CN201507276U - 一种控制洗井防砂阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种控制洗井防砂阀，包括依次连接的上接头、外筒、缸套和下接头，所述缸套内沿轴心设有活塞通道，该通道内装配有控制活塞，缸套上沿径向开设有连通缸套内、外壁的反洗井通道；该缸套上还围绕活塞通道沿轴向均匀设有3个以上贯穿上、下端面的沉砂通道。本实用新型的结构简单，具有防砂功能，通过控制活塞实现注水管柱底部反洗井通道的开启与关闭，能阻止地层水返吐造成出砂，防止地层出砂进入油管，解决地层砂从管柱底部进入油管，有效解决油田注水井出砂影响分注的问题，适宜在油田推广使用。

Description

一种控制洗井防砂阀

技术领域

本实用新型属于油田开采技术领域，特别涉及安装在注水管柱底部，用于防止地层返吐造成出砂或防止地层返吐砂进入油管影响分注，同时具有洗井功能的一种注水井下控制洗井防砂阀。

背景技术

油田进入高含水开发后期，随着注入水长期冲刷岩石骨架，破坏地层胶结物质和孔隙结构，注水井注水、泄压、洗井等工作程序的多次转换，造成注水压力波动，容易导致地层岩石骨架受到破坏，从而造成注水井出砂现象严重；地层返吐砂粒进入井筒和注水管柱，堵塞配水工具和注水封隔器反洗井通道，无法投捞测试，反洗井洗不通，无法正常分注或分注有效期短。

目前井下管柱采用的洗井球阀一般采用单向阀或限压单流阀，这种单向阀或限压单流阀主要由球座与阀球组成，并不具备防砂功能，存在很大缺陷：在洗井工作中，如果停注或泄压时，地层返吐水或者地层微吐会造成出砂，砂子非常容易通过底部单向阀或限压单流阀进入油管，从而影响到注水井分注问题；反洗井时，单向阀或限压单流阀的阀座容易被水中细砂埋住，造成单向阀或限压单流阀不能正常工作、无法洗井；而且，其阀座容易吸附大颗粒砂子、聚合物或其它杂质，使阀座与阀球之间造成密封不严从而产生泄漏，影响正常注水。

专利号为ZL200520017543.0的中国实用新型专利说明书公开了一种防砂洗井阀，该防砂洗井阀由上接头、外工作筒、环形锥阀、回位弹簧和下接头组成，其上、下接头相互连接，外工作筒套设在上下接头之间的外壁上，外工作筒与上接头之间设有液流通道，外工作筒的外壁开设有开口向下与液流通道连通的外通液口，上接头的内壁开设有与液流通道连通的内通液口，内通液口位于外通液口下方，在液流通道内设有用于封闭通道的环形锥阀，环形锥阀的底部设有回位弹簧。该防砂洗井阀具有在底部球座被砂埋后洗井液仍可通过阀体上的液流通道进行洗井工作的特点，但是，该防砂洗井阀不能预防地层反吐出砂，当地层反吐出砂时，反吐砂容易通过液流通道进入油管中，影响油田的正常生产。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种控制洗井防砂阀，该控制洗井防砂阀具有将防砂与洗井功能融为一体，并能够实现管柱密封、防止沉积、防止地层水反吐出砂进入油管等特点。

本实用新型的技术方案是：一种控制洗井防砂阀，包括开设有中心通道的中空套管，该中空套管中部设置有反洗井缸套，该反洗井缸套内沿轴向开设有至少与上中心通道连通的活塞通道，活塞通道内密封装配有控制活塞；所述活塞通道的内壁上开设有连通套管外壁与活塞通道的反洗井通道；所述反洗井缸套上还沿轴向开设有贯穿其上、下端面与中心通道连通的沉砂通道。

所述反洗井通道包括在缸套底面沿轴向开设的盲孔，盲孔的侧壁上开设有连通缸套外壁与盲孔内壁的外通水孔以及连通盲孔内壁和活塞通道的内通水孔，内通水孔位于外通水孔上方，盲孔内位于外通水孔与内通水孔之间安装有由阀球和阀座组成的反洗井阀，阀座上开设有连通外通水孔和内通水孔的过流阀孔。

所述阀球与阀座之间采用锥面接触钢密封结构。

所述反洗井缸套上至少分别设有3个以上的沉砂通道及反洗井通道，各沉砂通道及反洗井通道围绕活塞通道均匀相间分布。

所述控制活塞的顶部还沿轴向连接设置有打捞杆。

所述反洗井缸套的顶面上还同轴设置有一导向体，该导向体的内孔壁上开设有限位台阶，所述控制活塞上设置有与该限位台阶配合的卡锁机构。

所述控制活塞的外表面还径向设有用于密封反洗井通道内通水孔的密封圈。

采用上述结构，本实用新型结构简单、使用灵活、强度高而且安全可靠，其与现有技术相比，有如下显而易见的优点：

(1)、具有防砂功能，控制活塞使控制洗井防砂阀始终处于密封状态，有效防止地层水反吐出砂，阻止地层出砂从管柱底部进入油管；

(2)、管柱杂质通过沉砂通道沉入管柱底部，解决砂埋控制活塞的问题；

(3)、具有反洗井功能，反洗井时，可通过打捞杆捞出控制活塞通过反洗井通道进行反洗井；

(4)、阀球与阀座构成单向阀结构锥面接触钢密封，能延长注水井的注水有效期。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中的A-A剖面图。

