CN112065323B - 单向流卡箍头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种单向流卡箍头,包括:卡箍体以及同轴设置在所述卡箍体的内腔中的扶正体、密封座、密封体、弹性装置。所述扶正体上设有导油孔和扶正孔,所述扶正体将所述卡箍体的内腔分隔成两个腔室,两个腔室通过所述导油孔连通。所述密封座固定在其中一个腔室中,所述密封座中部设有通孔。所述密封体包括:固定连接的密封杆和密封头,所述密封杆远离所述密封头的一端插入所述扶正孔中,所述弹性装置套装在所述扶正孔与所述密封头之间的密封杆上,所述弹性装置的外径大于所述扶正孔的直径,所述密封头的外径大于所述通孔的直径,能够防止液体或气体回流。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气开采领域,尤其涉及一种单向流卡箍头。
背景技术
目前,油田采油生产中为了防止抽油机光杆断裂后造成采油站内原油回流泄漏、污染环境,要求单井进站工艺流程中必须安装单流阀。
由于单流阀比较笨重,且只能安装在水平管段中,因此,为了不影响采油工日常操作及修井作业时拆卸、安装出油工艺流程方便,现有流程是在油井出油工艺流程与套管气回收工艺流程汇合后,距采油树5米以外安装单流阀,以在光杆断裂后保证了站内原油不能回返,但是,现有流程中套管气能够通过出油工艺流程进入采油树,携带油滴无控制地喷射到大气中,从而造成大面积小油滴状环境和设备污染。
发明内容
针对现有技术中的问题,本发明提供一种单向流卡箍头,能够直接与采油树生产闸门连接,解决现有流程中套管气能够通过出油工艺流程进入采油树,携带油滴无控制地喷射到大气中,从而造成大面积小油滴状环境和设备污染的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供以下技术方案:
一种单向流卡箍头,包括:卡箍体以及同轴设置在所述卡箍体的内腔中的扶正体、密封座、密封体、弹性装置。
所述扶正体上设有导油孔和扶正孔,所述扶正体将所述卡箍体的内腔分隔成两个腔室,两个腔室通过所述导油孔连通。
所述密封座固定在其中一个腔室中,所述密封座中部设有通孔。
所述密封体包括:固定连接的密封杆和密封头,所述密封杆远离所述密封头的一端插入所述扶正孔中,所述弹性装置套装在所述扶正孔与所述密封头之间的密封杆上,所述弹性装置的外径大于所述扶正孔的直径,所述密封头的外径大于所述通孔的直径。
进一步地,所述扶正体上设有弹性装置保护槽。
所述弹性装置保护槽设置于所述扶正孔的靠近所述弹性装置的一侧,并且,所述弹性装置保护槽的直径大于所述弹性装置的外径。
进一步地,还包括:取样引管。
所述卡箍体的侧壁上设有取样孔。
所述取样引管固定连接在所述取样孔的位置。
进一步地,还包括:管接头。
所述管接头固定连接在所述卡箍体远离所述密封座的一端。
进一步地,所述卡箍体的内壁面上设有一凸起部。
进一步地,所述密封座的外侧面设有外螺纹,安装所述密封座的腔室的内壁面设有与所述外螺纹配合的内螺纹。
进一步地,还包括:卡簧。
所述腔室的内壁面靠近所述内螺纹位置设有用于安装所述卡簧的卡簧槽。
进一步地,所述密封座上设有扳手搭孔。
进一步地,所述扶正体焊接在所述卡箍体的内腔中。
进一步地,所述弹性装置采用不锈钢弹簧。
本发明实施例提供的单向流卡箍头,包括:卡箍体以及同轴设置在所述卡箍体的内腔中的扶正体、密封座、密封体、弹性装置。所述扶正体上设有导油孔和扶正孔,所述扶正体将所述卡箍体的内腔分隔成两个腔室,两个腔室通过所述导油孔连通。所述密封座固定在其中一个腔室中,所述密封座中部设有通孔。所述密封体包括:固定连接的密封杆和密封头,所述密封杆远离所述密封头的一端插入所述扶正孔中,所述弹性装置套装在所述扶正孔与所述密封头之间的密封杆上,所述弹性装置的外径大于所述扶正孔的直径,所述密封头的外径大于所述通孔的直径。