CN112360382A - 水井可重复防喷工具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水井可重复防喷工具，包括上接头，凡尔罩，阀帽，阀体，外套管，中心管，弹簧，下接头；所述中心管设有表面换向轨道；所述上接头与阀帽螺纹连接，所述阀体止口内安装有阀座Ⅰ，所述阀座Ⅰ内设有阀球Ⅰ；阀帽下端止口内安装有阀座Ⅱ，阀座Ⅱ内设有阀球Ⅱ，所述阀球Ⅱ下端设有扶正套，所述扶正套上端面与阀球Ⅱ接触连接，所述扶正套下端内孔与中心管滑动连接，所述扶正套下端外连接有导向套；所述导向套下端固定连接有导向钉，所述导向钉的下端置于中心管的表面换向轨道内并滑动连接；所述弹簧套装于中心管、并置于导向套和下接头之间；本工具下井时可以不压井作业，节省压井工序，节约施工成本，同时可实现重复坐封功能。
Description
技术领域
本发明涉及油田开采工具，具体是涉及水井可重复防喷工具。
背景技术
随着油田逐年开发，水井作业工作量也逐渐大。油田常规注入管柱，通常在管柱末端连接球座，通过油管内打压，球座承压使封隔器释放。球座为单向密封结构，由于地层压力大，井中的液体会从井筒中喷出，给工人的施工作业带来困难，极大地影响了作业施工进度、质量和安全，同时也会给环境造成污染，存在井口失控等风险。现有球座不具备防喷作用。
现有防喷球座多为剪断销钉结构，释放封隔器时，球座承压剪断销钉。此时可以进行洗井作业。二次作业时由于封隔器释放油管内打压，球座一次防喷功能失效。并且球座是单向承压不具备二次防喷功能，或二次防喷功能需要采用打高压、向油管内投掷重物等办法剪断销钉。在实际操作上给施工人员带来不便，注水井由于长期注水油管内壁结垢，投掷重物有时不能到达球座位置而卡在管柱中，存在井控风险。
发明内容
为了弥补上述现有技术的不足，本发明的目的是提出一种水井可重复防喷工具，工具下井时可以不压井作业，节省压井工序，节约施工成本，同时可实现重复坐封功能。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的，水井可重复防喷工具，包括上接头，凡尔罩，阀帽，阀体，外套管，中心管，弹簧，下接头；其技术要点是：所述中心管设有表面换向轨道；所述上接头与阀帽螺纹连接，所述阀体止口内安装有阀座Ⅰ，所述阀座Ⅰ内设有阀球Ⅰ；所述凡尔罩止口内设有垫片，所述凡尔罩下端与阀体上端螺纹连接；所述阀体与阀帽滑动连接，所述阀帽下端与外套管螺纹连接；阀帽下端止口内安装有阀座Ⅱ，阀座Ⅱ内设有阀球Ⅱ，所述阀球Ⅱ下端设有扶正套，所述扶正套上端面与阀球Ⅱ接触连接，所述扶正套下端内孔与中心管滑动连接，所述扶正套下端外连接有导向套；所述导向套下端固定连接有导向钉，所述导向钉的下端置于中心管的表面换向轨道内并滑动连接；所述弹簧套装于中心管、并置于导向套和下接头之间；所述中心管的表面换向轨道设有长轨和短轨，所述长轨和短轨交替设置；所述长轨和短轨之间设有过渡轨1。
进一步的，所述阀球Ⅰ与阀座倒角线接触形成密封面，所述阀球Ⅱ与阀座Ⅱ倒角形成线密封。
进一步的，所述阀帽内设有限制阀体下行距离的限位台阶，所述扶正套下行后，所述扶正套内端面与中心管上端面接触。
进一步的，所述导向套下端设有安装孔，所述导向钉上端通过导向环固定安装于安装孔内。
进一步的，所述过渡轨的设有弧形边和斜向边，所述弧形边弧度夹角为35°。
