CN112443293A - 一种多功能油井井口防倒流装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能油井井口防倒流装置，涉及采油工具技术领域，包括防倒流主体、安装在防倒流主体上的防盗上盖和第一密封圈、安装在防倒流主体内部的弹簧挡板、阀杆、压缩弹簧、密封阀芯和第二密封圈，其中，压缩弹簧套设安装在阀杆上，压缩弹簧的两端分别抵接在阀杆和弹簧挡板上，密封阀芯安装在阀杆上端，密封阀芯靠近出口短节的端面面积大于密封阀芯靠近进口短节的端面面积，进而当油管破裂时，进口阀芯内的压力小于流程系压力，并且密封阀芯靠近出口短节的端面面积大于密封阀芯靠近进口短节的端面面积，在压差的作用下，密封阀芯可靠抵接在进口阀芯的端部实现密封，将油管与地面流程截流有效杜绝原油倒流。
Description
技术领域
本发明涉及采油工具技术领域，尤其涉及一种多功能油井井口防倒流装置。
背景技术
油井在正常生产过程中，由于抽油杆偏磨油管造成油管本体破裂，造成流程原油倒流至油管，一方面造成产量损失进而影响原油产量，另一方面无控制的漏失会影响同井组其他油井的生产泵效。因此，亟待开发一种井口防倒流装置防止流体向井内倒灌。
发明内容
本发明提供一种多功能油井井口防倒流装置，通过将其安装在油井井口的管路上，当油管破裂时该多功能油井井口防倒流装置的前段压力小于流程系压力，在压差力的作用下阀座密封，将油管与地面流程截流，有效杜绝原油倒流并且在顶部增加了观察孔，方便周期性的检查阀座的腐蚀、密封情况，整个阀芯可以通过观察孔取出和更换，维修方便且维护成本低，整套装置使用使命长。
本发明提供的具体技术方案如下：
本发明提供的一种多功能油井井口防倒流装置包括防倒流主体、安装在所述防倒流主体上的防盗上盖和第一密封圈、安装在所述防倒流主体内部的弹簧挡板、阀杆、压缩弹簧、密封阀芯和第二密封圈，其中，所述防倒流主体包括筒体、安装在所述筒体上的堵板、相对安装在所述筒体两侧的进口短节和出口短节、相对设置在所述进口短节两侧的表阀接咀和放空接咀，所述压缩弹簧套设安装在所述阀杆上，所述压缩弹簧的两端分别抵接在所述阀杆和所述弹簧挡板上，所述密封阀芯安装在所述阀杆上端，所述第二密封圈位于所述密封阀芯和所述防倒流主体之间的密封面处，所述密封阀芯靠近所述出口短节的端面面积大于所述密封阀芯靠近所述进口短节的端面面积。
可选的，所述筒体包括相对设置在所述筒体两端的堵板安装孔和防盗盖安装孔、相对设置在所述筒体侧壁上的进油口安装孔和出油口安装孔，所述第二密封圈和所述密封阀芯均位于所述筒体的内腔中。
可选的，所述进口短节的端部穿过所述进油口安装孔并焊接固定在所述筒体的侧壁上，所述出口短节的端部穿过所述出油口安装孔并焊接固定在所述筒体的侧壁上，所述弹簧挡板、所述阀杆、所述压缩弹簧、所述密封阀芯和所述第二密封圈相互组装之后位于所述进口短节和所述出口短节之间。
可选的，所述防盗上盖采用螺纹连接安装在所述防盗盖安装孔内，所述压缩弹簧、所述密封阀芯和所述第二密封圈位于所述防盗上盖的下方。
可选的，所述弹簧挡板采用螺纹连接安装在所述出口短节的端部，所述弹簧挡板上设置有阀杆孔和过流孔，所述过流孔用于连通所述筒体的内腔和所述出口短节的内腔，所述阀杆的端部穿过所述阀杆孔并在所述密封阀芯和所述压缩弹簧的作用下左右移动。
可选的，所述压缩弹簧的一端抵接在所述弹簧挡板上，所述压缩弹簧的另一端抵接在所述阀杆的台阶上，所述压缩弹簧始终处于压缩状态。
可选的，所述密封阀芯和所述进口短节之间的接触面的倾角为30°～45°，所述第二密封圈设置在所述密封阀芯和所述进口短节之间的倾斜接触面上。
可选的，所述接触面前后的所述密封阀芯的侧面均为圆弧面，所述密封阀芯采用螺纹连接安装在所述阀杆的端部，所述密封阀芯在所述压缩弹簧的驱动下抵接在所述进口短节的端部。