当没有流体流过该单向流卡箍头时,在该弹性装置的作用下,密封头将密封座的通孔堵住,当有流体流过该单向流卡箍头时,在流体的冲击下,弹性装置压缩,密封头向远离密封座的方向运动,流体通过密封座的通孔流入装有密封头的腔室,然后通过导油孔流入另一腔室,进而从该单向流卡箍头远离该密封座的一端流出,当有液体或气体回流时,在液体的冲击下,该弹性装置处理伸长作态,密封头将密封座的通孔堵住,以此防止液体或气体回流,从而限制液体或流体单向流动,实现油井产出液流向控制,单向流卡箍头直接与采油树生产闸门连接,抽油机井发生光杆断裂等故障后油气泄漏时,能够快速阻止套管气流经采油树泄漏,解决现有流程中套管气能够通过出油工艺流程进入采油树,携带油滴无控制地喷射到大气中,从而造成大面积小油滴状环境和设备污染的问题,缩短临时橡胶管工艺流程的连接时间,提高工作效率,减轻员工的劳动强度,更好地为油田生产服务。
另外,本发明提供的单向流卡箍头,体积小、重量轻、实用性强、安装便捷、可水平安装也可竖直安装、能够与各种型号采油树连接,反应速度快。
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,下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例单向流卡箍头的剖面图;
图2为图1中的A-A剖面图;
图3为本发明实施例单向流卡箍头的单向流通时的示意图;
图4为本发明实施例单向流卡箍头没有流体流通或有流体反向流通时的示意图;
图5为图1中圆圈部分的放大图;
图6为本发明实施例单向流卡箍头的卡箍体的剖面图;
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
现有流程中套管气能够通过出油工艺流程进入采油树,携带油滴无控制地喷射到大气中,从而造成大面积小油滴状环境和设备污染。并且,在油井夜间修井作业完井后连接邻井工艺流程进站、平台井进站工艺管线漏失后与邻井合走进站工艺流程、冬季边远低产井多井合走进站工艺流程等临时性橡胶管井口工艺流程,要求橡胶管与进站工艺流程连接处加装DN80mm单流阀,当临时性橡胶管井口工艺流程转为正式金属管工艺流程后,需要回收单流阀,并将回收的单流阀清洗后备用,由此,增加了员工的劳动强度,单流阀闲置现象严重。
本发明实施例提供一种单向流卡箍头,当没有流体流过该单向流卡箍头时,在该弹性装置的作用下,密封头将密封座的通孔堵住,当有流体流过该单向流卡箍头时,在流体的冲击下,弹性装置压缩,密封头向远离密封座的方向运动,流体通过密封座中部的通孔流入装有密封头的腔室,然后通过导油孔流入另一腔室,进而从该单向流卡箍头远离该密封座的一端流出,当有液体或气体回流时,在液体的冲击下,该弹性装置处理伸长作态,密封头将密封座的通孔堵住,以此防止液体或气体回流,从而限制液体或流体单向流动,解决现有流程中套管气能够通过出油工艺流程进入采油树,携带油滴无控制地喷射到大气中,从而造成大面积小油滴状环境和设备污染的问题,并且,连接橡胶管临时工艺流程或金属管正式出油工艺流程时,通过该采油树单向流卡箍头替代单流阀,且进站工艺流程中无须再单独安装单流阀,解决需要回收单流阀,并将回收的单流阀清洗后备用,由此,增加了员工的劳动强度,单流阀闲置现象严重的问题。
图1为本发明实施例单向流卡箍头的剖面图。如图1所示,该单向流卡箍头包括:卡箍体1以及同轴设置在所述卡箍体1的内腔中的扶正体5、密封座8、密封体以及弹性装置6。
参见图2,扶正体5可竖直设置于卡箍体1的内腔中,将卡箍体1的内腔分隔成左腔室和右腔室,另外,该扶正体5上设有导油孔4和扶正孔11,左腔室和右腔室通过导油孔4连通。
扶正体5可安装固定在卡箍体1的内部中间位置,用于扶正密封头7,使其始终保持与密封座8在同一轴心线上。
可选地,该扶正体5可焊接在卡箍体1的内腔中,另外,该扶正体5的截面形状与该卡箍体1的内腔截面形状相适应,该导油孔的形状可任意设置,本发明实施例对此不作限制。
另外,导油孔的数量可根据需求设置,优选1~10个,例如4个或6个,以保证油井产出液顺利通过。
