CN107916909B - 一种挡板泄油器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挡板泄油器，属于油田井下采油领域。该挡板泄油器包括：挡板泄油器主体；在所述挡板泄油器主体上设置有泄油孔和与所述泄油孔连通、且对外开放的凹槽；位于所述凹槽中、且覆盖所述泄油孔的挡板；以及位于所述凹槽中、用于固定所述挡板的压帽，所述压帽具有通孔；所述压帽靠近所述挡板的一端还设置有与所述通孔连通的第一腔，所述第一腔的内径大于所述通孔的内径；且所述压帽的所述第一腔的深度在0.05‑1毫米之间。本发明解决了挡板泄油器的蹩开压力值不稳定的问题，减少了作业返工风险，降低作业成本，能够满足油田生产需求。

Description

一种挡板泄油器

技术领域

本发明涉及油田井下采油领域，特别涉及一种挡板泄油器。

背景技术

在采油井生产过程中，井下作业是最常规的维护油井的手段。在抽油机井检泵等起管作业时，为了不使油管内的原油、污水等带到地面污染环境，影响施工进度，且造成浪费，通常在下生产管柱时将泄油器提前安装在泵以上，以便在检泵起管过程中使油管内的油水泄到油套环空中。

目前，现有技术中经常使用的泄油器为挡板泄油器，公知的挡板泄油器采用蹩压的办法使挡板破裂而泄油，所谓蹩压法就是使油管压力大于套管压力，进而使泄油器中的挡板(通常采用铜片)破裂(发生剪切)而泄油。如图1-3所示，现有挡板泄油器由现有泄油器本体1d、现有挡板2d和现有压帽3d组成，使用时在现有泄油器本体1d内蹩压，进而使泄油器中的现有挡板2d破裂而泄油。

在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：现有挡板泄油器在生产作业过程中，容易出现现有挡板2d的泄油压力低于设计压力而提前打开的现象，造成作业返工，严重影响油井的正常生产。

发明内容

经过本发明人研究发现，之所以存在以上技术问题，是因为：如图1-3所示，由于现有挡板泄油器的密封主要靠现有压帽3d挤压现有挡板2d，使现有挡板2d分别与现有压帽3d、现有泄油器本体1d之间产生密封而实现，操作人员在装配现有挡板泄油器时，不可避免地会产生大小不同的挤压力而致使现有挡板2d产生不同的变形量，而当作业时，现有挡板2d发生挤压变形和剪切变形的拐点均在挤压剪切变形拐点4d处，也就是说，在现有技术中，现有挡板2d发生挤压变形和剪切变形的位置均位于挤压剪切面5d上，因此当由于操作人员所施加的挤压力不同致使现有挡板2d产生不同的变形量时，必然使得现有挡板2d发生剪切所需的蹩开压力也各不同，造成作业返工。

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种能克服装配等因素对蹩开压力的影响而使蹩开压力值恒定的挡板泄油器。

具体而言，包括以下的技术方案：

一种挡板泄油器，该挡板泄油器包括：挡板泄油器主体；在所述挡板泄油器主体上设置有泄油孔和与所述泄油孔连通、且对外开放的凹槽；

位于所述凹槽中、且覆盖所述泄油孔的挡板；以及

位于所述凹槽中、用于固定所述挡板的压帽，所述压帽具有通孔；

所述压帽靠近所述挡板的一端还设置有与所述通孔连通的第一腔，所述第一腔的内径大于所述通孔的内径；在所述压帽的所述第一腔与所述挡板的接触处设置为钝边，在所述压帽的所述第一腔与所述通孔的连通处设置为锐边；且所述压帽的所述第一腔的深度在0.05-1毫米之间。

优选地，所述挡板的材料为金属。

优选地，所述挡板为紫铜片。

进一步地，在所述挡板和所述挡板泄油器主体的所述泄油孔之间还设置有垫环，所述垫环的内径不小于所述泄油孔的内径，且不大于所述第一腔的内径。

优选地，所述垫环的材料为金属。

优选地，所述垫环为紫铜垫。

优选地，所述压帽与所述挡板泄油器主体的所述凹槽之间为螺纹连接。

进一步地，所述压帽远离所述挡板的一端还设置有与所述通孔连通的第二腔。

优选地，所述压帽的所述第二腔为六边形空腔。

进一步地，所述压帽的所述第二腔和所述压帽的所述通孔之间还设置有工艺槽。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果：提供一种能克服装配等因素对蹩开压力的影响而使蹩开压力值恒定的挡板泄油器。具体地，通过改进挡板泄油器的压帽结构，使得压帽的挤压剪切端面具有外高内底的阶梯，从而将挡板的挤压面与剪切面分开，由此避免挡板的挤压变形对挡板发生剪切所需的压力(泄油器的蹩开压力)造成的影响，解决了挡板泄油器使蹩开压力值恒定的技术难题；此外，本发明还通过增加垫环提高了挡板泄油器的密封性能。本发明实施例提供的挡板泄油器能减少作业返工风险，降低作业成本，满足了油田生产需求。