可选的，所述堵板焊接固定在所述筒体上，所述表阀接咀和所述放空接咀焊接固定在所述进口短节上，所述表阀接咀用于安装压力表，所述放空接咀用于安装放空阀门。
可选的，所述防盗上盖上设置有内五角拆卸孔，所述密封阀芯的开启压差大于0.3MPa且小于0.5Mpa。
本发明的有益效果如下：
本发明实施例提供一种多功能油井井口防倒流装置包括防倒流主体、安装在防倒流主体上的防盗上盖和第一密封圈、安装在防倒流主体内部的弹簧挡板、阀杆、压缩弹簧、密封阀芯和第二密封圈，其中，压缩弹簧套设安装在阀杆上，压缩弹簧的两端分别抵接在阀杆和弹簧挡板上，密封阀芯安装在阀杆上端，第二密封圈位于密封阀芯和防倒流主体之间的密封面处，第一密封圈位于防盗上盖和防倒流主体之间的密封面处，密封阀芯靠近出口短节的端面面积大于密封阀芯靠近进口短节的端面面积，进而当油管破裂时，进口阀芯内的压力小于流程系压力，并且密封阀芯靠近出口短节的端面面积大于密封阀芯靠近进口短节的端面面积，在压差的作用下，密封阀芯可靠抵接在进口阀芯的端部实现密封，将油管与地面流程截流有效杜绝原油倒流。
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为本发明实施例的一种多功能油井井口防倒流装置的剖视结构示意图；
图2为本发明实施例的一种防倒流主体的剖视结构示意图；
图3为本发明实施例的一种筒体的结构示意图；
图4为本发明实施例的一种防盗上盖的结构示意图；
图5为本发明实施例的一种弹簧挡板的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将结合图1～图5对本发明实施例的一种多功能油井井口防倒流装置进行详细的说明。
参考图1、图2、图3、图4所示，本发明实施例提供的一种多功能油井井口防倒流装置包括防倒流主体1、安装在防倒流主体1上的防盗上盖2和第一密封圈3、安装在防倒流主体1内部的弹簧挡板4、阀杆5、压缩弹簧6、密封阀芯7和第二密封圈8，其中，压缩弹簧6套设安装在阀杆5，压缩弹簧6的两端分别抵接在阀杆5和弹簧挡板4上，密封阀芯7安装在阀杆5的上端，第二密封圈8位于密封阀芯7和防倒流主体1之间的密封面处，第一密封圈3位于防盗上盖2和防倒流主体1之间的密封面处，密封阀芯7的右端面面积大于密封阀芯7的左端面面积。
参考图1、图2和图4所示，本发明实施例的防倒流主体1包括筒体101、安装在筒体101上的堵板102、相对安装在筒体101两侧的进口短节103和出口短节104、相对设置在进口短节103两侧的表阀接咀105和放空接咀106，密封阀芯7靠近出口短节104的端面面积大于密封阀芯7靠近进口短节103的端面面积。进口短节103和出口短节104焊接固定在筒体101上，堵板102焊接固定在筒体101上，表阀接咀105和放空接咀106焊接固定在进口短节103上。通过在进口短节103上设置放空接咀106，进而通过安装放空阀门就可以该多功能油井井口防倒流装置进行井口采样，油井井口取样的过程中不用关闭原采油流程回压阀门，减少了人员劳动强度，避免了操作风险。
参考图1、图2、图3和图5所示，本发明实施例的多功能油井井口防倒流装置的筒体101包括相对设置在筒体101两端的堵板安装孔1011和防盗盖安装孔1012、相对设置在筒体101侧壁上的进油口安装孔1013和出油口安装孔1014，第二密封圈8和密封阀芯7均位于筒体101的内腔中。进口短节103的端部穿过进油口安装孔1013并焊接固定在筒体101的侧壁上，出口短节104的端部穿过出油口安装孔1014并焊接固定在筒体101的侧壁上，弹簧挡板4、阀杆5、压缩弹簧6、密封阀芯7和第二密封圈8相互组装之后位于进口短节103和出口短节104之间。
