密封连接在所述内管组的下端；止回阀体，密封连接在所述爆破盘组的下端，用于与所述止回阀座配合使用；和内侧壁面上设置有密封部和导通部的开关套组，密封套装在所述外管组和所述主阀体上，所述开关套组可沿所述外管组和所述主阀体的外表面上下移动、以在第一位置和第二位置相互切换；其中，所述内管组和所述外管组之间、以及所述内管组与所述主阀体之间共同形成有流道，所述第一过流口与所述流道相通；且：所述开关套组处于第一位置时，所述导通部位于所述第一过流口和所述第二过流口的位置处、来导通所述第一过流口和所述第二过流口；所述开关套组处于第二位置时，所述密封部位于所述第一过流口和所述第二过流口的位置处、来截止所述第一过流口和所述第二过流口。

可选地，所述开关阀还包括：中部具有通孔的导向架，固定在所述外管组上，所述内管组穿过所述导向架；和弹性件，所述内管组的外表面上设置有支撑部，所述支撑部位于所述导向架的下方，所述弹性件压紧于所述导向架和所述支撑部之间，所述止回阀体抵压在所述止回阀座上。

可选地，所述开关阀还包括：中部具有通孔的扶正架，位于所述支撑部的下方、并固定在所述主阀体上，所述内管组穿过所述扶正架。

可选地，所述开关阀还包括：卡爪接头，其上端密封连接所述主阀体的下端、下端密封连接下短节的上端；所述下短节；和扶正器，密封连接在所述内管组的上端。

可选地，所述爆破盘组包括：爆破盘压帽，密封安装在所述内管组的下端，所述止回阀体安装在所述爆破盘压帽上；和爆破盘，安装于所述爆破盘压帽和所述止回阀体之间，用于截止所述爆破盘压帽和所述止回阀体。

可选地，所述密封部为滑动密封块，所述导通部为导流槽，所述滑动密封块位于所述导流槽的上方。

可选地，所述第一过流口和所述第二过流口均包括沿周向间隔设置的多个。

可选地，所述内管组包括：上导流管；下导流管；和管箍，位于所述上导流管和所述下导流管之间、并连接所述上导流管和所述下导流管在一起。

可选地，所述外管组包括：上短节，所述密封总成套装在所述外管组上；卡爪芯轴，其上端与所述上短节的下端密封连接、下端与主阀体的上端密封连接；指示卡爪，套装在所述卡爪芯轴上，且所述指示卡爪与所述卡爪芯轴之间具有导向结构、所述指示卡爪的外表面上具有第一配合结构；连接短节，套装在所述主阀体上，且其上端与所述指示卡爪的下端密封连接、下端与流动短接的上端密封连接；所述流动短接，套装在所述主阀体上，所述流动短接的下端与定位卡爪的上端密封连接，所述密封部和所述导通部均设置于所述流动短接上；和定位卡爪，套装在所述主阀体上，所述定位卡爪的上端与所述流动短接的下端密封连接，且所述定位卡爪与所述主阀体之间具有用于打开和收起所述定位卡爪的第二配合结构。

可选地，所述导向结构包括相配合的导向柱和导向槽；所述第一配合结构为环形的凸台；所述第二配合结构包括设置于定位卡爪上的支撑柱和设置于主阀体上的滑槽。

与现有技术相比，本发明提供的防抽、防挤的开关阀，打破破裂盘后，可有效的避免整套管柱拖动过程中对地层产生的抽吸和挤注的问题，保证作业安全、提高采收率。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1至图4为本申请所述的防抽、防挤的开关阀的剖视局部结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合附图描述本申请一些实施例所述的防抽、防挤的开关阀，图1至图4的结构相连接后构成完整的开关阀。

本申请提供的防抽、防挤的开关阀，如图1至图4所示，包括：纵置的内管组29；纵置的外管组30，内管组29穿装于外管组30内；密封总成24，套装在外管组30上；沿轴向相间隔地设置有第一过流口27和第二过流口28的主阀体19，其上端与外管组的下端密封连接，且第一过流口27位于第二过流口28的上方；止回阀座20，在轴向上位于第一过流口27和第二过流口28之间、并密封安装在主阀体19的内侧壁面上；爆破盘组，密封连接在内管组的下端；止回阀体18，密封连接在爆破盘组的下端，用于与止回阀座20配合使用；和内侧壁面上设置有密封部和导通部的开关套组，密封套装在外管组和主阀体19上，开关套组可沿外管组和主阀体19的外表面上下移动、以在第一位置和第二位置相互切换；其中，内管组29和外管组30之间、以及内管组29与主阀体19之间共同形成有流道，第一过流口27与流道相通。