本发明的有益效果：
（1）工具下井时可以不压井作业，节省压井工序，节约施工成本；
（2）在下井时，阀球Ⅱ10与阀座Ⅱ9形成线密封，可以进行环保施工。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为中心管表面换向轨道展开示意图；
图3为阀体下压阀球Ⅱ及扶正套下行时水井可重复防喷工具的结构示意图；
图4为中心管表面换向轨道结构示意图；
图5为阀座Ⅱ和阀球Ⅱ连接示意图。
见图1-图5，本结构的各名称为：上接头1，凡尔罩2，垫片3，阀球Ⅰ4，阀座Ⅰ5，阀帽6，限位台阶6-1，阀体7，条形孔Ⅰ7-1，外套管8，阀座Ⅱ9，阀球Ⅱ10，扶正套11，内端面11-1，条形孔Ⅱ11-2，导向套12，导向环13，导向钉14，中心管15，上端面15-1，弹簧16，下接头17，表面换向轨道18，长轨18-1，短轨18-2，过渡轨18-3，弧形边18-4，斜向边18-5。
具体实施方式
见图1-图5，本实施例的具体结构为，一种水井可重复防喷工具，包括上接头1，凡尔罩2，阀帽6，阀体7，外套管8，中心管15，弹簧16，下接头17；所述中心管15设有表面换向轨道18，所述弹簧16套装于中心管15外表面、并置于外套管8内，所述中心管15下端外螺纹与下接头17内螺纹连接，所下接头17外螺纹与外套管8内螺纹连接；
所述上接头1下端内螺纹与阀帽6外螺纹连接，所述阀体7止口内安装有阀座Ⅰ5，所述阀座Ⅰ5内设有阀球Ⅰ4，所述阀球Ⅰ4与阀座5倒角线接触形成密封面；所述凡尔罩2止口内设有垫片3，所述垫片3置于凡尔罩2止口和阀体7前端之间；所述凡尔罩2下端内螺纹与阀体7上端外螺纹连接；所述阀体7与阀帽6滑动连接；所述阀帽6下端外螺纹与外套管8内螺纹连接，阀帽6下端止口内安装有阀座Ⅱ9，阀座Ⅱ9内设有阀球Ⅱ10，所述阀球Ⅱ10与阀座Ⅱ9倒角形成线密封；所述阀球Ⅱ10下端设有扶正套11，所述扶正套11上端面与阀球Ⅱ10接触连接，所述扶正套11下端内孔与中心管15滑动连接，所述扶正套11下端外螺纹连接有导向套12；所述导向套12下端固定连接有导向钉14，所述导向钉14的下端置于中心管15的表面换向轨道18内并滑动连接；所述弹簧16置于导向套12和下接头17之间。
所述中心管15的表面换向轨道18设有长轨18-1和短轨18-2，所述长轨18-1和短轨18-2交替设置；所述长轨18-1和短轨18-2之间设有过渡轨18-3，所述过渡轨18-3的设有弧形边18-4和斜向边18-5，所述弧形边18-4弧度夹角为35°。
所述导向套12和导向钉14的连接方法可为：导向套12下端设有安装孔，所述导向钉14上端通过导向环13固定安装于导向套12安装孔内；
所述阀帽6内设有限制阀体7下行距离的限位台阶6-1，所述扶正套11下行后，所述扶正套11内端面11-1与中心管15上端面15-1接触。
本实施例的装配：
所述阀体7设有条形孔Ⅰ7-1，水井可重复防喷工具上接头1下端内螺纹与阀帽6外螺纹连接，阀座Ⅰ5安装在阀体7止口内，阀球Ⅰ4与阀座Ⅰ5倒角线接触形成密封面；垫片3安装在凡尔罩2止口内，凡尔罩2下端内螺纹与阀体7上端外螺纹连接。阀体7与阀帽6滑动连接，阀帽6下端外螺纹与外套管8内螺纹连接；阀座Ⅱ9安装在阀帽6下端止口内，阀球Ⅱ10与阀座Ⅱ9倒角形成线密封；扶正套11上端面与阀球Ⅱ10接触连接，扶正套11设有条形孔Ⅱ11-1，下端外螺纹与导向套12内螺纹连接；导向钉14上端安装在导向套12上的孔内，导向钉14限位在中心管15表面换向轨道中并滑动连接，弹簧16套在中心管15外表面，其上端支撑扶正套11及导向套12，下端支撑下接头17接触。中心管15下端外螺纹与下接头17内螺纹连接，下接头外螺纹与外套管8内螺纹连接。
