CN110029963A - 一种井下滑套式防喷开关阀 - Google Patents

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Abstract

一种井下滑套式防喷开关阀，包括防喷开关阀主体和防喷滑套主体；防喷滑套主体置于防喷开关阀主体的上方固定，防喷开关阀主体内设有防磨合金套，防喷开关阀阀座，密封装置，防喷开关舌板，舌板支撑骨架，防喷开关阀滑套固定环，防喷开关阀滑套，防喷开关阀下接头，销钉，扭簧；防磨合金套下方为套状防喷开关阀阀座；环状的弹性密封用于将防喷开关阀阀座密封安装在防喷开关阀主体上，防喷开关阀阀座上设有销钉和套在销钉上的扭簧；防喷开关舌板设的销钉孔能够绕销钉转动，防喷开关阀滑套固定环设在防喷开关阀阀座下方，防喷开关阀滑套衬在防喷开关阀滑套固定环内；防喷开关阀下接头固定在防喷开关阀滑套固定环的下方。

Description

一种井下滑套式防喷开关阀
技术领域
本发明涉及石油开采油管内防喷技术领域，具体来说，涉及一种井下滑套式防喷开关阀、一种井下全通径投球防喷阀或一种井下安全阀。
背景技术
在现代油气开采中，压裂作业是一种非常有效的增产办法。针对低渗、致密性油气层以及页岩油气储层改造过程中，压后地层能量变大、井下压力变高，在起下管柱过程中，油管内会溢流出大量污油污水及伴生气，油管内溢出液会对井场环境造成污染；且使员工工作环境变差；尤其是冬季施工时，井口结冰会加大井口操作人员的作业难度。随着新《环保法》的颁布，解决油管内溢流逐渐成为井下作业的重要问题。
国内有关油管内防喷工具的研究日趋成熟，但针对带压及压裂作业工艺复杂、大排量加砂压裂其携砂液冲蚀影响工具密封性能进而影响作业安全问题；油井吸液能力强弱对压控式防喷工具启闭影响较大；压后管柱中封隔器抱死造成活动不开管柱或防溢流后油管上顶的安全隐患；传统机械式封堵易坐封不严，造成伤人事故；压裂时下测井仪器或投球对工具结构尺寸及性能的要求过于苛刻；及如何简化作业流程、提高作业安全；减少作业周期、降低作业成本；因此急需开发具有特殊结构的内防喷工具迫在眉睫，以满足带压及压裂作业工具要求的简单可靠、安全环保、节能高效。
综上所述，如何能够使得内防喷工具更好的满足带压及压裂作业的使用需求是目前急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种井下滑套式防喷开关阀，来解决让内防喷工具更好的满足带压及压裂作业的使用需求的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种井下滑套式防喷开关阀，其特征在于，包括由上部防喷滑套阀和下部防喷开关阀组成；上部防喷滑套阀的防喷滑套主体置于防喷开关阀主体的上方固定，下部防喷开关阀的防喷开关阀主体内设有防磨合金套，防喷开关阀阀座，弹性密封，硬性密封，防喷开关舌板，舌板支撑骨架，防喷开关阀滑套固定环，防喷开关阀滑套，防喷开关阀下接头，销钉，扭簧；防磨合金套下方为套状防喷开关阀阀座；环状的弹性密封用于将防喷开关阀阀座密封安装在防喷开关阀主体上，防喷开关阀阀座上设有销钉和套在销钉上的扭簧；防喷开关舌板设的销钉孔能够绕销钉转动，还设有环状的舌板支撑骨架衬在防喷开关舌板绕销钉转动的后下方；防喷开关阀滑套固定环设在防喷开关阀阀座下方，防喷开关阀滑套衬在防喷开关阀滑套固定环内；防喷开关阀下接头固定在防喷开关阀滑套固定环的下方；上部防喷滑套阀的防喷滑套主体内设有防喷滑套接头体、防喷滑套的固定滑套、防喷滑套固定座和剪切销钉；套状的防喷滑套接头体的上端接防喷滑套主体、下端接防喷开关阀阀座的上端；防喷滑套主体内嵌入防喷滑套固定滑套和防喷滑套固定座防；防喷滑套固定滑套通过剪切销钉固定在防喷滑套固定座。
