CN110685632A - 防喷阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防喷阀，包括：用于与抽油泵泵筒连接的上接头；与上接头连接的壳体；与壳体上端内壁连接的定位套；可轴向滑动地设置在壳体内，上端与定位套内壁相抵的阀芯，设置有轴向通道，外壁上设置有长槽、与长槽连通的短槽；座于壳体内，与定位套底壁相抵的旋转套；与旋转套连接，并可在长槽内轴向滑动的滑销，且在抽油泵泵塞撞击下，可在长槽与短槽之间滑动；套装在阀芯上的复位弹簧，且在自然状态下，上、下端分别与阀芯上端、壳体内的限位部相抵；设置在壳体内的球体、支撑弹簧，球体在支撑弹簧处于自然状态时，同时与限位部、阀芯底壁相抵，以及在滑销位于短槽时，与限位部之间具有间隙；与壳体连接的下接头，用于与抽油泵固定阀连接。

Description

防喷阀

技术领域

本发明涉及油气田开采技术领域，特别涉及一种防喷阀。

背景技术

在油气田开采过程中，若井筒内的液体从井口溢流出来，不仅会污染环境，而且易造成井喷，因此，有必要提供一种防喷阀，以使管柱起在起下过程中，油管通道处于关闭状态。

现有技术中，通常在抽油泵的泵筒底部设置电气开关，以作为防喷阀，进而可起到打开、关闭油管通道的作用。

发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术提供的防喷阀，需对井口进行改造，增加了作业强度以及作业成本，不利于推广。

发明内容

本发明实施例提供了一种防喷阀，可以解决上述问题。所述技术方案如下：

提供了一种防喷阀，所述防喷阀包括：

用于与抽油泵的泵筒连接的上接头；

与所述上接头连接的壳体；

与所述壳体的上端内壁连接的定位套；

可轴向滑动地设置在所述壳体内，上端与所述定位的内壁相抵的阀芯，所述阀芯上设置有轴向通道，外壁上还设置有长槽、与所述长槽连通的短槽；

座于所述壳体内，并与所述定位套底壁相抵的旋转套；

与所述旋转套连接，并可在所述长槽内轴向滑动的滑销，所述滑销在所述抽油泵的泵塞撞击下，可在所述长槽与所述短槽之间滑动；

套装在所述阀芯上的复位弹簧，所述复位弹簧在自然状态下，上、下端分别与所述阀芯的上端、所述壳体内的限位部相抵；

设置在所述壳体内的球体、支撑弹簧，所述球体在所述支撑弹簧处于自然状态时，同时与所述限位部、所述阀芯的下端相抵，以及在所述滑销位于所述短槽时，与所述限位部之间具有间隙；

与所述壳体连接的下接头，用于与所述抽油泵的固定阀连接。

在一种可能的设计，所述阀芯包括：由上至下顺次连接的大径段、小径段；

所述大径与所述定位套的内壁相抵，所述大径段上设置有所述轴向通道、所述长槽以及所述短槽；

所述复位弹簧套装在所述小径段上。

在一种可能的设计中，所述防喷阀还包括：与所述限位部连接的扶正件，用于套装在所述阀芯上。

在一种可能的设计中，所述扶正件包括：内环体，通过支撑体套装在所述内环体上的外环体；

所述外环体与所述限位部连接；

所述内环体用于套装在所述阀芯上。

在一种可能的设计中，所述支撑体包括：沿周向间隔设置在所述内环体与所述外环体之间的多个支撑板。

在一种可能的设计中，所述下接头的内壁上设置有弹簧座，所述支撑弹簧座于所述弹簧座上。

在一种可能的设计中，所述弹簧座包括：与所述下接头连接的本体，与所述本体的下端连接的限位凸起；

所述本体的上端开口，下端设置有多个通孔；

所述限位凸起用于套设在所述支撑弹簧内。

在一种可能的设计中，所述限位部的下端内径由上至下逐渐增大。

在一种可能的设计中，所述上接头与所述壳体螺纹连接；

所述壳体与所述定位套螺纹连接；

所述壳体还与所述下接头螺纹连接。

在一种可能的设计中，所述上接头与所述泵筒螺纹连接；

所述下接头与所述固定阀螺纹连接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本发明实施例提供的防喷阀，通过滑销、支撑弹簧与复位弹簧的配合，可使阀芯在抽油泵的泵塞撞击下，利用滑销在长槽与短槽之间的滑动，使球体与限位部相抵或与限位部之间形成间隙，以关闭、打开阀芯的竖直通道，进而实现油管通道的开与关，进而可保证抽油杆在起下过程中，油管通道处于关闭状态，以及在进行油气开采作业过程中，油管通道处于关闭打开状态，既可有效防止井喷，又不影响油气田的开采。

