CN108533216A - 一种防管柱内返液开关阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防管柱内返液开关阀，在油、气井下管柱作业中防止井内液体返出井口，包括中心管、连接套、密封圈、反球座主体、上挡环、摩擦块、弹簧、下挡环、球、下球座。中心管有凸台，与连接套挂接；连接套下端有螺纹与反球座主体连接，中心管可以在连接套、反球座主体内往复运动，中心管下端通过密封圈与反球座主体密封；摩擦块与反球座主体之间装有弹簧，上挡环与下挡环将摩擦块、弹簧安装在反球座主体上；下挡环有螺纹与反球座主体连接；反球座主体下端螺纹与下球座上端螺纹连接；球安放在反球座主体与下球座中间上下运动。本发明可实现下管柱时关闭通道，管柱静止时，管柱内通道打开，自动平衡管柱内外液面；上提或起管柱时，正反洗通道打开，实现正反洗井。

Description

一种防管柱内返液开关阀

技术领域

本发明涉及油田井下作业，是防止下管柱作业中井内液体泛出井口的防管柱内返液开关阀。

背景技术

在井下作业过程中，存在油、气井下管柱时，井液泛出井口，打湿钻台，污染井口周围的问题和冬季井口法兰面、吊卡、钻台表面会结冰，导致吊卡开关不灵活、操作人员脚底打滑等诸多安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是,提供一种防管柱内返液开关阀，防止油气井下管柱作业时，管内返出井液，实现下管柱时关闭通道，管柱静止时，管柱内通道打开，自动平衡管柱内外液面；上提或起管柱时，正反洗通道打开，实现正反洗井。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：、一种防管柱内返液开关阀,包括中心管、连接套、密封圈、反球座主体、上挡环、摩擦块、弹簧、下挡环、球、下球座，中心管的外壁下部设置有一圈凸台，连接套上端挂接在凸台上并能沿着中心管的外壁上下滑动，在连接套下端内壁设置有螺纹与反球座主体连接，使中心管能在连接套内、反球座主体上部内腔中往复运动，中心管外壁设置有密封圈与反球座主体密封，反球座主体外壁中部沿着轴向开有四个放置摩擦块的对称凹槽，摩擦块与反球座主体的凹槽外壁之间装有弹簧，上挡环与下挡环将摩擦块、弹簧安装在凹槽上，下挡环有螺纹与反球座主体外壁连接，上挡环套进反球座主体上部，上挡环下端锁压住摩擦块，上挡环上端顶在连接套底端，反球座主体下端内壁螺纹与下球座上端螺纹连接，球安放在反球座主体与下球座中间上下运动，在连接套的外壁上设有两个旁侧孔，中心管上下移动可打开或关闭反球座主体内腔，使管柱外液体通过连接套的旁侧孔进入或禁止进入中心管内腔；在连接套上端内壁上与中心管外壁接触部位开有防砂槽。

所述中心管在下管柱时与反球座主体通过密封圈密封；球上浮坐在反球座主体的球座上，管柱内通道关闭，管柱内不进液，管柱静止时，球回落在下球座上，靠液柱静压自动使管柱外液体缓慢进入反球座主体内腔。

所述中心管在上提管柱时与反球座主体脱开，连接套的旁侧孔过液，管柱外液体通过连接套的旁侧孔进入中心管内腔，实现正反洗井。

所述反球座主体上通过上挡环、下挡环安装有四个摩擦块，每个摩擦块与反球座主体之间安装三个弹簧，将摩擦块撑起，使摩擦块突出于反球座主体表面。

本发明的有益效果是：该井下工具的应用，有效控制管柱内液体返出地面，确保井口周围无污染，方便作业人员施工，消除安全隐患；同时有效防止井内遗留下的落物(如胶皮)进入油管内。

附图说明

图1是本发明防管柱内返液开关阀的结构示意图。

图中：1.中心管；2.连接套；3.密封圈；4.反球座主体；5.上挡环；6.摩擦块；7.弹簧；8.下挡环；9.球；10.下球座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1所示，本发明的防管柱内返液开关阀，包括中心管1、连接套2、密封圈3、反球座主体4、上挡环5、摩擦块6、弹簧7、下挡环8、球9、下球座10，中心管1的外壁下部设置有一圈凸台，连接套2上端挂接在凸台上并能沿着中心管1的外壁上下滑动，在连接套2下端内壁设置有螺纹与反球座主体4连接，使中心管1能在连接套2内、反球座主体4上部内腔中往复运动，中心管1外壁设置有密封圈3与反球座主体4密封，反球座主体4外壁中部沿着轴向开有四个放置摩擦块6的对称凹槽，摩擦块6与反球座主体4的凹槽外壁之间装有弹簧7，上挡环5与下挡环8将摩擦块6、弹簧7安装在凹槽上，下挡环8有螺纹与反球座主体4外壁连接，上挡环5套进反球座主体4上部，上挡环5下端锁压住摩擦块6，上挡环5上端顶在连接套2底端，反球座主体4下端内壁螺纹与下球座10上端螺纹连接，球9安放在反球座主体4与下球座10中间上下运动，在连接套2的外壁上设有两个旁侧孔11，中心管1上下移动可打开或关闭反球座主体4内腔，进而使管柱外液体通过连接套2的旁侧孔进入或禁止进入中心管1内腔；在连接套上端内壁上与中心管1外壁接触部位开有防砂槽12。