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为现有技术中挡板泄油器的结构图；

图2为现有技术中挡板泄油器的泄油通道处的局部放大图；

图3为现有技术中挡板泄油器的压帽的结构图；

图4为本发明实施例提供的一种挡板泄油器的结构图；

图5为本发明实施例提供的一种挡板泄油器的泄油通道处的局部放大图；

图6a为本发明实施例提供的一种挡板泄油器的压帽的结构图；

图6b为图6a所示的压帽的左视图；

图6c为图6a所示的压帽的右视图。

图中的附图标记分别表示：

1d、现有泄油器本体；2d、现有挡板；3d、现有压帽；4d、挤压剪切变形拐点；5d、挤压剪切面；

1、挡板泄油器主体；

2、泄油孔；

3、凹槽；

4、挡板；

5、压帽；

6、通孔；

7、第一腔；

8、垫环；

9、第二腔；

10、工艺槽；

11、挤压面；

12、挤压变形拐点；

13、剪切面；

14、剪切变形拐点；

D、深度。

具体实施方式

为使本发明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。除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。

本发明提供一种挡板泄油器，如图4-5所示，图4为本发明实施例提供的一种挡板泄油器的结构图，图5为本发明实施例提供的一种挡板泄油器的泄油通道处的局部放大图。该挡板泄油器包括：挡板泄油器主体1；在挡板泄油器主体1上设置有泄油孔2和与泄油孔2连通、且对外开放的凹槽3；

位于凹槽3中、且覆盖泄油孔2的挡板4；以及

位于凹槽3中、用于固定挡板4的压帽5，压帽5具有通孔6；

压帽5靠近挡板4的一端还设置有与通孔6连通的第一腔7，第一腔7的内径大于通孔6的内径。

在实际操作中，将挡板4放入挡板泄油器主体1的凹槽3中，挡板4覆盖挡板泄油器主体1的泄油孔2，然后将中空的(带有通孔6的)压帽5装入凹槽3中，以将挡板4密封地固定安装在挡板泄油器主体1的凹槽3中，当挡板泄油器主体1内的蹩开压力足够大时，油管内的油液通过泄油孔2使挡板4发生剪切而进行泄油。

在本发明实施例中，由于压帽5靠近挡板4的一端还设置有与通孔6连通的第一腔7，且第一腔7的内径大于通孔6的内径，使得压帽5的挤压剪切端面有外高内底的阶梯，从而将压帽5的挤压剪切端面分为挤压面11和剪切面13两部分(如图6a-6c所示)，在作业时，压帽5的挤压面11挤压挡板4，挡板4发生微变形而使压帽5的挤压面11与挡板4之间密封固定。具体作业中，压帽5挤压挡板4变形的拐点在挤压变形拐点12处，可设置压帽5的第一腔7与挡板4接触的一端边(即在挤压变形拐点12处)为钝边，以使得挡板4在此处仅仅发生挤压变形；挡板4发生剪切变形的拐点在剪切变形拐点14处，可设置压帽5的第一腔7在剪切变形拐点14处为锐边，以便于挡板4在此处发生剪切。进一步地，挡板4发生挤压变形的位置在挤压面11上，而挡板4发生剪切变形的位置在剪切面13上，也就是说，压帽5的挤压面11所对应的挡板4为变形处，而压帽5的剪切面13所对应的挡板4为未变形处，压帽5的剪切变形拐点14在未发生变形的挡板4内。当蹩压剪切时，挡板4的剪切处未发生变形，剪切压力仍为设计压力，因此消除了因装配原因引起的挡板4的变形而影响剪切压力变化的影响，使挡板泄油器的蹩开压力的值恒定，从而解决了本技术领域人员一直未解决的挡板泄油器的蹩开压力值恒定的技术难题，减少作业返工风险，降低作业成本，满足了油田生产需求。

在上述的挡板泄油器中，压帽5的第一腔7的深度D不能太大，如果第一腔7的深度D过大，会造成挡板4的剪切变形拐点14与挤压变形拐点12重合，且在挤压变形拐点12处，而不能实现挡板4的挤压面11和剪切面13的分开，最好的状态是：压帽5的剪切面13与挡板4接触，但不对挡板4产生挤压力。通常可设置第一腔7的深度D在0.05-1毫米之间，优选地，深度D在0.05-0.5毫米之间，更优选地，深度D为大于挡板4的变形量0.05-0.2毫米，例如，当挡板4为紫铜片时，发明人经过多次的实验和计量得出，压帽5的第一腔7的深度D可为0.2毫米。