密封座8固定在右腔室中,密封座8中部设有通孔,用于在液体正常流通时,液体经过该通孔流入右腔室,然后通过该导油孔4流至左腔室。
密封体包括:固定连接的密封杆12和密封头7,其中,该固定连接可选为:一体成型、可拆卸连接(如螺纹连接或卡接),密封杆12远离密封头7的一端插入扶正孔11中,以便通过该扶正孔11固定该密封体的位置。
其中,密封头7的密封面可设计成形圆弧状,与密封座8的45°“∨”形密封面形成“○”线形密封结构。
本领域技术人员可以理解的是,通过密封头与密封座的“○”线形密封结构,能够使得密封结构不易粘附杂质,密封效果好。
值得说明的是,该密封杆12的截面形状与该扶正孔11的形状相适应,可选为圆形、方形、六角形等,本发明实施例对此不作限制。
本领域技术人员可以理解的是,该扶正孔11可为贯通孔也可为非贯通孔。
弹性装置6套装在扶正孔11与密封头7之间的密封杆12上,另外,弹性装置6的外径大于扶正孔11的直径,以便卡接在扶正孔11与密封头7之间,密封头7的外径大于密封座8中部的通孔的直径,以便在流体逆流或无流体流过时,挡住密封座8的通孔。
使用时,当有流体(或气体)从右向左流过该单向流卡箍头时,参见图3,在流体的冲击下,弹性装置6压缩,密封头7向远离密封座8的方向运动,二者分离,流体通过密封座8的通孔流入右腔室,然后通过导油孔4流入左腔室腔室,进而从该单向流卡箍头远离该密封座8的一端流出。
当没有流体流过该单向流卡箍头或者有流体从左向右流入该单向流卡箍头时,参见图4,该弹性装置处理伸长状态,在该弹性装置6的作用下,密封头7将密封座8的通孔堵住,从而防止流体反向流动。
以此,解决现有流程中套管气能够通过出油工艺流程进入采油树,携带油滴无控制地喷射到大气中,从而造成大面积小油滴状环境和设备污染的问题;并且,通过该采油树单向流卡箍头替代单流阀,解决需要回收单流阀,并将回收的单流阀清洗后备用,由此,增加了员工的劳动强度,单流阀闲置现象严重的问题。
在一个可选的实施例中,该卡箍体、扶正体、密封座、密封体、弹性装置等均可采用高强度金属材质制成。
在一个可选的实施例中,该弹性装置6可采用不锈钢弹簧。
在一个可选的实施例中,该扶正体5上设有弹性装置保护槽13。其中,弹性装置保护槽13设置于扶正孔5的靠近弹性装置6的一侧,并且,弹性装置保护槽13的直径大于弹性装置6的外径。
当流体流速瞬间增大带动密封头7快速开打时,弹性装置6缩入弹性装置保护槽13内,能够有效防止弹性装置挤压变形损坏。
在一个可选的实施例中,该单向流卡箍头还可以包括:取样引管3,卡箍体1的侧壁上设有取样孔14,取样引管3固定连接在取样孔14的位置。
另外,取样引管3远离该取样孔的一端需要安装取样闸门。
其中,该取样引管3用于油井正常生产时录取油样,也可用于拆除橡胶管工艺流程时泄压。
值得说明的是,该取样引管设计位置贴近采油树,取样时不受套管气影响,油井产出的油水混合液在单向流卡箍头内两次改变流态,油水混合更加均匀,提高了取样化验含水的准确率,尤其在稠油生产中,克服了稠油在管流中粘附管壁流动特性造成的取样不准确的难题。对于上冲程后半段出油,下冲程吸气的低产抽油机井具有帮助强排的作用,能够相应提高低产井产量。安装在定期捞油生产的油井采油树上,能够简化捞油井口工艺流程,提高捞油效率。
在一个可选的实施例中,该单向流卡箍头还可以包括:管接头2,管接头2固定连接在卡箍体1远离密封座8的一端(或称出液端)。
其中,该管接头用于连接临时橡胶管工艺流程或金属管正式出油工艺流程。
在一个可选的实施例中,密封座与卡箍体采用丝扣连接,该密封座8的外侧面设有外螺纹16,安装密封座的腔室的内壁面设有与外螺纹配合的内螺纹,参见图5。
在一个可选的实施例中,密封座8上设有扳手搭孔9。安装密封座时,专用扳手插入该扳手搭孔9,以便将该密封座8拧紧。
其中,通过在该密封座8上设有扳手搭孔9,可以方便密封座8安装,节省体力。
在一个可选的实施例中,该单向流卡箍头还包括:卡簧10,腔室的内壁面靠近内螺纹位置设有用于安装卡簧的卡簧槽。
其中,在将密封座安装固定后,通过在该卡簧槽内安装该卡簧10,可以有效防止该密封座松动脱落。
