CN106761555A - 双管环形空间的浮阀和双管装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双管环形空间的浮阀和双管装置，其中，双管环形浮阀包括：浮阀设置于双管的内管的外表面和外管的内表面间形成环形空间内，浮阀分别与内管和外管卡接，环形空间的下端与内管内部空腔的下端相连通；浮阀用于从浮阀上侧向浮阀下侧单向通入高压气体。本发明提供的双管环形空间的浮阀，可以用来作为高压气体的单向通道，控制高压气体由环空上端流向环空下端而不可由环空下端倒流至环空上端，从而，单向流过高压气体可以将阻挡割缝管的沉砂带出井筒的装置，进而，使得油气流通道通畅，有利于油气产量的提高。

Description

双管环形空间的浮阀和双管装置

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，尤其涉及一种双管环形空间的浮阀和双管装置。

背景技术

油气井开发过程中油气层中的岩屑或泥砂会被带出地层，进入到井筒内。随着油气生产的进行，井下堆积的泥砂会阻挡油管底端或套管底端的割缝管，进而会阻挡油气流通道，严重影响油气产量。

所以急需一种可以将阻挡割缝管的沉砂带出井筒的装置。

发明内容

本发明提供了一种双管环空浮阀，以解决将阻挡割缝管的沉砂带出井筒的问题。

本发明一方面提供了一种双管环形空间的浮阀，包括：

上述浮阀设置于双管的内管的外表面和外管的内表面间形成环形空间内，上述浮阀分别与上述内管和上述外管卡接，上述环形空间的下端与上述内管内部空腔的下端相连通；上述浮阀用于从上述浮阀上侧向上述浮阀下侧单向通入高压气体。

可选的，上述浮阀包括环状浮阀座、环状浮阀芯、浮芯复位弹簧、环状限位导向板、位于上述浮阀上端的定位衬套和位于上述浮阀下端的限位衬套；上述限位衬套的底面与上述外管卡接，上述限位衬套的上端与上述环状限位导向板固定连接；上述定位衬套与上述外管卡接，上述定位衬套的底面与上述环状浮阀座固定连接；上述环状限位导向板和上述环状浮阀座均嵌设于上述内管和上述外管之间；上述环状浮阀芯位于上述环状浮阀座和上述环状限位导向板之间；上述浮芯复位弹簧的上端连接上述环状浮阀芯，上述浮芯复位弹簧的下端连接上述环状限位导向板。

可选的，上述环状浮阀芯上设置有扶正杆，上述扶正杆穿过上述环状浮阀芯与上述环状浮阀芯固定连接；上述扶正杆的上端穿过上述环状浮阀座上的通孔与上述环状浮阀座活动连接，上述扶正杆的下端穿过上述环状限位导向板上的通孔与上述环状限位导向板活动连接。

可选的，上述环状浮阀芯通过上述扶正杆的导向限位可在上述环状浮阀座和上述环状限位导向板间作垂直运动。

可选的，上述环状浮阀座上开设有四个供流体通过的对称流通孔。

可选的，上述环状浮阀座上沿圆周方向均匀开设有四个供流体通过的对称流通孔。

可选的，上述高压气体为氮气。

本发明另一方面提供了一种双管装置，包括：外管和内管，上述外管套设于上述内管外，上述内管与上述外管固定连接；上述内管的外表面和上述外管的内表面间形成环形空间内设置有上述的浮阀。

可选的，上述内管通过固定架与上述外管固定连接。

本发明提供的一种双管环形空间的浮阀和双管装置，其中，双管环形浮阀包括：浮阀设置于双管的内管的外表面和外管的内表面间形成环形空间内，浮阀分别与内管和外管卡接，环形空间的下端与内管内部空腔的下端相连通；浮阀用于从浮阀上侧向浮阀下侧单向通入高压气体。本发明提供的双管环形空间的浮阀，可以用来作为高压气体的单向通道，控制高压气体由环空上端流向环空下端而不可由环空下端倒流至环空上端，从而，单向流过高压气体可以将阻挡割缝管的沉砂带出井筒的装置，进而，使得油气流通道通畅，有利于油气产量的提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明双管环形空间的浮阀和双管装置实施例一的结构示意图；

