CN201057021Y - 不压井井下开关 - Google Patents
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Abstract
一种不压井井下开关。为了克服现有的不压井井下开关容易造成抽油泵筒过载、增加施工工作量、会造成对地层的污染和伤害等不足，本实用新型的上接头(1)、短节(7)、外壳体(11)、阀体(25)由上至下依次固定连接；内活塞(6)和外活塞(9)固定连接；内活塞(6)外圆周上、外活塞(9)内台阶与阀体(25)之间安装有弹簧(8)；内活塞(6)下部安装有轨道销钉(10)；轴(12)上安装有轨道套(13)；外壳体(11)上有径向进液孔(21)，外活塞(9)有径向进液孔(20)；球(4)坐在通孔(23)上，球罩(3)上有过流孔(2)。其有益效果是结构简单，操作方便，通过地面打液压控制开关的启闭换向。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种石油开采采油作业不压井施工作业使用的井下开关装置，尤其是涉及一种不压井井下开关。
背景技术
目前，在石油开采采油的不压井、不放喷施工作业中使用的井下开关装置多为机械式不压井井下开关，机械式不压井井下开关在抽油生产时需要抽油泵下的尾管将阀门打开，起出管柱及尾管，才能使开关关闭。如：1988年11月16日公开的中国实用新型专利——抽油井不压井开关(CN87215651)，锥型的球罩体与上接头内的凸台形成密封，借助外力使控制销钉沿有规律的滑槽滑行带动球罩体实现开、关动作。还有1992年5月20日、1999年12月22日公开的中国实用新型专利——抽油井不压井开关(ZL91204840.9)、抽油机井不压井双作用开关(ZL9824543.9)都是通过上提或下放抽油杆完成井下开关动作。使用上述不压井井下开关，开关与抽油泵之间的距离不能过长，否则，过长的尾管会增加抽油泵筒的负荷，造成抽油泵筒过载；开关在井下的位置要随抽油泵泵挂深度的变化而改变，增加了施工工作量；对于需要热洗清蜡的井，井下机械式开关不能阻止热洗液进入地层，会造成对地层的污染和伤害。
实用新型内容
为了克服现有的不压井井下开关容易造成抽油泵筒过载、增加施工工作量、会造成对地层的污染和伤害等不足，本实用新型提供一种不压井井下开关，该不压井井下开关结构简单，操作方便，通过地面打液压的方式控制开关的启闭换向，实现抽油生产和不压井起下管柱。
为了达到上述目的，本实用新型包括上接头、球、弹簧、轨道、轨道销钉，轨道为连续Y型，轨道销钉沿轨道移动，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：上接头、短节、外壳体、阀体由上至下依次固定连接；内活塞和外活塞固定连接；内活塞上部安装在短节上端部的小孔中；外活塞安装在短节与外壳体同尺寸的内孔中；内活塞外圆周上、外活塞内台阶与阀体之间轴向安装有弹簧；内活塞下部固定安装有轨道销钉；外壳体的中部有径向进液孔，外活塞下部有径向进液孔。短节上端部台阶端面有轴向通孔，球坐在通孔上；短节的上端面与上接头的内台阶之间安装有球罩，球罩上有过流孔。与阀体固定连接的轴为实心轴，内活塞的内孔沿轴移动；轴上安装有轨道套。当外壳体上的径向进液孔和外活塞上的径向进液孔相通时，安装在内活塞上的轨道销钉位于轨道中长轨道上死点。阀体上有单流阀。
本实用新型的有益效果是，可实现在设计压力下反复完成启闭换向；与抽油泵泵挂深度无关；能够阻止热洗液进入地层，避免热洗清蜡对地层造成的污染和伤害。在不压井的条件下防止井喷，节省作业成本。
附图说明
图1是本实用新型不压井井下开关结构示意图。
图2是本实用新型图1的B-B展开图。