其中，开关套组处于第一位置时，导通部位于第一过流口27和第二过流口28的位置处、来导通第一过流口27和第二过流口28；开关套组处于第二位置时，密封部位于第一过流口27和第二过流口28的位置处、来截止第一过流口27和第二过流口28。

本发明提供的开关阀，打破破裂盘后，可有效的避免整套管柱拖动过程中对地层产生的抽吸和挤注的问题，保证作业安全、提高采收率。

可选地，如图4所示，开关阀还包括：中部具有通孔的导向架4，固定在外管组上，内管组穿过导向架4；和弹性件6(如：螺旋弹簧)，内管组的外表面上设置有支撑部，支撑部位于导向架4的下方，弹性件6压紧于导向架4和支撑部之间，止回阀体18抵压在止回阀座20上。

在止回阀体18受到向上的推力(大于弹性件6的弹性)推动内管组向上移动、以及在弹性件6的弹性回复力下推动内管组向下移动时，导向架4均对内管组进行定位和导向。

可选地，如图2所示，开关阀还包括：中部具有通孔的扶正架14，位于支撑部的下方、并固定在主阀体19上，内管组穿过扶正架14，扶正架14与导向架4一起对内管组的运动起到定位和导向的目的。

可选地，如图1和图2所示，开关阀还包括：卡爪接头22，其上端密封连接主阀体19的下端、下端密封连接下短节23的上端；下短节23；和扶正器1，密封连接在内管组的上端。

可选地，如图2所示，爆破盘组包括：爆破盘压帽16，密封安装在内管组的下端，止回阀体18安装在爆破盘压帽16上；和爆破盘17，安装于爆破盘压帽16和止回阀体18之间，用于截止爆破盘压帽16和止回阀体18，在打破爆破盘17后，爆破盘压帽16和止回阀体18导通。

可选地，密封部为滑动密封块15，导通部为环形的导流槽，滑动密封块15位于导流槽的上方，第一位置位于第二位置的上方。

当然，也可以是：密封部为滑动密封块15，导通部为环形的导流槽，滑动密封块15位于导流槽的下方，第一位置位于第二位置的下方，也可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，在此不再赘述，但应属于本申请的保护范围内。

可选地，第一过流口27和第二过流口28均包括沿周向间隔设置的多个，如两个、三个、四个等，均可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，在此不再赘述，但应属于本申请的保护范围内。

具体地，如图2至图4所示，内管组29包括：上导流管2；下导流管8；和管箍7，位于上导流管2和下导流管8之间、并连接上导流管2和下导流管8在一起。

具体地，如图2至图4所示，外管组30包括：上短节3，密封总成24套装在外管组上；卡爪芯轴9，其上端与上短节3的下端密封连接、下端与主阀体19的上端密封连接；指示卡爪10，套装在卡爪芯轴9上，且指示卡爪10与卡爪芯轴9之间具有导向结构、指示卡爪10的外表面上具有第一配合结构；连接短节12，套装在主阀体19上，且其上端与指示卡爪10的下端密封连接、下端与流动短接13的上端密封连接；流动短接13，套装在主阀体19上，流动短接13的下端与定位卡爪21的上端密封连接，密封部和导通部均设置于流动短接13上；和定位卡爪21，套装在主阀体19上，定位卡爪21的上端与流动短接13的下端密封连接，且定位卡爪21与主阀体19之间(或者是定位卡爪21与卡爪接头22之间)具有用于打开和收起定位卡爪21的第二配合结构。

其中，导向结构包括相配合的导向柱和沿轴向的导向槽，导向柱位于导向槽内；第一配合结构为环形的凸台；第二配合结构包括设置于定位卡爪21上的支撑柱和设置于主阀体19(或卡爪接头22)上的滑槽，支撑柱脱出滑槽并支撑于滑槽下方的外端面上使得定位卡爪21打开、支撑柱向上移动进入滑槽内使得定位卡爪21收起。

其中，标号5为外密封压帽，标号11为螺钉，标号25为挡环，标号26为密封圈。

采用本发明的开关阀与防砂管柱配合使用，其砾石充填方法包括如下：

首先，开关阀与防砂管柱连接好并一起下井(开关套组位于第一位置，导通部导通第一过流口和第二过流口以供流体进入流道内，内管组也可在井内压力作用下向上移动，使得止回阀体与止回阀座分离而连通流道，避免出现挤注问题)；

然后，丢手(上提防砂管柱的内管柱，使得开关套组在外管组上向下移动，通过密封部截断第一过流口和第二过流口，此时第一过流口和第二过流口不能通过导通部相通)使得防砂管柱的内管柱与防砂管柱的外管柱分离、验封后，打破爆破盘；