图2为本发明双管环形空间的浮阀和双管装置实施例一的另一结构示意图；

图3为本发明双管环形空间的浮阀和双管装置实施例一的又一结构示意图；

图4为本发明双管环形空间的浮阀和双管装置实施例一的再一结构示意图；

图5为本发明双管环形空间的浮阀和双管装置实施例一的另一结构示意图；

图6为本发明双管环形空间的浮阀和双管装置实施例一的又一结构示意图。

附图标记说明：

1：外管； 2：内管；

3：环状浮阀； 31：环状浮阀座；

311：内通孔； 312：外通孔；

313：扶正杆孔； 32：环状浮阀芯；

33：扶正杆； 34：浮芯复位弹簧；

35：环状限位导向板； 351：内通孔；

352：外通孔； 353：扶正杆孔；

36：定位衬套； 37：限位衬套；

38：限流孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和/或“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明提供的双管环形空间的浮阀和双管装置，双管之间形成的环形空间，可用于进气通道，将高压气体由环形空间通入，在底端可进入内管，高压气体可以将处于内管底端处的沉砂气举出井口。浮阀设置于双管的内管的外表面和外管的内表面间形成环形空间内，浮阀用于从浮阀上侧向浮阀下侧单向通入高压气体，防止高压气体的倒流。从而，单向流过高压气体可以将阻挡割缝管的沉砂带出井筒的装置，进而，使得油气流通道通畅，有利于油气产量的提高。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

实施例一

图1为本发明双管环形空间的浮阀和和双管装置实施例一的结构示意图。图1是构成的环形空间的外管1与内管2以及设置于环形空间的浮阀3。参考图1：

本发明提供的双管环形空间的浮阀3，设置于双管的内管2的外表面和外管1的内表面间形成环形空间内，浮阀3分别与内管2和外管1卡接。环形空间的下端与内管2内部空腔的下端相连通；浮阀3用于从浮阀3上侧向浮阀3下侧单向通入高压气体。

具体的，内管2可以是油管。外管1与内管2同轴设置，且外管1的半径大于内管2的半径，外管1半径大于内管2半径的具体值可以根据实际需要设定，本发明不做限制。

具体的，外管1的底端与井底密封，内管2底端可以设置在沉砂堆积处。外管1的内表面与内管2的外表面之间形成环形空间，内管2的底端与内管2的内腔连通。外管1与内管2之间的环形空间可以作为高压气体的通道，高压气体由环形空间的上端进入后，可以沿环形空间下行，至环形空间的底端进入内管底端，可以将内管2底端的沉砂通过内管2气举出井口。

参考图1，具体的，浮阀3可以设置在上述环形空间，浮阀3分别与内管2外表面和外管1内表面卡接。将浮阀3设置于高压气体的通道中，可以使得上述环形空间作为高压气体的单向通道，控制高压气体由环空上端流向环空下端而不可由环空下端倒流至环空上端，从而，单向流过高压气体可以将阻挡割缝管的沉砂带出井筒的装置，而高压气体不会达到环形空间的底端后又从环形空间返回到环形空间的上端。

可选的，浮阀3在环形空间轴向的设置高度可以根据实际需求进行设定，本发明不做限定。

图2为本发明双管环形空间的浮阀和双管装置实施例一的另一结构示意图。图2是图1中浮阀3的放大结构示意图。参考图2：

可选的，浮阀3包括：环状浮阀座31、环状浮阀芯32、浮芯复位弹簧34、环状限位导向板35、位于所述浮阀上端的定位衬套36和位于所述浮阀下端的限位衬套37。

可选的，环状的限位衬套37与环状的定位衬套36分别设置在浮阀3的下端和上端，两衬套均设置在外管内表面，并且限位衬套37的底面与外管1卡接，定位衬套36与外管1卡接；从而，浮阀3的下端与上端分别通过限位衬套37和定位衬套36卡接在外管1的内表面。

图3为本发明双管环形空间的浮阀和双管装置实施例一的又一结构示意图。图3是浮阀3中环状限位导向板35的结构示意图。参考图3：

可选的，环状限位导向板35为环状、轴向上具有厚度的结构。包括：内通孔351和外通孔352以及扶正杆孔353。其中，内通孔351和外通孔352用于高压气体的通过。环状限位导向板35嵌设于内管2和外管1之间。在浮阀3中，环状限位导向板35设置在限位衬套37上侧，环状限位导向板35与限位衬套37的上端固定连接。

可选的，参考图3中虚线框内，内通孔351、外通孔352和扶正杆孔353，为一组通孔，每一组通孔内的内通孔351、外通孔352和扶正杆孔353处于环状限位导向板35所处圆周的同一半径上。环状限位导向板35上沿圆周方向设置的四组上述虚线框内的通孔。

可选的，四组上述通孔可以沿环状限位导向板35所处圆周方向均匀分布。

可选的，环状限位导向板35上设置的内通孔351、外通孔352和扶正杆孔353的孔径的大小可以根据实际需要设置，本发明不做限制。

图4为本发明双管环形空间的浮阀和双管装置实施例一的再一结构示意图。图4是浮阀3中环状浮阀座31的结构示意图。参考图4：

可选的，类似于环状限位导向板35，环状浮阀座31为环状、轴向上具有厚度的结构。包括：内通孔311和外通孔312以及扶正杆孔313。其中，内通孔311和外通孔312用于高压气体的通过。环状浮阀座31嵌设于内管2和外管1之间。在浮阀3中，环状浮阀座31设置在定位衬套36下侧，环状浮阀座31与定位衬套36的下端固定连接。