所述中心管1在下管柱时与反球座主体4通过密封圈3密封；球9上浮坐在反球座主体4的球座上，管柱内通道关闭，管柱内不进液，管柱静止时，球9回落在下球座10上，靠液柱静压可自动使管柱外液体缓慢进入反球座主体4内腔。

所述中心管1在上提管柱时与反球座主体4脱开，连接套2的旁侧孔11过液，管柱外液体通过连接套2的旁侧孔进入中心管1内腔，实现正反洗井。

所述反球座主体4上通过上挡环5、下挡环8安装有四个摩擦块6，每个摩擦块6与反球座主体4之间安装三个弹簧7，将摩擦块6撑起，使摩擦块6突出于反球座主体4表面。

本实施例中，摩擦块6撑起，其最大外径为φ130mm，最小压缩外径φ116mm。

将该阀连接在管柱下端，下管柱时，由于摩擦块6与套管内壁摩擦及井液浮力的作用使中心管1插入反球座主体4内，由浮力和下放管柱速度可使球9上浮坐在反球座主体4的反球座上，此时井内液体不能进入管柱内，当管柱静止不动时，球9回落到下球座10上，此时，靠井内油套液面的不平衡可自动将井液由下球座10下端进口进入管柱内，自动平衡。另外，在上提管柱时，中心管1与反球座主体4脱开，井液也可以通过连接套2的旁侧口进入管柱内，此时，可以正反洗井作业。起管柱时，中心管1与反球座主体4始终脱开，管柱内外液体连通。

本发明是这样实现的：反球座主体4、上挡环5、摩擦块6、弹簧7先进行组装，然后将球9放入反球座主体4内，再连接下球座10；最后将中心管1插入连接套2内，连接套2再与反球座主体4连接，组装完成。中心管1与管柱连接即可下井使用。

本发明不影响油、套液面的自动平衡，也不影响洗井，也可以防止井内大块胶皮进入管内，造成施工不利。

综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本发明的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本发明的范围之内。

Claims (4)

1.一种防管柱内返液开关阀，其特征在于，包括中心管(1)、连接套(2)、密封圈(3)、反球座主体(4)、上挡环(5)、摩擦块(6)、弹簧(7)、下挡环(8)、球(9)、下球座(10)，中心管(1)的外壁下部设置有一圈凸台，连接套(2)上端挂接在凸台上并能沿着中心管(1)的外壁上下滑动，在连接套(2)下端内壁设置有螺纹与反球座主体(4)连接，使中心管(1)能在连接套(2)内、反球座主体(4)上部内腔中往复运动，中心管(1)外壁设置有密封圈(3)与反球座主体(4)密封，反球座主体(4)外壁中部沿着轴向开有四个放置摩擦块(6)的对称凹槽，摩擦块(6)与反球座主体(4)的凹槽外壁之间装有弹簧(7)，上挡环(5)与下挡环(8)将摩擦块(6)、弹簧(7)安装在凹槽上，下挡环(8)有螺纹与反球座主体(4)外壁连接，上挡环(5)套进反球座主体(4)上部，上挡环(5)下端锁压住摩擦块(6)，上挡环(5)上端顶在连接套(2)底端，反球座主体(4)下端内壁螺纹与下球座(10)上端螺纹连接，球(9)安放在反球座主体(4)与下球座(10)中间上下运动，在连接套(2)的外壁上设有两个旁侧孔(11)，中心管(1)上下移动可打开或关闭反球座主体(4)内腔，使管柱外液体通过连接套(2)的旁侧孔进入或禁止进入中心管(1)内腔；在连接套上端内壁上与中心管(1)外壁接触部位开有防砂槽(12)。

2.根据权利要求1所述防管柱内返液开关阀，其特征在于，所述中心管(1)在下管柱时与反球座主体(4)通过密封圈(3)密封；球(9)上浮坐在反球座主体(4)的球座上，管柱内通道关闭，管柱内不进液，管柱静止时，球(9)回落在下球座(10)上，靠液柱静压自动使管柱外液体缓慢进入反球座主体(4)内腔。

3.根据权利要求1所述防管柱内返液开关阀，其特征在于，所述中心管(1)在上提管柱时与反球座主体(4)脱开，连接套(2)的旁侧孔(11)过液，管柱外液体通过连接套(2)的旁侧孔进入中心管(1)内腔，实现正反洗井。

4.根据权利要求1所述防管柱内返液开关阀，其特征在于，所述反球座主体(4)上通过上挡环(5)、下挡环(8)安装有四个摩擦块(6)，每个摩擦块(6)与反球座主体(4)之间安装三个弹簧(7)，将摩擦块(6)撑起，使摩擦块(6)突出于反球座主体(4)表面。