优选的，所述防喷滑套固定滑套通过剪切销钉和防喷滑套固定座和限位台肩固定。
防喷开关阀的主体为柱壳体和防喷滑套；优选的，设有弹性密封和硬性密封的双重密封，所述弹性密封是软性密封背面设有一个受力比较均匀的环状弹簧，在其压力较低时辅助更好的密封，当承压较高时则舌板与阀座间全金属密封。硬性密封的密封副表面堆焊硬质合金，防磨，防腐，防冲蚀。设有双滑套结构，即防喷滑套中设有滑套和防喷开关阀中设有滑套。
本发明产品使用一段时间后，当井下出现状况时，即可通过投球打底迫使防喷开关阀主体内部的滑套脱落，此滑套外部无台肩限位，舌板在弹簧的作用下关闭，此时起到防喷作用。
当井下隐患排除后，不需要起放管柱及其它事项，仅需通过再次投入相适应的球进行正打压，使上部防喷滑套主体内的固定滑套销钉剪切，使其在压力的作用下下移至设定位置，通过滑套上端顶开防喷开关阀的舌板，使舌板外于全开状态，防喷开关管柱即可正常工作。
由于防喷开关阀滑套为全通径设计，解决了压裂时下测井仪器或投球对工具结构尺寸及性能过于苛刻的要求；进而简化作业流程、提高作业安全；减少作业周期、降低作业成本；通过向井内投入所述防喷开关阀阀球，正加压打掉防喷开关阀滑套，舌板由于失去防喷开关阀滑套支撑，在扭簧的作用力下关闭，进而完成该阀防喷关闭功能，解决了传统机械式封堵易坐封不严及造成伤人事故的风险；油井吸液能力强弱直接影响压控式开关阀启闭问题；通过向井内投入所述防喷滑套阀球，正加压打掉防喷滑套固定滑套，加压顶开防喷开关阀舌板，将防喷滑套的固定滑套落入防喷开关阀内部所设定位置，实现再次开启防喷开关阀功能；解决了压后管柱中封隔器抱死后活动不开管柱或防溢流后油管上顶，从而使得井口井控风险大大降低，提高了安全性，更好的满足了人们的需求。
本发明的工作过程：防喷开关阀功能：如图2所示，通过向井内投入与所述防喷开关阀相适应的阀球，(阀球直径大于防喷开关阀滑套的内径)，正加压打掉防喷开关阀滑套的阻碍，则舌板(即阀板)由于失去防喷开关阀滑套支撑，在扭簧的作用力下关闭阀的通道，进而完成该阀防喷关闭功能，解决了传统机械式封堵易坐封不严及造成伤人事故的风险；而油井吸液能力强弱会直接影响压控式开关阀启闭问题。
防喷开关阀功能的解除：如果防喷开关阀在关阀的状态下，通过向井内投入与所述防喷滑套相适应的阀球(阀球直径大于防喷滑套固定滑套的内径)，正加压打掉防喷滑套固定滑套的阻碍(断裂剪切销钉)，防喷滑套固定滑套加压顶开防喷开关阀舌板，将防喷滑套固定滑套落入防喷开关阀内部，实现再次开启防喷开关阀功能。
本发明的有益效果：通过所述防喷开关阀滑套能够很好的稳定的固定在防喷开关阀内部，隔开防喷开关阀内部阀座与舌板间密封部份，能够更好的便于大排量加砂压裂作业时其携砂液冲蚀影响工具密封性能进而影响作业安全问题。
通过所述防喷开关阀滑套能够很好的稳定的固定在防喷开关阀内部，由于防喷开关阀滑套为全通径设计，解决了压裂时下测井仪器或投球对工具结构尺寸及性能过于苛刻的要求；进而简化作业流程、提高作业安全；减少作业周期、降低作业成本。
通过向井内投入与所述防喷开关阀相适应的阀球，正加压打掉防喷开关阀滑套，舌板由于失去防喷开关阀滑套支撑，有扭簧的作用力下关闭，进而完成该阀防喷关闭功能，解决了传统机械式封堵易坐封不严及造成伤人事故的风险；油井吸液能力强弱直接影响压控式开关阀启闭问题。
