CN106917893A - 一种堵塞测压阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种堵塞测压阀，属于油水井作业用阀件领域。该测压阀至少包括：上接头、下接头、密封圈、阀体、弹簧、阀芯、阀座。通过下接头内顺次设置的阀体、阀芯、阀座，可实现测压、止回、防治井喷和监测压力值功能；在油水井注入作业时，若出现井喷、井涌、井内高压流体上返井口的征兆，流经堵塞测压阀时立即关闭，阻止流体回流井口，同时传递压力至井口，监测到回流高压流体压力值，实现压力预警，降低安全隐患。本发明结构简单，经济实用。
Description
技术领域
本发明涉及油水井作业用阀件领域，特别涉及一种堵塞测压阀。
背景技术
目前，在油水井注入作业时若出现流体回流井口的征兆时，一般采用止回阀防止介质倒流。通常使用的油水井止回阀有异型止回阀、泄压止回阀、全通径止回阀等。异型止回阀是通过钻井流体的冲刷使阀芯自动展开，同时通过压缩弹簧使阀芯自动关闭，主要用于欠平衡井井下内防喷装置。泄压止回阀是通过箭形阀体离开密封环落座开启泄压控制销锁定。而全通径止回阀是用于防止泥浆从钻具水眼喷出的阀件。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：现有的大多数止回阀在油水井高压注入的情况下，主要是为了避免发生井喷、井涌，但无法监测到高压流体上返井口的压力值，缺少压力监测预警功能。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种堵塞测压阀。在油水井注入作业时出现流体回流井口的征兆时可及时关闭，同时传递压力至井口，监测高压流体压力值，实现压力预警，防治井喷事故，降低安全隐患。所述技术方案如下：
一种堵塞测压阀，用以油水井注入作业时出现流体回流井口的征兆时及时关闭，同时传递压力至井口，监测高压流体压力值；该测压阀至少包括：上接头、下接头、密封圈、阀体、弹簧、阀芯、阀座。
所述阀芯为不等径圆柱体，包括小径轴、大径凸台、中径轴，其横截面为十字形结构。
所述阀芯的上部小径轴穿过阀体的内腔，中部大径凸台上端设计有45度锥面，且中部大径凸台单侧设置有轴向传压孔，下部中径轴上套装有弹簧。
所述下接头的腔体内自上而下顺次设置有阀体、阀芯、阀座，所述阀体的上端面与上接头的下端面紧密贴合，阀体的外圆周面设置有凹槽并安装有密封圈。
所述阀座内设置有不等径中心圆通孔，阀座的外壁上沿圆周均匀分布有轴向圆弧通槽，相互交错60度，所述阀座的横截面为轮齿形结构。
所述下接头为圆柱形管体，上部设置有内螺纹，螺纹段下部设置有内凹槽，螺纹段上部设置有内凸台，所述下接头内腔底部设置有阶梯台面，所述阀座的下端面紧贴在所述下接头的阶梯台面上。
所述上接头为圆柱形管体，下部设置有外螺纹，螺纹段上部设置有外凹槽，螺纹段下部设置有外凸台。
所述下接头上部螺纹联接上接头，所述上接头的外凸台卡装在下接头的内凹槽处，所述下接头的内凸台卡装在上接头的外凹槽处。
所述阀体为空腔圆柱体，其内腔上部设置有中心孔及沿圆周均匀分布相互交错120度的椭圆形孔，内腔中部设置有环形槽，内腔下部设置有45度锥形孔，所述中心孔、椭圆形孔、环形槽及锥形孔相互贯通。