本发明的工作原理：
当工具下井时，由于导向钉14处于中心管15外表面换向轨道的长轨内，阀球Ⅱ10与阀座Ⅱ9倒角形成线密封；阀座Ⅱ9为环形零件，外部井液不能从阀座Ⅱ9内孔进入，此时工具起到防喷作用。
工具下到设计深度时，用来水管线压力向油管内注水；此时由于阀球Ⅰ4于阀球Ⅰ5形成线密封，阀体7在压力作用下下压阀球Ⅱ10及扶正套11下行。此时导向钉14从中心管15外表面换向轨道的长轨换到短轨中，关闭来水管线，阀球Ⅱ10与阀座Ⅱ9分离并压缩弹簧16，工具不再防喷，可以进行反向洗井作业。
当需要起出管柱时，停止注水，此时开启来水管线；由于阀球Ⅰ4与阀球Ⅰ5形成线密封，阀体7在压力作用下下压阀球Ⅱ10及扶正套11下行。此时导向钉14从中心管15外表面换向轨道的短轨换到长轨中，关闭来水管线，由于前期弹簧16压缩储能，在弹簧弹力作用下阀球Ⅱ10与阀座Ⅱ9重新形成线密封。工具再次防喷，可以进行起管柱作业。
本实施例的结构特点：
（1）当导向钉14处于中心管15外表面换向轨道的长轨道时，在弹簧16的支撑力下，阀球Ⅱ10与阀座Ⅱ9形成线密封，工具具备防喷功能。
（2）中心管15外表面的换向轨道为长短轨循环式轨道，导向钉14可以在其中反复换轨，即可实现重复坐封功能。
（3）阀帽6内限位台阶6-1，限制阀体7下行距离，使扶正套11下行后内端面11-2与中心管15上端面15-1接触（见图3）；可以保护导向钉14在注水时不长时间受力，进而造成损坏。
Claims (5)
1.水井可重复防喷工具，包括上接头，凡尔罩，阀帽，阀体，外套管，中心管，弹簧，下接头；其特征是：所述中心管设有表面换向轨道；所述上接头与阀帽螺纹连接，所述阀体止口内安装有阀座Ⅰ，所述阀座Ⅰ内设有阀球Ⅰ；所述凡尔罩止口内设有垫片，所述凡尔罩下端与阀体上端螺纹连接；所述阀体与阀帽滑动连接，所述阀帽下端与外套管螺纹连接；阀帽下端止口内安装有阀座Ⅱ，阀座Ⅱ内设有阀球Ⅱ，所述阀球Ⅱ下端设有扶正套，所述扶正套上端面与阀球Ⅱ接触连接，所述扶正套下端内孔与中心管滑动连接，所述扶正套下端外连接有导向套；所述导向套下端固定连接有导向钉，所述导向钉的下端置于中心管的表面换向轨道内并滑动连接；所述弹簧套装中心管、并置于导向套和下接头之间；所述表面换向轨道设有长轨和短轨，所述长轨和短轨交替设置；所述长轨和短轨之间设有过渡轨。
2.根据权利要求1所述的水井可重复防喷工具，其特征是：所述阀球Ⅰ与阀座Ⅰ倒角线接触形成密封面，所述阀球Ⅱ与阀座Ⅱ倒角形成线密封。
3.根据权利要求1所述的水井可重复防喷工具，其特征是：所述阀帽内设有限制阀体下行距离的限位台阶，所述扶正套下行后，所述扶正套内端面与中心管上端面接触。
4.根据权利要求1所述的水井可重复防喷工具，其特征是所述导向钉上端通过导向环固定安装于导向套内。
5.根据权利要求1所述的水井可重复防喷工具，其特征是：所述过渡轨的设有弧形边和斜向边，所述弧形边弧度夹角为35°。
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