通过向井内投入所述防喷滑套阀球，正加压打掉防喷滑套固定滑套，加压顶开防喷开关阀舌板，将防喷滑套固定滑套落入防喷开关阀内部，实现再次开启防喷开关阀功能；解决了压后管柱中封隔器抱死造成活动不开管柱或防溢流后油管上顶，从而使得井口井控风险大大降低，提高了安全性，更好的满足了人们的需求。
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是根据本发明实施例的一种井下滑套式防喷开关阀入时结构示意图；
图2是根据本发明实施例的一种井下滑套式防喷开关阀投球打掉滑套后实现防喷状况时结构示意图；
图3是根据本发明实施例的一种井下滑套式防喷开关阀遇顶喷时应急投球再次开启防喷开关阀状态时结构示意图。
图中：1、防喷开关阀主体；2、防磨合金套；3、防喷开关阀阀座；4、密封浮动弹簧；5、弹性密封；6、防喷开关舌板；7、舌板支撑骨架；8、防喷开关阀滑套固定环；9、防喷开关阀滑套；10、防喷开关阀下接头；11、销钉；12、扭簧；13、防喷开关阀阀球；14、防喷滑套主体；15、防喷滑套接头体；16、防喷滑套固定滑套；17、防喷滑套固定座；18、剪切销钉；19、防喷滑套阀球。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例一，如图1、2所示，一种井下滑套式防喷开关阀，包括防喷开关阀主体(壳体)和防喷滑套主体；防喷滑套主体置于防喷开关阀主体的上方固定，防喷开关阀主体内设有防磨合金套，防喷开关阀阀座，弹性密封，硬性密封，防喷开关舌板，舌板支撑骨架，防喷开关阀滑套固定环，防喷开关阀滑套，防喷开关阀下接头，销钉，扭簧；防磨合金套下方为套状防喷开关阀阀座；环状的弹性密封用于将防喷开关阀阀座密封安装在防喷开关阀主体上，防喷开关阀阀座上设有销钉和套在销钉上的扭簧；防喷开关舌板设的销钉孔能够绕销钉转动，还设有环状的舌板支撑骨架衬在防喷开关舌板绕销钉转动的后下方；防喷开关阀滑套固定环设在防喷开关阀阀座下方，防喷开关阀滑套衬在防喷开关阀滑套固定环内；防喷开关阀下接头固定在防喷开关阀滑套固定环的下方。
防喷滑套主体内设有防喷滑套接头体，防喷滑套的固定滑套，防喷滑套固定座，剪切销钉；套状的防喷滑套接头体的上端接防喷滑套主体、下端接防喷开关阀阀座的上端；防喷滑套主体内嵌入防喷滑套固定滑套和防喷滑套固定座区域；防喷滑套固定滑套通过剪切销钉和防喷滑套固定座固定，并设有限位台肩。
优选的，所述防喷滑套固定滑套通过剪切销钉和防喷滑套固定座(即限位台肩)固定。
防喷滑套的固定滑套，防喷滑套固定座，剪切销钉；套状的防喷滑套接头体的上端接防喷滑套主体、下端接防喷开关阀阀座的上端；防喷滑套主体内嵌防喷滑套固定滑套和防喷滑套固定座；剪切销钉；防喷滑套阀球。
防喷滑套阀包括上部防喷滑套阀和下部防喷开关阀组成。下部防喷开关阀包括井下滑套式防喷开关阀。图1为该产品入井时的工作状态，此时由于防喷开关阀内部滑套的作用，使防喷开关阀的舌板处于全开位置；图2.当井下出现状况时，需要关闭管柱，此时只需要关闭防喷开关阀和舌板即可，可通过向管柱内投入相适应的球，进行正打压打掉防喷开关阀内部滑套上的定位销钉，使滑套脱落，此时防喷开关阀的舌板在扭簧的作用下，处于关闭状态，即可排除隐患。