图中：1.上接头，2.过流孔，3.球罩，4.球，5.球座，6.内活塞，7.短节，8.弹簧，9.外活塞，10.轨道销钉，11.外壳体，12.轴，13.轨道套，14.球，15.弹簧，16.单流阀轴，17.螺母，18.密封圈，19.密封圈，20.进液孔，21.进液孔，22.密封圈，23.通孔，24.腔体，25.阀体，26.单流阀，27.凹坑，28.滚珠，29.长轨道上死点，30.短轨道上死点，31.轨道下死点，32.轨道，33.长轨道，34.短轨道。
具体实施方式
下面结合附图1和附图2和实施例对本实用新型进一步说明。
本实用新型不压井井下开关，上接头1、短节7、外壳体11、阀体25由上至下依次固定连接。短节7的内孔为上小下大的台阶孔；外壳体11的内孔为中间小、两端大的台阶孔；短节7下台阶孔与外壳体11中间小孔尺寸相同，外活塞9安装在短节7与外壳体11同尺寸的内孔中；内活塞6上部安装在短节7上端部的小孔中；内活塞6和外活塞9固定连接；内活塞6外圆周上、外活塞9内台阶与阀体25之间轴向安装有弹簧8；内活塞6下部安装有轨道销钉10。外壳体11的中部有径向进液孔21，外活塞9下部有径向进液孔20。外壳体11、内活塞6、外活塞9、球4、短节7、阀体25以及通孔23等形成腔体24。
与阀体25固定连接的轴12为上大下小的台阶轴，内活塞6下部的内孔沿轴12大端上下移动。轴12上安装有轨道套13；轨道套13固定在轴12的上端台阶和阀体25之间。轨道套13上的轨道32为连续Y型结构，长轨道33、短轨道34沿圆周等分交替分布，数量各为2个或2个以上(见附图2)。安装在内活塞6下部的轨道销钉10可以沿轨道32移动。轴12通过螺母26与阀体25固定连接。
轨道套13内孔表面加工有凹坑27，凹坑27中装有滚珠28，便于轨道套13绕轴12转动。凹坑27、滚珠28的数量各为2～6个。
当外壳体10上的径向进液孔21和外活塞9上的径向进液孔20相通时，安装在内活塞6上的轨道销钉10位于轨道32中长轨道上死点29。
短节7上端部台阶端面有轴向通孔23，球4坐在通孔23上。为了便于加工，在通孔23的上部可以安装有球座5，球4坐在球座5上。短节7的上方安装有球罩3，上接头1的内台阶将球罩3轴向固定。球4与球罩3的内表面之间有距离，球4上方有轴向过流孔2。球罩3位于内活塞(6)上方的孔为通孔，且直径大于内活塞6上端直径。球4的数量为2～6个，数量为4个时效果最佳。
阀体25上有单流阀26，腔体24内的液体或气体可以通过单流阀26排出。阀体25在腔体24轴向对应位置有上小下大的台阶孔，大孔中由上至下安装有球14、弹簧15、单流阀轴16。单流阀轴16有轴向通孔，单流阀轴16与阀体25固定连接。
为了保证腔体24的密封性能，在球座5与短节7径向安装有密封圈18；短节7与内活塞6径向安装有密封圈19；外壳体11与外活塞9径向安装有密封圈22；轴12与内活塞6径向安装有密封圈。
内活塞6和外活塞9可以采用焊接等方式固定连接成一个整体；也可以将内活塞6和外活塞9设计加工为一个整体。
本实用新型在不压井条件下，开关功能是这样实现的。首先将不压井井下开关与丢手封隔器相连接，此时，不压井井下开关处于开的状态，附图1所示状态，即：轨道销钉10位于轨道32中的长轨道33的长轨道上死点29，进液孔20与进液孔21相通。下到井内设计位置，油管打压后使封隔器座封并丢开，封隔器和不压井井下开关被丢在井内的设计位置。同时，在压力的作用下开关中的内活塞6、外活塞9下行，关闭外壳体11上的进液孔21，井内的液、气流体不能进入开关内。内活塞6、外活塞9在下行的同时，弹簧8被压缩，轨道销钉10沿轨道套13上的轨道32(见附图2)下行，由长轨道上死点29移动到轨道下死点31。