综上所述，本发明实施例提供的防喷阀，可重复开关油管通道，不需要对井口进行改造，减少了作业强度以及作业成本，有利于推广。

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防喷阀的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的阀芯上的长槽与短槽的分布示意图；

图3是本发明实施例提供的扶正件的结构示意图。

其中，附图中各个标号说明如下：

1-上接头；

2-壳体；

201-限位部；

3-定位套；

4-阀芯；

4a-轴向通道；

4b-长槽；

4c-短槽；

4d-滑槽；

401-大径段；

402-小径段；

5-旋转套；

6-滑销；

7-复位弹簧；

8-球体；

9-支撑弹簧；

10-下接头；

1001-大径部；

1002-过渡部；

1003-小径部；

11-扶正件；

1101-内环体；

1102-支撑体；

1103-外环体；

12-弹簧座；

1201-本体；

1202-限位凸起。

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。

本发明实施例提供了一种防喷阀，如附图1所示，该防喷阀包括：用于与抽油泵的泵筒连接的上接头1；与上接头1连接的壳体2；与壳体2的上端内壁连接的定位套3；可轴向滑动地设置在壳体2内，上端与定位套3的内壁相抵的阀芯4，阀芯4上设置有轴向通道4a，外壁上还设置有长槽4b、与长槽4b连通的短槽4c(参见附图2)；座于壳体2内，并与定位套3底壁相抵的旋转套5；与旋转套5连接，并可在长槽4b内轴向滑动的滑销6，滑销6在抽油泵的泵塞撞击下，可在长槽4b与短槽4c之间滑动；套装在阀芯4上的复位弹簧7，复位弹簧7在自然状态下，上、下端分别与阀芯4的上端、壳体2内的限位部201相抵；设置在壳体2内的球体8、支撑弹簧9，球体8在支撑弹簧9处于自然状态时，同时与限位部201、阀芯4的底壁相抵，以及在滑销6位于短槽4c时，与限位部201之间具有间隙；与壳体2连接的下接头10，用于与抽油泵的固定阀连接。

需要说明的是，复位弹簧7、支撑弹簧9的自然状态指的是，复位弹簧7、支撑弹簧9未受到除井筒内的油气压力之外的作用力时的状态。

下面就本发明实施例提供的防喷阀的工作原理给予描述：

应用时，先将防喷阀的上接头1与抽油泵的泵筒连接，下接头10与抽油泵底部的固定阀连接，并使滑销6限位于阀芯4的长槽4b内。在下入底部设置有泵塞的抽油杆的过程中，由于支撑弹簧9处于自然状态，使得球体8与限位部201、阀芯4的底壁相抵，以封堵阀芯4的轴向通道4a，进而关闭油管通道。当泵塞进入上接头1内，继续通过抽油杆下放时，泵塞推着阀芯4，使阀芯4压缩复位弹簧7向下滑动；进而带动钢球压缩支撑弹簧9向下运动，使球体8与壳体2的限位部201之间形成间隙，以打开油管通道；此时，撞击泵塞，使滑销6由长槽4b滑动至短槽4c内，以将滑销6容纳至短槽4c内，进而固定阀芯4，使油管通道处于打开状态，便可利用抽油泵，进行油气开采作业。待油气开采作业结束，上提抽油杆时，碰撞泵塞，滑销6由短槽4c滑动至长槽4b内，并利用抽油杆上提泵塞，复位弹簧7、支撑弹簧9进行复位，使得球体8与限位部201、阀芯4的底壁相抵，以关闭油管通道。

可见，本发明实施例提供的防喷阀，通过滑销6、支撑弹簧9与复位弹簧7的配合，可使阀芯4在抽油泵的泵塞撞击下，利用滑销6在长槽4b与短槽4c之间的滑动，使球体8与限位部201相抵或与限位部201之间形成间隙，以关闭、打开阀芯4的轴向通道4a，进而实现油管通道的开与关，可保证抽油杆在起下过程中，油管通道处于关闭状态，以及在进行油气开采作业过程中，油管通道处于关闭打开状态，既可有效防止井喷，又不影响油气田的开采。