图3当隐患排除后，需要继续工作时，此时防喷开关阀需要舌板打开，即可通过向管柱内再投入相适应的球，进行正打压，迫使防喷滑套阀内固定滑套的销钉剪切，从而固定滑套下移，在固定滑套上台肩的作用下，移至防喷开关阀中部，促使防喷开关阀的舌板打开，卸掉压力，即可继续工作，实现再次开启防喷开关阀的功能。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过所述防喷开关阀滑套能够很好的稳定的固定在防喷开关阀内部，隔开防喷开关阀内部阀座与舌板间密封部份，能够更好的便于大排量加砂压裂作业时其携砂液冲蚀影响工具密封性能进而影响作业安全问题，由于防喷开关阀滑套为全通径设计，解决了压裂时下测井仪器或投球对工具结构尺寸及性能过于苛刻的要求；进而简化作业流程、提高作业安全；减少作业周期、降低作业成本；通过向井内投入与所述防喷开关阀相适应的阀球，正加压打掉防喷开关阀滑套，舌板由于失去防喷开关阀滑套支撑，有扭簧的作用力下关闭，进而完成该阀防喷关闭功能，解决了传统机械式封堵易坐封不严及造成伤人事故的风险；油井吸液能力强弱直接影响压控式开关阀启闭问题；通过向井内投入与所述防喷滑套相适应的阀球，正加压打掉防喷滑套固定滑套，加压顶开防喷开关阀舌板，将防喷滑套固定滑套落入防喷开关阀内部，在限位台肩的作用下，实现再次开启防喷开关阀功能；解决了压后管柱中封隔器抱死造成活动不开管柱或防溢流后油管上顶，从而使得井口井控风险大大降低，提高了安全性，更好的满足了人们的需求。
本发明上部阀不能重复使用，一般用在压裂后，或遇紧急情况下使用，下部阀的作用球是能过上部的阀径的，对下部作用阀的球径小一些。
通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

Claims (6)

1.一种井下滑套式防喷开关阀，其特征在于，包括防喷开关阀主体和防喷滑套主体；防喷滑套主体置于防喷开关阀主体的上方固定，防喷开关阀主体内设有防磨合金套，防喷开关阀阀座，密封装置，防喷开关舌板，舌板支撑骨架，防喷开关阀滑套固定环，防喷开关阀滑套，防喷开关阀下接头，销钉，扭簧；防磨合金套下方为套状防喷开关阀阀座；环状的弹性密封用于将防喷开关阀阀座密封安装在防喷开关阀主体上，防喷开关阀阀座上设有销钉和套在销钉上的扭簧；防喷开关舌板设的销钉孔能够绕销钉转动，还设有环状的舌板支撑骨架衬在防喷开关舌板绕销钉转动的后下方；防喷开关阀滑套固定环设在防喷开关阀阀座下方，防喷开关阀滑套衬在防喷开关阀滑套固定环内；防喷开关阀下接头固定在防喷开关阀滑套固定环的下方；
防喷滑套主体内设有防喷滑套接头体，防喷滑套的固定滑套，防喷滑套固定座，剪切销钉；套状的防喷滑套接头体的上端接防喷滑套主体、下端接防喷开关阀阀座的上端；防喷滑套主体内嵌入防喷滑套固定滑套和防喷滑套固定座区域；防喷滑套固定滑套通过剪切销钉和防喷滑套固定座固定。
2.根据权利要求1所述的一种井下滑套式防喷开关阀，其特征在于，所述防喷滑套固定滑套通过剪切销钉和防喷滑套固定座固定，防喷滑套固定滑套上设有限位台肩。
3.根据权利要求2所述的一种井下滑套式防喷开关阀，其特征在于，所述密封装置为双重结构密封，即弹性密封和硬性密封，所述弹性密封是软性密封背面设有一个受力比较均匀的环状弹簧，硬性密封的密封副表面堆焊硬质合金。
4.根据权利要求1所述的一种井下滑套式防喷开关阀，其特征在于，设有双滑套结构，即防喷滑套中设有滑套和防喷开关阀中设有滑套。
5.根据权利要求1所述的一种井下滑套式防喷开关阀其特征在于：通过投球打底迫使防喷开关阀主体内部的滑套脱落，此滑套外部无台肩限位，舌板在弹簧的作用下关闭起到防喷作用。
6.根据权利要求5所述的一种井下滑套式开关阀，其特征在于，当井下隐患排除后，不需要起放管柱及其它事项，仅需通过再次投入相适应的球进行正打压，使上部防喷滑套主体内的固定滑套销钉剪切，使其在压力的作用下下移至设定位置，通过滑套上端顶开防喷开关阀的舌板，使舌板外于全开状态，管柱即正常工作。
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