在上述的挡板泄油器中，对挡板4的材料没有严格要求，能够满足所设计的蹩开压力值，且不被油液腐蚀即可，挡板4可以为金属，例如可以为纯金属，或者其合金构成。

在上述的挡板泄油器中，对挡板4的材料没有严格要求，能够满足所设计的蹩开压力值，且不被油液腐蚀即可，挡板4可以为金属，例如可以为紫铜片。

在上述的挡板泄油器中，为了更好地密封挡板泄油器主体1的泄油孔2，在挡板4和泄油孔2之间还可设置有垫环8，压帽5的挤压面11的挤压力通过挡板4传递给垫环8，使垫环8产生微变形，进而使挡板4与垫环8、以及垫环8与挡板泄油器主体1之间密封，从而提高该挡板泄油器的密封可靠性；进一步地，设置垫环8的内径不小于泄油孔2的内径，且不大于第一腔7的内径，以确保挡板4与垫环8、以及垫环8与挡板泄油器主体1之间有足够的密封接触面，同时还确保蹩开挡板泄油器的挡板4时，发生剪切位置在压帽5的剪切面13的剪切变形拐点14处。

在上述的挡板泄油器中，对垫环8的材料没有严格要求，能满足不被油液腐蚀即可，垫环8可以为金属，例如可以为纯金属，或者其合金构成。

在上述的挡板泄油器中，对垫环8的材料没有严格要求，能满足不被油液腐蚀即可，垫环8可以为金属，例如可以为紫铜垫。

在上述的挡板泄油器中，对压帽5与挡板泄油器主体1的凹槽3之间的连接方式没有严格限定，只要能实现二者之间的稳固连接即可，例如压帽5与挡板泄油器主体1的凹槽3之间可以为螺纹连接。

在上述的挡板泄油器中，为了便于将压帽5安装到凹槽3中，在压帽5远离挡板4的一端还可设置有与通孔6连通的第二腔9，操作人员可使用能与第二腔9的形状配合的工具使压帽5紧固安装到凹槽3中。

在上述的挡板泄油器中，为了进一步便于将压帽5安装到凹槽3中，可设置压帽5的第二腔9为三角形、四边形、六边形以及八边形等形状的空腔，优选地，第二腔9为六边形空腔。

在上述的挡板泄油器中，为了便于加工压帽5，还可在压帽5的第二腔9和压帽5的通孔6之间设置工艺槽10。

本发明通过改进挡板泄油器的压帽结构，使得压帽的挤压剪切端面具有外高内底的阶梯，而将挡板的挤压面与剪切面分开，由此避免挡板的挤压变形对挡板发生剪切所需的压力(泄油器的蹩开压力)造成的影响，从而解决了本技术领域人员一直未解决的挡板泄油器的蹩开压力值恒定的技术难题。此外，本发明还通过增加垫环提高了挡板泄油器的密封性能。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，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)

1.一种挡板泄油器，该挡板泄油器包括：

挡板泄油器主体（1）；在所述挡板泄油器主体（1）上设置有泄油孔（2）和与所述泄油孔（2）连通、且对外开放的凹槽（3）；

位于所述凹槽（3）中、且覆盖所述泄油孔（2）的挡板（4）；以及

位于所述凹槽（3）中、用于固定所述挡板（4）的压帽（5），所述压帽（5）具有通孔（6）；其特征在于，

所述压帽（5）靠近所述挡板（4）的一端还设置有与所述通孔（6）连通的第一腔（7），所述第一腔（7）的内径大于所述通孔（6）的内径；在所述压帽（5）的所述第一腔（7）与所述挡板（4）的接触处设置为钝边，作业时所述挡板（4）在所述第一腔（7）与所述挡板（4）的接触处仅仅发生挤压变形；在所述压帽（5）的所述第一腔（7）与所述通孔（6）的连通处设置为锐边，作业时所述挡板（4）在所述第一腔（7）与所述通孔（6）的连通处发生剪切；且所述压帽（5）的所述第一腔（7）的深度（D）在0.05-1毫米之间。

2.根据权利要求1所述的挡板泄油器，其特征在于，所述挡板（4）的材料为金属。

3.根据权利要求1所述的挡板泄油器，其特征在于，所述挡板（4）为紫铜片。

4.根据权利要求1所述的挡板泄油器，其特征在于，在所述挡板（4）和所述挡板泄油器主体（1）的所述泄油孔（2）之间还设置有垫环（8），所述垫环（8）的内径不小于所述泄油孔（2）的内径，且不大于所述第一腔（7）的内径。

5.根据权利要求4所述的挡板泄油器，其特征在于，所述垫环（8）的材料为金属。

6.根据权利要求4所述的挡板泄油器，其特征在于，所述垫环（8）为紫铜垫。

7.根据权利要求1所述的挡板泄油器，其特征在于，所述压帽（5）与所述挡板泄油器主体（1）的所述凹槽（3）之间为螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的挡板泄油器，其特征在于，所述压帽（5）远离所述挡板（4）的一端还设置有与所述通孔（6）连通的第二腔（9）。

9.根据权利要求8所述的挡板泄油器，其特征在于，所述压帽（5）的所述第二腔（9）为六边形空腔。

10.根据权利要求9所述的挡板泄油器，其特征在于，所述压帽（5）的所述第二腔（9）和所述压帽（5）的所述通孔（6）之间还设置有工艺槽（10）。

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