综上所述，本发明实施例提供的防喷阀，可重复开关油管通道，不需要对井口进行改造，减少了作业强度以及作业成本，有利于推广。

基于结构简单的前提下，本发明实施例中，如附图1所示，阀芯4包括：由上至下顺次连接的大径段401、小径段402；大径段401与定位套3的内壁相抵，大径段401上设置有轴向通道4a、长槽4b以及短槽4c；复位弹簧7套装在小径段402上。

需要说明的是，大径段401的外径大于小径段402的外径。

其中，大径段401上设置多个轴向通道4a，且多个轴向通孔沿大径段401的周向间隔设置，以保证油气田的正常开采。

另外，大径段401上还设置有多个长槽4b、多个短槽4c，且多个长槽4b、多个短槽4c沿大径段401的周向交替设置(参见附图2)。通过如此设置，便于滑销6在对应的长槽4b与短槽4c之间滑动。需要说明的是，每个长槽4b与对应的短槽4c之间设置有滑槽4d，以使对应的滑销6在抽油泵的泵塞撞击下，可在长槽4b与短槽4c之间滑动，即交替地容纳在长槽4b、短槽4c内。

可以理解的是，定位套3的顶部设置有限位台，使大径段401向上滑动直至与定位套3的顶部相抵，避免滑出至定位套3的外部。

关于大径段401与小径段402的连接方式，可设置为焊接或一体形成，基于一体形成具有连接强度高的特点，本发明实施例优先采用。

为了避免阀芯4在滑动的过程中发生晃动，本发明实施例中，如附图1所示，防喷阀还包括：与限位部201连接的扶正件11，用于套装在阀芯4上。

其中，扶正件11设置在限位部201的顶壁上。

可以理解的是，扶正件11与壳体2、下接头10贯通。

作为一种示例，如附图3所示，本发明实施例中，扶正件11包括：内环体1101，通过支撑体1102套装在内环体1101上的外环体1103；外环体1103与限位部201连接；内环体1101用于套装在阀芯4上。

其中，内环体1101的结构与阀芯4的小径段402的外廓相适配，即内环体1101的内径等于或略大于小径段402的外径。

需要说明的是，内环体1101与外环体1103之间具有间隙，以使扶正件11与壳体2、下接头10贯通。

本发明实施例中，如附图3所示，支撑体1102包括：沿周向间隔设置在内环体1101与外环体1103之间的多个支撑板。通过如上设置，简化了扶正件11的结构，便于生产、加工。

其中，外环体1103与限位部201的顶壁焊接；支撑板的一端与内环体1101焊接，另一端与外环体1103焊接。通过如上设置，便于扶正件11的生产、加工。

为了防止支撑弹簧9的晃动，而保证球体8的正常上、下滑动，本发明实施例中，如附图1所示，下接头10的内壁上设置有弹簧座12，支撑弹簧9座于弹簧座12上。

可以理解的是，弹簧座12与壳体2、下接头10贯通。

作为一种示例，本发明实施例中，如附图1所示，弹簧座12包括：与下接头10连接的本体1201，与本体1201的下端连接的限位凸起1202；本体1201的上端开口，下端设置有多个通孔；，限位凸起1202用于套设在支撑弹簧9内。

其中，本体1201与下接头10焊接；本体1201与限位凸起1202焊接，便于弹簧座12的安装、加工。

本发明实施例中，为了使球体8与限位部201的下端有效相抵，如附图1所述，限位部201的下端内径由上至下逐渐增大。

为了便于壳体2、上接头1、定位套3以及下接头10的安装与拆卸，本发明实施例中，上接头1与壳体2螺纹连接；壳体2与定位套3螺纹连接；壳体2还与下接头10螺纹连接。

其中，上接头1的下端内壁上设置有螺纹，壳体2的上端外壁上设置有与上接头1的下端螺纹相适配的螺纹；壳体2的上端内壁上设置有螺纹，定位套3的外壁上设置有与壳体2的上端内壁上的螺纹相适配的螺纹；下接头10的上端内壁上设置有螺纹，壳体2的下端外壁上设置有与下接头10的上端螺纹相适配的螺纹。