具体实施方式

如图1、图2所示，控制洗井防砂阀由上接头1、控制活塞2、外套3，导向体4、缸套5，阀球7、阀座9、下接头10组成；上接头1、外套3、缸套5、下接头10依次采用螺纹连接固定；缸套5的轴心开设有活塞通道18，该活塞通道18内装配有控制活塞2；缸套5的下端面围绕活塞通道均匀分布设有盲孔12；阀球7、阀座9从上到下依次装入盲孔12中，阀球7与阀座9之间采用锥面接触钢密封，阀座9与盲孔12为螺纹连接；导向体4螺接在缸套5上端面中心开设的螺纹孔内，导向体4的内孔壁上开设有限位台阶13；控制活塞2穿过导向体4坐在缸套5的活塞通道18内，控制活塞2上设有与限位台阶13卡配的卡锁结构15；缸套5上还沿轴向均布有沉砂通道11，沉砂通道11与盲孔12均匀间隔设置；缸套5的活塞通道18侧壁径向均布开有3～4个连通活塞通道18与盲孔12的内通水孔6，缸套5的盲孔12外侧壁径向均布开有3～4个连通盲孔12与缸套外壁的外通水孔8，内通水孔6在外通水孔8的上方，阀座9下部径向均布设有3～4过流孔16，内通水孔6、外通水孔9和阀座9的过流孔16构成反洗井控制洗井防砂阀上开设有用于连接沙、垢沉积管的连接螺纹。

工作时，控制洗井防砂阀上接头1螺纹连接在油管上，随注水管柱下井至设计位置，安装在距离油管底部丝堵10米或其它适当距离处。控制活塞2坐在缸套5的活塞通道18内，控制活塞2的卡锁机构15卡在限位台阶13上，控制活塞2的密封圈17将内通水孔6封闭以关闭反洗井通道，下接头上连接封闭的沉积管。注水时，保证管柱底部下接头与沉积管的密封，水中少量杂质、垢落到导向体4与外套3之控制洗井防砂阀的上端面处，可通过沉砂通道11沉入管柱底部的沉积管中，控制洗井防砂阀的反洗井通道关闭，避免地层水返吐出砂，直接阻止油套环空中的油液及砂子进入油管，解决管柱底部反洗井通道倒流问题；反洗井时，下钢丝捞住打捞杆14，捞出控制活塞2，洗井液通过外通水孔8，流经过流孔16，顶开阀球7，通过内通水孔6，进入油管循环洗井；洗井合格后，投入控制活塞2，继续分注。沉砂通道11使沙、垢等沉淀物沉积到管柱底部的沉积管中，不会停留在缸套上，保证控制活塞2顺利滑入活塞通道；如果出现控制活塞2不能投入到位的情况，阀球7与阀座9之间的锥面钢密封也能够保证管柱底部密封，不影响正常注水，能延长注水有效期。

Claims (7)

1.一种控制洗井防砂阀，其特征在于：包括开设有中心通道的中空套管，该中空套管中部设置有反洗井缸套，该反洗井缸套内沿轴向开设有至少与上中心通道连通的活塞通道，活塞通道内密封装配有控制活塞；所述活塞通道的内壁上开设有连通套管外壁与活塞通道的反洗井通道；所述反洗井缸套上还沿轴向开设有贯穿其上、下端面与中心通道连通的沉砂通道。

2.根据权利要求1所述的控制洗井防砂阀，其特征在于：所述反洗井通道包括在缸套底面沿轴向开设的盲孔，盲孔的侧壁上开设有连通缸套外壁与盲孔内壁的外通水孔以及连通盲孔内壁和活塞通道的内通水孔，内通水孔位于外通水孔上方，盲孔内位于外通水孔与内通水孔之间安装有由阀球和阀座组成的反洗井阀，阀座上开设有连通外通水孔和内通水孔的过流阀孔。

3.根据权利要求2所述的控制洗井防砂阀，其特征在于：所述阀球与阀座之间采用锥面接触钢密封结构。

4.根据权利要求1所述的控制洗井防砂阀，其特征在于：所述反洗井缸套上分别设有3个以上的沉砂通道及反洗井通道，各沉砂通道及反洗井通道围绕活塞通道均匀相间分布。

5.根据权利要求1所述的控制洗井防砂阀，其特征在于：所述控制活塞的顶部还沿轴向连接设置有打捞杆。

6.根据权利要求1所述的控制洗井防砂阀，其特征在于：所述缸套的顶面上还同轴设置有一导向体，该导向体的内孔壁上开设有限位台阶，所述控制活塞上设置有与该限位台阶配合的卡锁机构。

7.根据权利要求1所述的控制洗井防砂阀，其特征在于：所述控制活塞的外表面还径向设有用于密封反洗井通道内通水孔的密封圈。

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