可选的，参考图4中虚线框内，内通孔311、外通孔312和扶正杆孔313，为一组通孔，每一组通孔内的内通孔311、外通孔312和扶正杆孔313处于环状浮阀座31所处圆周的同一半径上。环状浮阀座31上沿圆周方向设置的四组上述虚线框内的通孔。

可选的，环状浮阀座31的四组通孔与环状限位导向板35的四组通孔相对应。

参考图2，可选的，环状浮阀芯32位于环状浮阀座31和环状限位导向板35之间。浮芯复位弹簧34的上端连接环状浮阀芯32，浮芯复位弹簧34的下端连接环状限位导向板35。环状浮阀芯32可以随浮芯复位弹簧34的伸缩而在环状浮阀座31与状限位导向板35之间浮动。浮芯复位弹簧34处于压缩状态时，环状浮阀芯32与环状浮阀座31不接触，环状浮阀座31上的内通孔311和外通孔312处于开通状态；浮芯复位弹簧34处于弹起状态时，环状浮阀芯32与环状浮阀座31贴合，环状浮阀座31上的内通孔311和外通孔312处于关闭状态。

可选的，环状浮阀芯32与环状浮阀座31之间的接触面为斜面，可以增加接触面积，在内通孔311和外通孔312处于打开状态时，有利于高压气体的通过；在内通孔311和外通孔312处于关闭状态时，有利于环状浮阀芯32与环状浮阀座31之间的接触面即紧密贴合。

参考图2，可选的，环状浮阀芯32上设置有扶正杆33，扶正杆33穿过环状浮阀芯32并与环状浮阀芯32固定连接；从而，环状浮阀芯32随浮芯复位弹簧34的伸缩而在环状浮阀座31与状限位导向板35之间浮动时，导向杆33也随环状浮阀芯32的浮动而浮动。

可选的，扶正杆33的上端穿设于环状浮阀座31的扶正杆孔313；扶正杆33的下端穿设于环状限位导向板35的扶正杆孔353。扶正杆33分别与环状浮阀座31和环状限位导向板35之间可以无摩擦的滑动。

可选的，环形空间中浮阀3的上侧与下侧压力平衡时，或者高压气体由环形空间的上端向环形空间的下端流动时，浮芯复位弹簧34处于压缩状态，内通孔311和外通孔312处于打开。可选的，当环形空间中浮阀3下侧的压力大于浮阀3上侧的压力时，浮芯复位弹簧34可弹起，内通孔311和外通孔312处于关闭。

可选的，扶正杆33的上端穿过环状浮阀座33上的扶正杆孔313与环状浮阀座31活动连接，扶正杆33的下端穿过环状限位导向板35上的扶正杆孔353与环状限位导向板35活动连接。扶正杆33可以在扶正杆孔313与扶正杆孔353之间沿浮阀3轴向浮动。

可选的，环状浮阀芯32通过扶正杆33的导向限位作用可在环状浮阀座31和环状限位导向板35间作垂直运动。进一步地，在内通孔311和外通孔312处于打开状态时，有利于高压气体的通过；在内通孔311和外通孔312处于关闭状态时，有利于环状浮阀芯32与环状浮阀座31之间的接触面即紧密贴合。

图5为本发明双管环形空间的浮阀和双管装置实施例一的另一结构示意图。图5是图1A-A向的截面结构示意图。参考图5：

可选的，环状浮阀座31上端开设有四个供流体通过的对称流通孔38，以供流体或高压气体的通过。其中，本实施例中，高压气体可以为氮气。

可选的，流通孔38可以是沿圆周方向均匀开设，有利于浮阀3的受力均衡。

图6为本发明双管环形空间的浮阀和双管装置实施例一的又一结构示意图。图6是浮芯复位弹簧34弹起状态下浮阀3的结构示意图。对应的，图2是浮芯复位弹簧34压缩状态下浮阀3的结构示意图。

基于以上双管环形空间的浮阀和双管装置的结构，其对于高压气体通断过程可以是：

参考图1和图2，高压气体由环形空间的上端通过，高压气体下行至流通孔38，通过对称设置的流通孔38后，高压气体到达环状浮阀座31的内通孔311和外通孔312，浮芯复位弹簧34压缩状态，环状浮阀芯32与环状浮阀座31分离。高压气体流经内通孔311和外通孔312后由环状限位导向板35的内通孔351和外通孔352流出浮阀3。高压气体到达环形空间下端后，进入内管2内腔，可用于将沉砂由割缝管处吹出，通过内管2气举出井口，达到清理堆积沉砂的作用。