值得说明的是,当需要对单向流卡箍头内部进行清洗维护时,只需要卸下卡簧10和密封座8即可,清洗维护十分方便。
在一个可选的实施例中,该卡箍体1的内壁面上设有一凸起部15,参见图6。
具体地,通过在卡箍体1的内壁面上设有一凸起部15,用于在安装扶正体5时定位扶正体5,防止扶正体5偏心。
其中,卡箍体1的右端(或称进液端)连接方式和外部尺寸可根据采油树的型号加工制作或用异形密封钢圈与采油树连接。
通过上述技术方案可以得知,本发明实施例提供的单向流卡箍头,当没有流体流过该单向流卡箍头时,在该弹性装置的作用下,密封头将密封座的通孔堵住,当有流体流过该单向流卡箍头时,在流体的冲击下,弹性装置压缩,密封头向远离密封座的方向运动,流体通过密封座中部的通孔流入装有密封头的腔室,然后通过导油孔流入另一腔室,进而从该单向流卡箍头远离该密封座的一端流出,当有液体或气体回流时,在液体的冲击下,该弹性装置处理伸长作态,密封头将密封座的通孔堵住,以此防止液体或气体回流,从而限制液体或流体单向流动,解决现有流程中套管气能够通过出油工艺流程进入采油树,携带油滴无控制地喷射到大气中,从而造成大面积小油滴状环境和设备污染的问题,并且,连接橡胶管临时工艺流程或金属管正式出油工艺流程时,通过该采油树单向流卡箍头替代单流阀,且进站工艺流程中无须再单独安装单流阀,解决需要回收单流阀,并将回收的单流阀清洗后备用,由此,增加了员工的劳动强度,单流阀闲置现象严重的问题。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于硬件+程序类实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。、在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已,并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说,本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。
Claims (2)
1.一种单向流卡箍头,其特征在于,包括:卡箍体以及同轴设置在所述卡箍体的内腔中的扶正体、密封座、密封体、弹性装置,
所述扶正体上设有导油孔和扶正孔,所述扶正体将所述卡箍体的内腔分隔成两个腔室,两个腔室通过所述导油孔连通,
所述密封座中部设有通孔,
所述密封体包括:固定连接的密封杆和密封头,所述密封杆远离所述密封头的一端插入所述扶正孔中,所述弹性装置套装在所述扶正孔与所述密封头之间的密封杆上,所述弹性装置的外径大于所述扶正孔的直径,所述密封头的外径大于所述通孔的直径;所述单向流卡箍头,还包括:取样引管,
所述卡箍体的侧壁上设有取样孔,
所述取样引管固定连接在所述取样孔的位置,
所述取样引管远离所述取样孔的一端安装有取样闸门;所述密封座和所述取样孔分别固定在所述两个腔室中,
所述单向流卡箍头,还包括:管接头,
所述管接头固定连接在所述卡箍体远离所述密封座的一端;
所述密封座的外侧面设有外螺纹,安装所述密封座的腔室的内壁面设有与所述外螺纹配合的内螺纹;
所述单向流卡箍头,还包括:卡簧,
所述腔室的内壁面靠近所述内螺纹位置设有用于安装所述卡簧的卡簧槽;
所述密封座上设有扳手搭孔;
其中,所述扶正体上设有弹性装置保护槽,
所述弹性装置保护槽设置于所述扶正孔的靠近所述弹性装置的一侧,并且,所述弹性装置保护槽的直径大于所述弹性装置的外径;
其中,所述卡箍体的内壁面上设有一凸起部;
其中,所述弹性装置采用不锈钢弹簧;
其中,所述密封体,用于使所述密封座所在的腔室中的流体在所述密封体的阻拦作用下产生沿所述密封体的分流,并使所述分流在另一个腔室中重新汇合。
2.根据权利要求1所述的单向流卡箍头,其特征在于,所述扶正体焊接在所述卡箍体的内腔中。
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