参考图1、图2、图3和图5所示，防盗上盖2采用螺纹连接安装在防盗盖安装孔1012内，压缩弹簧6、密封阀芯7和第二密封圈8位于防盗上盖2的下方。防盗上盖2上设置有内五角拆卸孔，进而可以采用专用的内五角拆卸工具将防盗上盖2从筒体101上卸掉，将防盗上盖2拆掉之后可以从防盗盖安装孔1012观察压缩弹簧6、密封阀芯7和第二密封圈8的工作状态，当压缩弹簧6、密封阀芯7和第二密封圈8中的任何一个发生损坏时均可以通过防盗盖安装孔1012进行更换，无需拆卸整套设备，更换易损部件密封阀芯7和第二密封圈8非常方便，维修方便且维修成本低。
参考图1、图2、图3、图4和图5所示，弹簧挡板4采用螺纹连接安装在出口短节104的端部，弹簧挡板4上设置有阀杆孔401和过流孔402，过流孔402用于连通筒体101的内腔和出口短节104的内腔，阀杆5的端部穿过阀杆孔401并在密封阀芯7和压缩弹簧6的作用下左右移动，也即当密封阀芯7左端的压力大于压缩弹簧6的弹力时，密封阀芯7驱动阀杆5向右运动，进而密封阀芯7脱离进口短节103实现密封阀芯7的开启，当密封阀芯7左端的压力小于压缩弹簧6的弹力时，压缩弹簧6驱动阀杆5向左运动，进而密封阀芯7的端部抵接在进口短节103上实现密封阀芯7的关闭。
参考图1、图2、图3、图4和图5所示，压缩弹簧6的一端抵接在弹簧挡板4上，压缩弹簧6的另一端抵接在阀杆5的台阶上，压缩弹簧6始终处于压缩状态，进而当油井不工作时，阀杆5会在压缩弹簧6的驱动下保持密封阀芯7抵接在进口短节103的端部实现井口关闭避免油管中的原油倒流回油井。优选的，密封阀芯7和进口短节103之间的接触面的倾角为30°～45°，第二密封圈8设置在密封阀芯7和进口短节103之间的倾斜接触面上。接触面前后的密封阀芯7的侧面均为圆弧面，密封阀芯7采用螺纹连接安装在阀杆5的端部，密封阀芯7在压缩弹簧6的驱动下抵接在进口短节103的端部。由于接触面前后的密封阀芯7的侧面均为圆弧面，也即密封阀芯7在压缩弹簧6弹力驱动下向右运动的过程中，密封阀芯7和进口短节103之间的接触面前段的圆弧面可以起到很好的引导作用，可以实现密封阀芯7与进口短节103之间的快速对接穿插，保证油管本体破裂时密封阀芯可以快速抵接在进口短节的端部实现井口的关闭，避免井口原油倒流至油管造成产量损失和影响原油产量。
本发明实施例通过将密封阀芯7和进口短节103之间的接触面的倾角设置为30°～45°，并配合接触面前后的密封阀芯7的圆弧过渡侧面，可以降低密封阀芯7的闭合阻力，实现密封阀芯7的快速闭合。
参考图1、图2、图3、图4所示，弹簧挡板4固定在出口短节104上，压缩弹簧6始终位于压缩状态，密封阀芯7在压缩弹簧6弹力的驱动下抵接在进口短节103的端部，防盗上盖2上设置有内五角拆卸孔，防盗上盖2和筒体101之间采用螺纹连接安装，进而可以根据需要采用内五角工具将防盗上盖2从筒体101上卸掉，之后通过筒体101上的设置的观察窗观察密封阀芯7和第二密封圈8是否损坏，若密封阀芯7和第二密封圈8发生损坏，可以从筒体101上的设置的观察窗内直接进行更换而无需拆卸整个装置，更换非常方便，维修方便且维修成本低。
参考图1、图2、图3、图4和图5所示，堵板102焊接固定在筒体101上，表阀接咀105和放空接咀106焊接固定在进口短节103的两侧，表阀接咀105用于安装压力表，放空接咀106用于安装放空阀门。密封阀芯7的开启压差大于0.3MPa且小于0.5Mpa，也即本发明实施例的密封阀芯7在较小的压差力下即可实现开启，并且当压差力消失或者反向之后可以立马实现关闭，工作可靠且使用稳定性好。