参考图6，当处于浮阀3下侧的环形空间的压力大于浮阀3上侧的环形空间的压力时，浮芯复位弹簧34弹起，环状浮阀芯32与环状浮阀座31贴合，内通孔311和外通孔312关闭，阻止由环形空间下端的气体或者液体喷出。可选的，当发生井喷现象时，浮阀3可以与内管2的旋塞阀配合使用，关闭内管2的内部通路，防止油气井的内喷事故。

本实施例提供的双管环形空间的浮阀，当双管环形空间的高压气体流过时，双管环形空间的浮阀控制高压气体由环空上端流向环空下端，而不可由环空下端倒流至环空上端，从而，防止通入高压气体的回流。并且，在发生井喷现象时，双管环形空间的浮阀与设置在内管的旋塞阀，可以及时地封闭环形空间和内管，避免高压的油气喷出。

实施例二

本实施例是在实施例一的基础上。本发明还提供了一种双管装置，参考图1，双管装置包括：外管1、内管2以及双管环形空间的浮阀3。内管2与外管1固定连接。上述双管环形空间的浮阀3设置于内管2的外表面和外管1的内表面间形成环形空间。

可选的，内管2通过固定架与外管1固定连接。

本发明提供的双管装置，双管之间形成的环形空间，可用于进气通道，将高压气体由环形空间通入，在底端可进入内管，高压气体可以将处于内管底端处的沉砂气举出井口。浮阀设置于双管的内管的外表面和外管的内表面间形成环形空间内，浮阀用于从浮阀上侧向浮阀下侧单向通入高压气体，防止高压气体的倒流。从而，单向流过高压气体可以将阻挡割缝管的沉砂带出井筒的装置，进而，使得油气流通道通畅，有利于油气产量的提高。另外，通过向本发明提供的双管装置的环形空间通入高压气体，还有利于油气的开采。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种双管环形空间的浮阀，其特征在于，包括：

所述浮阀设置于双管的内管的外表面和外管的内表面间形成环形空间内，所述浮阀分别与所述内管和所述外管卡接，所述环形空间的下端与所述内管内部空腔的下端相连通；所述浮阀用于从所述浮阀上侧向所述浮阀下侧单向通入高压气体。

2.根据权利要求1所述的双管环形空间浮阀，其特征在于，

所述浮阀包括环状浮阀座、环状浮阀芯、浮芯复位弹簧、环状限位导向板、位于所述浮阀上端的定位衬套和位于所述浮阀下端的限位衬套；所述限位衬套的底面与所述外管卡接，所述限位衬套的上端与所述环状限位导向板固定连接；所述定位衬套与所述外管卡接，所述定位衬套的底面与所述环状浮阀座固定连接；所述环状限位导向板和所述环状浮阀座均嵌设于所述内管和所述外管之间；所述环状浮阀芯位于所述环状浮阀座和所述环状限位导向板之间；所述浮芯复位弹簧的上端连接所述环状浮阀芯，所述浮芯复位弹簧的下端连接所述环状限位导向板。

3.根据权利要求2所述的双管环形空间浮阀，其特征在于，

所述环状浮阀芯上设置有扶正杆，所述扶正杆穿过所述环状浮阀芯与所述环状浮阀芯固定连接；所述扶正杆的上端穿过所述环状浮阀座上的通孔与所述环状浮阀座活动连接，所述扶正杆的下端穿过所述环状限位导向板上的通孔与所述环状限位导向板活动连接。

4.根据权利要求3所述的双管环形空间浮阀，其特征在于，

所述环状浮阀芯通过所述扶正杆的导向限位可在所述环状浮阀座和所述环状限位导向板间作垂直运动。

5.根据权利要求2所述的双管环形空间浮阀，其特征在于，

所述环状浮阀座上端开设有四个供流体通过的对称流通孔。

6.根据权利要求5所述的双管环形空间浮阀，其特征在于，

所述环状浮阀座上沿圆周方向均匀开设有四个供流体通过的对称流通孔。

7.根据权利要求1所述的双管环形空间浮阀，其特征在于，

所述高压气体为氮气。

8.一种双管装置，其特征在于，包括：

外管和内管，所述外管套设于所述内管外，所述内管与所述外管固定连接；所述内管的外表面和所述外管的内表面间形成环形空间内设置有如权利要求1-7任一项所述的浮阀。

9.根据权利要求8所述的双管装置，其特征在于，

所述内管通过固定架与所述外管固定连接。