所述弹簧上端面与所述阀芯大径凸台下端面贴合，所述弹簧的底端紧紧抵卡在所述阀座的不等径圆通孔的阶梯台面上。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过下接头内顺次设置的阀体、阀芯、阀座，可实现测压、止回、防治井喷和监测压力值功能；在油水井注入作业时，若出现井喷、井涌、井内高压流体上返井口的征兆，流经堵塞测压阀时立即关闭，阻止流体回流井口，同时传递压力至井口，监测到回流高压流体压力值，实现压力预警，降低安全隐患。本发明结构简单，经济实用，易于推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的堵塞测压阀结构示意图的开启状态图；
图2是本发明实施例提供的堵塞测压阀的阀体结构示意图；
图3是本发明实施例提供的堵塞测压阀的阀座结构示意图；
图4是本发明实施例提供的堵塞测压阀结构示意图的关闭状态图。
图中各符号表示含义如下：
1上接头，1.1外凹槽，1.2外凸台；
2下接头，2.1内凹槽，2.2内凸台，2.3阶梯台面；
3密封圈；
4阀体，4.1中心孔，4.2椭圆形孔，4.3环形槽，4.4锥形孔；
5弹簧；
6阀芯，6.1小径轴，6.2大径凸台，6.3中径轴，6.4传压孔；
7阀座，7.1通孔，7.2通槽。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图1所示，本发明实施例提供了一种堵塞测压阀，用于油水井注入作业时出现流体回流井口的征兆时及时关闭，同时传递压力至井口，监测高压流体压力值。该测压阀至少包括：上接头1、下接头2、密封圈3、阀体4、弹簧5、阀芯6、阀座7等零部件；具体地，所述下接头2上部螺纹联接上接头1；所述下接头2的腔体内自上而下顺次设置有阀体4、阀芯6、阀座7，所述阀体4的上端面与上接头1的下端面紧密贴合，用于限位，阀体4的外圆周面设置有凹槽并安装有O型密封圈3使阀体4与下接头2腔体内壁紧密贴合，密封性好，保证液体压力无窜漏。
所述下接头2为圆柱形管体，上部设置有内螺纹，螺纹段下部设置有内凹槽2.1，螺纹段上部设置有内凸台2.2，下接头2内腔底部设置有阶梯台面2.3；所述上接头1为圆柱形管体，下部设置有外螺纹，螺纹段上部设置有外凹槽1.1，螺纹段下部设置有外凸台1.2；所述下接头2与上接头1联接后，上接头1的外凸台1.2卡装在下接头2的内凹槽2.1处，下接头2的内凸台2.2卡装在上接头1的外凹槽1.1处；这样的联接结构使上接头1与下接头2联接牢固，密封可靠；所述阀座7的下端面紧贴在下接头2的阶梯台面2.3上，用以限位。
所述阀芯6用于传递高压流体压力，为不等径圆柱体，包括小径轴6.1、大径凸台6.2、中径轴6.3，其横截面为十字形结构；阀芯6的上部小径轴6.1穿过阀体4的内腔，中部大径凸台6.2上端设计有45度锥面，且大径凸台6.2单侧设置有一个轴向传压孔6.4，用于在阀体6关闭时，实现压力监测功能；阀芯6的下部中径轴6.3上套装有压缩弹簧5，所述弹簧5上端面与阀芯6大径凸台6.2下端面贴合。
参见图2所示，所述阀体4为空腔圆柱体，其内腔上部设置有中心孔4.1及沿圆周均匀分布相互交错120度的三个椭圆形孔4.2，内腔中部设置有一环形槽4.3，内腔下部设置有45度锥形孔4.4，所述中心孔4.1、椭圆形孔4.2、环形槽4.3及锥形孔4.4相互贯通，用于液体流通。
参见图3所示，所述阀座7内设置有不等径中心圆通孔7.1，阀座7的外壁上沿圆周均匀分布有六个轴向圆弧通槽7.2，相互交错60度，用于液体流通，所述阀座7的横截面为轮齿形结构；所述弹簧5的底端紧紧抵卡在不等径圆通孔7.1的阶梯台面上。