当地面压力卸掉后，在弹簧8的作用下，轨道销钉10由轨道下死点31转换到短轨道上死点30，开关仍处于关闭状态。在封隔器和开关的作用下，其下部的油、气流被阻隔，不压井下生产管柱。当生产管柱下到设计位置后，从油、套管环形空间打压使内活塞6、外活塞9下行，轨道销钉10由短轨道上死点30运行到轨道下死点31。当地面压力卸掉后，在弹簧8的作用下，轨道销钉10由轨道下死点31转换到长轨道上死点29，内活塞6、外活塞9上行复位，外壳体11上的进液孔21与外活塞9上进液孔20相贯通，开关被打开，开关处于打开状态。
本实用新型不压井井下开关与丢手封隔器配合使用，通过地面打液压的方式，控制开关的启闭换向，实现抽油生产和不压井起下管柱能够完成在相同压力下多次启闭换向；不受抽油泵泵挂深度变化的限制；对于需要热洗清蜡的井，本实用新型可阻止热洗液进入地层，因而避免因热洗清蜡对地层造成的污染和伤害。
Claims (9)
1.一种不压井井下开关，包括上接头、球、弹簧、轨道、轨道销钉，轨道为连续Y型，轨道销钉沿轨道移动，其特征是：
上接头(1)、短节(7)、外壳体(11)、阀体(25)由上至下依次固定连接；内活塞(6)和外活塞(9)固定连接；内活塞(6)上部安装在短节(7)上端部的小孔中；外活塞(9)安装在短节(7)与外壳体(11)同尺寸的内孔中；内活塞(6)外圆周上、外活塞(9)内台阶与阀体(25)之间轴向安装有弹簧(8)；内活塞(6)下部固定安装有轨道销钉(10)；外壳体(11)的中部有径向进液孔(21)，外活塞(9)下部有径向进液孔(20)；
短节(7)上端部台阶端面有轴向通孔(23)，球(4)坐在通孔(23)上；短节(7)的上端面与上接头(1)的内台阶之间安装有球罩(3)，球罩(3)上有过流孔(2)；
与阀体(25)固定连接的轴(12)为实心轴，内活塞(6)的内孔沿轴(12)移动；轴(12)上安装有轨道套(13)；
当外壳体(10)上的径向进液孔(21)和外活塞(9)上的径向进液孔(20)相通时，安装在内活塞(6)上的轨道销钉(10)位于轨道(32)中长轨道上死点(29)；
阀体(25)上有单流阀(26)。
2.根据权利要求1所述的不压井井下开关，其特征是：所述球座(5)与短节(7)径向安装有密封圈(18)；短节(7)与内活塞(6)径向安装有密封圈(19)；外壳体(11)与外活塞(9)径向安装有密封圈(22)。
3.根据权利要求2所述的不压井井下开关，其特征是：所述单流阀(26)阀体(25)在腔体(24)轴向对应位置有孔，由上至下安装有球(14)、弹簧(15)、单流阀轴(16)，单流阀轴(16)有轴向通孔，单流阀轴(16)与阀体(25)固定连接。
4.根据权利要求3所述的不压井井下开关，其特征是：所述通孔(23)的上部安装有球座(5)，球(4)坐在球座(5)上。
5.根据权利要求4所述的不压井井下开关，其特征是：所述球(4)的数量为2～6个。
6.根据权利要求3所述的不压井井下开关，其特征是：所述轨道套(13)内孔表面有凹坑(27)，凹坑(27)中装有滚珠(28)。
7.根据权利要求6所述的不压井井下开关，其特征是：所述凹坑(27)、滚珠(28)各2～6个。
8.根据权利要求1所述的不压井井下开关，其特征是：所述内活塞(6)和外活塞(9)为一体。
9.根据权利要求1所述的不压井井下开关，其特征是：所述轨道套(13)上的长轨道(33)、短轨道(34)沿圆周等分交替分布，数量各为2个或2个以上。
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2007
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