本发明实施例提供一种多功能油井井口防倒流装置包括防倒流主体、安装在防倒流主体上的防盗上盖和第一密封圈、安装在防倒流主体内部的弹簧挡板、阀杆、压缩弹簧、密封阀芯和第二密封圈，其中，压缩弹簧套设安装在阀杆上，压缩弹簧的两端分别抵接在阀杆和弹簧挡板上，密封阀芯安装在阀杆上端，第二密封圈位于密封阀芯和防倒流主体之间的密封面处，第一密封圈位于防盗上盖和防倒流主体之间的密封面处，密封阀芯靠近出口短节的端面面积大于密封阀芯靠近进口短节的端面面积，进而当油管破裂时，进口阀芯内的压力小于流程系压力，并且密封阀芯靠近出口短节的端面面积大于密封阀芯靠近进口短节的端面面积，在压差的作用下，密封阀芯可靠抵接在进口阀芯的端部实现密封，将油管与地面流程截流有效杜绝原油倒流。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种多功能油井井口防倒流装置，其特征在于，所述多功能油井井口防倒流装置包括防倒流主体、安装在所述防倒流主体上的防盗上盖和第一密封圈、安装在所述防倒流主体内部的弹簧挡板、阀杆、压缩弹簧、密封阀芯和第二密封圈，其中，所述防倒流主体包括筒体、安装在所述筒体上的堵板、相对安装在所述筒体两侧的进口短节和出口短节、相对设置在所述进口短节两侧的表阀接咀和放空接咀，所述压缩弹簧套设安装在所述阀杆上，所述压缩弹簧的两端分别抵接在所述阀杆和所述弹簧挡板上，所述密封阀芯安装在所述阀杆上端，所述第二密封圈位于所述密封阀芯和所述防倒流主体之间的密封面处，所述密封阀芯靠近所述出口短节的端面面积大于所述密封阀芯靠近所述进口短节的端面面积。
2.根据权利要求1所述的多功能油井井口防倒流装置，其特征在于，所述筒体包括相对设置在所述筒体两端的堵板安装孔和防盗盖安装孔、相对设置在所述筒体侧壁上的进油口安装孔和出油口安装孔，所述第二密封圈和所述密封阀芯均位于所述筒体的内腔中。
3.根据权利要求2所述的多功能油井井口防倒流装置，其特征在于，所述进口短节的端部穿过所述进油口安装孔并焊接固定在所述筒体的侧壁上，所述出口短节的端部穿过所述出油口安装孔并焊接固定在所述筒体的侧壁上，所述弹簧挡板、所述阀杆、所述压缩弹簧、所述密封阀芯和所述第二密封圈相互组装之后位于所述进口短节和所述出口短节之间。
4.根据权利要求3所述的多功能油井井口防倒流装置，其特征在于，所述防盗上盖采用螺纹连接安装在所述防盗盖安装孔内，所述压缩弹簧、所述密封阀芯和所述第二密封圈位于所述防盗上盖的下方。
5.根据权利要求1所述的多功能油井井口防倒流装置，其特征在于，所述弹簧挡板采用螺纹连接安装在所述出口短节的端部，所述弹簧挡板上设置有阀杆孔和过流孔，所述过流孔用于连通所述筒体的内腔和所述出口短节的内腔，所述阀杆的端部穿过所述阀杆孔并在所述密封阀芯和所述压缩弹簧的作用下左右移动。
6.根据权利要求5所述的多功能油井井口防倒流装置，其特征在于，所述压缩弹簧的一端抵接在所述弹簧挡板上，所述压缩弹簧的另一端抵接在所述阀杆的台阶上，所述压缩弹簧始终处于压缩状态。
7.根据权利要求1或6所述的多功能油井井口防倒流装置，其特征在于，所述密封阀芯和所述进口短节之间的接触面的倾角为30°～45°，所述第二密封圈设置在所述密封阀芯和所述进口短节之间的倾斜接触面上。
8.根据权利要求7所述的多功能油井井口防倒流装置，其特征在于，所述接触面前后的所述密封阀芯的侧面均为圆弧面，所述密封阀芯采用螺纹连接安装在所述阀杆的端部，所述密封阀芯在所述压缩弹簧的驱动下抵接在所述进口短节的端部。
9.根据权利要求1或6所述的多功能油井井口防倒流装置，其特征在于，所述堵板焊接固定在所述筒体上，所述表阀接咀和所述放空接咀焊接固定在所述进口短节上，所述表阀接咀用于安装压力表，所述放空接咀用于安装放空阀门。
10.根据权利要求1或6所述的多功能油井井口防倒流装置，其特征在于，所述防盗上盖上设置有内五角拆卸孔，所述密封阀芯的开启压差大于0.3MPa且小于0.5Mpa。
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