基于上述结构的下接头10，为了既能与壳体2螺纹连接，又与弹簧座12连接，本发明实施例中，如附图1所示，下接头10包括：由上至下顺利次连接的大径部1001、过渡部1002、小径部1003；大径部1001的外径与过渡部1002的外径相同，内径大于过渡部1002的内径；过渡部1002的内径与小径部1003的内径相同，外径大于小径部1003的外径；壳体2的下端外壁与大径部1001的内壁螺纹连接；弹簧座12与过渡部1002的顶壁连接，并与壳体2的下端内壁相抵。

本发明实施例中，上接头1与泵筒螺纹连接；下接头10与固定阀螺纹连接。通过如此设置，便于更换防喷阀。

其中，上接头1的上端外壁上设置有与泵筒的下端内壁的螺纹相适配的螺纹，下接头10的下端内壁上设置有用于与固定阀的阀座外壁的螺纹相适配的螺纹。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的说明性实施例，并不用以限制本发明的保护范围，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)

1.一种防喷阀，其特征在于，所述防喷阀包括：

用于与抽油泵的泵筒连接的上接头(1)；

与所述上接头(1)连接的壳体(2)；

与所述壳体(2)的上端内壁连接的定位套(3)；

可轴向滑动地设置在所述壳体(2)内，上端与所述定位(3)的内壁相抵的阀芯(4)，所述阀芯(4)上设置有轴向通道(4a)，外壁上还设置有长槽(4b)、与所述长槽(4b)连通的短槽(4c)；

座于所述壳体(2)内，并与所述定位套(3)底壁相抵的旋转套(5)；

与所述旋转套(5)连接，并可在所述长槽(4b)内轴向滑动的滑销(6)，所述滑销(6)在所述抽油泵的泵塞撞击下，可在所述长槽(4b)与所述短槽(4c)之间滑动；

套装在所述阀芯(4)上的复位弹簧(7)，所述复位弹簧(7)在自然状态下，上、下端分别与所述阀芯(4)的上端、所述壳体(2)内的限位部(201)相抵；

设置在所述壳体(2)内的球体(8)、支撑弹簧(9)，所述球体(8)在所述支撑弹簧(9)处于自然状态时，同时与所述限位部(201)、所述阀芯(4)的下端相抵，以及在所述滑销(6)位于所述短槽(4c)时，与所述限位部(201)之间具有间隙；

与所述壳体(2)连接的下接头(10)，用于与所述抽油泵的固定阀连接。

2.根据权利要求1所述的防喷阀，其特征在于，所述阀芯(4)包括：由上至下顺次连接的大径段(401)、小径段(402)；

所述大径段(401)与所述定位套(3)的内壁相抵，所述大径段(401)上设置有所述轴向通道(4a)、所述长槽(4b)以及所述短槽(4c)；

所述复位弹簧(7)套装在所述小径段(402)上。

3.根据权利要求1所述的防喷阀，其特征在于，所述防喷阀还包括：与所述限位部(201)连接的扶正件(11)，用于套装在所述阀芯(4)上。

4.根据权利要求3所述的防喷阀，其特征在于，所述扶正件(11)包括：内环体(1101)，通过支撑体(1102)套装在所述内环体(1101)上的外环体(1103)；

所述外环体(1103)与所述限位部(201)连接；

所述内环体(1101)用于套装在所述阀芯(4)上。

5.根据权利要求4所述的防喷阀，其特征在于，所述支撑体(1102)包括：沿周向间隔设置在所述内环体(1101)与所述外环体(1103)之间的多个支撑板。

6.根据权利要求1所述的防喷阀，其特征在于，所述下接头(10)的内壁上设置有弹簧座(12)，所述支撑弹簧(9)座于所述弹簧座(12)上。

7.根据权利要求6所述的防喷阀，其特征在于，所述弹簧座(12)包括：与所述下接头(10)连接的本体(1201)，与所述本体(1201)的下端连接的限位凸起(1202)；

所述本体(1201)的上端开口，下端设置有多个通孔；

所述限位凸起(1202)用于套设在所述支撑弹簧(9)内。

8.根据权利要求1所述的防喷阀，其特征在于，所述限位部(201)的下端内径由上至下逐渐增大。

9.根据权利要求1所述的防喷阀，其特征在于，所述上接头(1)与所述壳体(2)螺纹连接；

所述壳体(2)与所述定位套(3)螺纹连接；

所述壳体(2)还与所述下接头(10)螺纹连接。

10.根据权利要求1所述的防喷阀，其特征在于，所述上接头(1)与所述泵筒螺纹连接；

所述下接头(10)与所述固定阀螺纹连接。

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