再者，因防砂管柱的外管柱定位于井内，下放防砂管柱的内管柱，此过程使得开关套组自第二位置向上移动至第一位置，导通部导通第一过流口和第二过流口(由于爆破盘被打破，内管组、止回阀体和止回阀座相通，故上提不会出现抽吸的问题)。

综上所述，本发明提供的防抽、防挤的开关阀，打破破裂盘后，可有效的避免整套管柱拖动过程中对地层产生的抽吸和挤注的问题，保证作业安全、提高采收率。

在本申请的描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种防抽、防挤的开关阀，其特征在于，包括：

纵置的内管组；

纵置的外管组，所述内管组穿装于所述外管组内；

密封总成，套装在所述外管组上；

沿轴向相间隔地设置有第一过流口和第二过流口的主阀体，其上端与所述外管组的下端密封连接，且所述第一过流口位于所述第二过流口的上方；

止回阀座，在轴向上位于所述第一过流口和所述第二过流口之间、并密封安装在所述主阀体的内侧壁面上；

爆破盘组，密封连接在所述内管组的下端；

止回阀体，密封连接在所述爆破盘组的下端，用于与所述止回阀座配合使用；和

内侧壁面上设置有密封部和导通部的开关套组，密封套装在所述外管组和所述主阀体上，所述开关套组可沿所述外管组和所述主阀体的外表面上下移动、以在第一位置和第二位置相互切换；

其中，所述内管组和所述外管组之间、以及所述内管组与所述主阀体之间共同形成有流道，所述第一过流口与所述流道相通；且：

所述开关套组处于第一位置时，所述导通部位于所述第一过流口和所述第二过流口的位置处、来导通所述第一过流口和所述第二过流口；

所述开关套组处于第二位置时，所述密封部位于所述第一过流口和所述第二过流口的位置处、来截止所述第一过流口和所述第二过流口。

2.根据权利要求1所述的防抽、防挤的开关阀，其特征在于，还包括：

中部具有通孔的导向架，固定在所述外管组上，所述内管组穿过所述导向架；和

弹性件，所述内管组的外表面上设置有支撑部，所述支撑部位于所述导向架的下方，所述弹性件压紧于所述导向架和所述支撑部之间，所述止回阀体抵压在所述止回阀座上。

3.根据权利要求2所述的防抽、防挤的开关阀，其特征在于，还包括：

中部具有通孔的扶正架，位于所述支撑部的下方、并固定在所述主阀体上，所述内管组穿过所述扶正架。

4.根据权利要求1所述的防抽、防挤的开关阀，其特征在于，还包括：

卡爪接头，其上端密封连接所述主阀体的下端、下端密封连接下短节的上端；

所述下短节；和

扶正器，密封连接在所述内管组的上端。

5.根据权利要求1所述的防抽、防挤的开关阀，其特征在于，所述爆破盘组包括：

爆破盘压帽，密封安装在所述内管组的下端，所述止回阀体安装在所述爆破盘压帽上；和

爆破盘，安装于所述爆破盘压帽和所述止回阀体之间，用于截止所述爆破盘压帽和所述止回阀体。

6.根据权利要求1所述的防抽、防挤的开关阀，其特征在于，所述密封部为滑动密封块，所述导通部为导流槽，所述滑动密封块位于所述导流槽的上方。

7.根据权利要求1所述的防抽、防挤的开关阀，其特征在于，所述第一过流口和所述第二过流口均包括沿周向间隔设置的多个。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的防抽、防挤的开关阀，其特征在于，所述内管组包括：

上导流管；

下导流管；和

管箍，位于所述上导流管和所述下导流管之间、并连接所述上导流管和所述下导流管在一起。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的防抽、防挤的开关阀，其特征在于，所述外管组包括：

上短节，所述密封总成套装在所述外管组上；

卡爪芯轴，其上端与所述上短节的下端密封连接、下端与主阀体的上端密封连接；

指示卡爪，套装在所述卡爪芯轴上，且所述指示卡爪与所述卡爪芯轴之间具有导向结构、所述指示卡爪的外表面上具有第一配合结构；

连接短节，套装在所述主阀体上，且其上端与所述指示卡爪的下端密封连接、下端与流动短接的上端密封连接；

所述流动短接，套装在所述主阀体上，所述流动短接的下端与定位卡爪的上端密封连接，所述密封部和所述导通部均设置于所述流动短接上；和

定位卡爪，套装在所述主阀体上，所述定位卡爪的上端与所述流动短接的下端密封连接，且所述定位卡爪与所述主阀体之间具有用于打开和收起所述定位卡爪的第二配合结构。

10.根据权利要求9所述的防抽、防挤的开关阀，其特征在于，所述导向结构包括相配合的导向柱和导向槽；所述第一配合结构为环形的凸台；所述第二配合结构包括设置于定位卡爪上的支撑柱和设置于主阀体上的滑槽。