参见图4所示，本发明实施例的工作原理：注入作业前，阀芯6在弹簧5预紧力的作用下，阀体4下端面45度锥形孔4.4内表面与阀芯6中部大径凸台6.2上端45度锥面紧贴；注入作业时，泵入高压液体，液体通过阀体4上端面椭圆形孔4.2，液体推动阀芯6中部大径凸台6.2上端面，弹簧5在预紧力作用下压缩，阀芯6中部大径凸台6.2下端面与阀座7上端面贴合，同时液体经阀座7圆弧通槽7.2注入井内；此时，堵塞测压阀处于图1开启状态。
若井内高压液体上返井口，液体经阀座7下端面通孔7.1流入，推动阀芯6中部大径凸台6.2下端面，弹簧5在预紧力的作用下伸长，使得阀芯6中部大径凸台6.2上端45度锥面与阀体4下端面45度锥形孔4.4内表面紧贴，此时，堵塞测压阀处于图4关闭状态，少量液体通过阀芯6的传压孔6.4回流至井口，便于在井口监测井内液体压力值。
注入作业后，弹簧5弹性恢复，阀体4下端面45度锥形孔4.4内表面与阀芯6中部大径凸台6.2上端45度锥面紧贴，堵塞测压阀关闭，如图2。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种堵塞测压阀，用以油水井注入作业时出现流体回流井口的征兆时及时关闭，同时传递压力至井口，监测高压流体压力值；其特征在于，该测压阀至少包括：上接头、下接头、密封圈、阀体、弹簧、阀芯、阀座。
2.根据权利要求1所述的堵塞测压阀，其特征在于，所述阀芯为不等径圆柱体，包括小径轴、大径凸台、中径轴，其横截面为十字形结构。
3.根据权利要求2所述的堵塞测压阀，其特征在于，所述阀芯的上部小径轴穿过阀体的内腔，中部大径凸台上端设计有45度锥面，且中部大径凸台单侧设置有轴向传压孔，下部中径轴上套装有弹簧。
4.根据权利要求1所述的堵塞测压阀，其特征在于，所述下接头的腔体内自上而下顺次设置有阀体、阀芯、阀座，所述阀体的上端面与上接头的下端面紧密贴合，阀体的外圆周面设置有凹槽并安装有密封圈。
5.根据权利要求1所述的堵塞测压阀，其特征在于，所述阀座内设置有不等径中心圆通孔，阀座的外壁上沿圆周均匀分布有轴向圆弧通槽，相互交错60度，所述阀座的横截面为轮齿形结构。
6.根据权利要求1所述的堵塞测压阀，其特征在于，所述下接头为圆柱形管体，上部设置有内螺纹，螺纹段下部设置有内凹槽，螺纹段上部设置有内凸台，所述下接头内腔底部设置有阶梯台面，所述阀座的下端面紧贴在所述下接头的阶梯台面上。
7.根据权利要求1所述的堵塞测压阀，其特征在于，所述上接头为圆柱形管体，下部设置有外螺纹，螺纹段上部设置有外凹槽，螺纹段下部设置有外凸台。
8.根据权利要求6或7所述的堵塞测压阀，其特征在于，所述下接头上部螺纹联接上接头，所述上接头的外凸台卡装在下接头的内凹槽处，所述下接头的内凸台卡装在上接头的外凹槽处。
9.根据权利要求1所述的堵塞测压阀，其特征在于，所述阀体为空腔圆柱体，其内腔上部设置有中心孔及沿圆周均匀分布相互交错120度的椭圆形孔，内腔中部设置有环形槽，内腔下部设置有45度锥形孔，所述中心孔、椭圆形孔、环形槽及锥形孔相互贯通。
10.根据权利要求1-5任一项所述的堵塞测压阀，其特征在于，所述弹簧上端面与所述阀芯大径凸台下端面贴合，所述弹簧的底端紧紧抵卡在所述阀座的不等径圆通孔的阶梯台面上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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