CN202417407U

CN202417407U - 井筒隔绝球座

Info

Publication number: CN202417407U
Application number: CN2011205620939U
Authority: CN
Inventors: 张鼎业; 彭宝峰; 张红; 白锋; 李忠宝; 王大勇; 何归
Original assignee: Anton Oilfield Services Group Ltd
Current assignee: Anton Oilfield Services Group Ltd
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2021-12-29

Abstract

本实用新型公开了一种井筒隔绝球座，包括由第一管体和第二管体连接而成的筒体及设于筒体内的球座和堵头，所述筒体在第一管体一侧的端部形成第一接头，在第二管体一侧的端部形成第二接头，第一管体的一端伸入第二管体并与第二管体之间形成环空部，所述第一管体上设有外出液孔，所述外出液孔连通第一管体内部与环空部，球座与第一管体滑动密封连接，球座的一端形成坐封球承载面，另一端由堵头密封，球座上具有与第一管体上的外出液孔相对应的内出液孔，第一管体与球座通过剪切销钉固定；球座的外壁上沿周向还开有外环形槽，所述第一管体的内壁上沿周向开有内环形槽，所述外环形槽或内环形槽内设有C形卡环。本实用新型的井筒隔绝球座实现了双向隔绝，不受正反压差的影响。

Description

井筒隔绝球座

技术领域

本实用新型涉及油田井筒隔绝技术领域，具体地说是一种井筒隔绝球座。

背景技术

在油田的油井、气井、注水井等的施工作业中，常常需要将施工管柱与油井、气井、注水井的井筒隔绝。根据不同的施工需求，开发了多种井筒隔绝球座。目前所用到的井筒隔绝球座原理：外筒的内部有一个球座，球座与坐封球相吻合，能够起到密封作用，当坐封球到达球座位置，与球座连接密封起到堵塞流通通道的作用，从而隔绝管柱内部与井筒环空。这种井筒隔绝球座的球座本身不能将坐封球固定在球座上，当管柱内部压力高于井筒环空压力后，内部压力会将坐封球压在球座上彻底堵塞循环通道，一但环空压力高于管柱内部压力，环空液体会将坐封球顶离球座，环空内的液体便会流入管柱内，这就存在井控风险，另外球座表面如果有砂粒或者其他东西，坐封球在球座上便不会起到密封作用。

现有的井筒隔绝球座在投入坐封球后，关闭了流通通道，只能阻挡管内流体流入井筒，并不能阻挡管外流体流入管内，不能起到真正意义的井筒隔绝。但随着石油工业技术的发展，这一类的井筒隔绝球座已经不能满足许多工艺的技术要求。现有技术存在的缺点主要如下：

一、球座入井后，井筒只能进行单向循环，即液体只能通过球座底端流向顶，只能在井筒内反向流动；

二、隔绝效果不理想，由于目前技术的设计理念是通过球和球座密封井筒，即斜面密封，如果球座上如果有砂或其它杂物就会出现坐封不严情况；

三、现有球座坐封后，如果反向压力高于正向压力，球将脱离球座，即失去密封效果。

有鉴于上述现有技术存在的缺陷，本设计人积极加以研究和创设，以实用新型一种井筒隔绝球座，使其满足石油工业发展的要求。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种井筒隔绝球座，本实用新型的井筒隔绝球座实现了双向隔绝，不受正反压差的影响。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：

井筒隔绝球座，包括由第一管体和第二管体连接而成的筒体及设于筒体内的球座和堵头，所述筒体在第一管体一侧的端部形成第一接头，在第二管体一侧的端部形成第二接头，第一管体的一端伸入第二管体并与第二管体之间形成环空部，所述第一管体上设有外出液孔，所述外出液孔连通第一管体内部与环空部，球座与第一管体滑动密封连接，球座的一端形成坐封球承载面，另一端由堵头密封，球座上具有与第一管体上的外出液孔相对应的内出液孔，第一管体与球座通过剪切销钉固定，此时内出液孔与外出液孔重合；球座的外壁上沿周向还开有外环形槽，所述第一管体的内壁上沿周向开有内环形槽，所述外环形槽或内环形槽内设有C形卡环，当球座受坐封压力而移动至外环形槽与内环形槽相对时，C形卡环同时卡于外环形槽和内环形槽内，内出液孔与外出液孔沿轴向相错而封闭。

进一步，所述第一接头为母接头，所述第二接头为公接头。

进一步，所述第一接头和第二接头均为螺纹接头。

进一步，所述第一管体与第二管体的连接部设有第一O形密封圈。

进一步，所述第一管体与第二管体通过螺纹连接，并通过紧定螺钉固定。

进一步，所述第一管体与球座之间设有第二O形密封圈，且内出液孔与外出液孔重合时及两者相错时，在内出液孔与外出液孔的两侧均具有第二O形密封环。

进一步，所述堵头与球座之间设有第三O形密封环。

进一步，所述外出液孔和内出液孔均为四个，且在周向上均匀分布。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

一、本实用新型的井筒隔绝球座改变以往通过坐封球坐封到球座上直接密封出液孔的构造，而采用球座相对滑动的方式，将内外出液孔相错而密封，在密封之前，流体可以实现正向流动或反向流动。

二、本实用新型的井筒隔绝球座，改变以往坐封球及球座一体，出液孔在球座上轴向设计的方式，而采用球及球座分离，出液孔置于侧壁的设计方式，密封效果好。

三、本实用新型的井筒隔绝球座，设置了C形卡环进行轴向限位，保证球座到位后不能回复到原位，从而保证了井筒的双向密封性。

附图说明

图1为本实用新型的井筒隔绝球座的一较佳实施例的结构半剖图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

图1为本实用新型的井筒隔绝球座的一较佳实施例的结构半剖图。如图1所示，井筒隔绝球座，包括由第一管体1和第二管体7连接而成的筒体及设于筒体内的球座2和堵头6，筒体在第一管体1一侧的端部形成第一接头101，在第二管体7一侧的端部形成第二接头701，第一管体1的一端伸入第二管体7并与第二管体7之间形成环空部8，第一管体1上设有外出液孔102，外出液孔102连通第一管体1内部与环空部8，球座2与第一管体1滑动密封连接，球座2的一端形成坐封球承载面201，另一端由堵头6密封，球座2上具有与第一管体1上的外出液孔102相对应的内出液孔202，第一管体1与球座2通过剪切销钉5固定，此时内出液孔202与外出液孔102重合；球座2的外壁上沿周向还开有外环形槽203，第一管体1的内壁上沿周向开有内环形槽103，外环形槽203或内环形槽103内设有C形卡环4，当球座2受坐封压力而移动至外环形槽203与内环形槽103相对时，C形卡环4同时卡于外环形槽203和内环形槽103内，内出液孔202与外出液孔102沿轴向相错而封闭。

第一接头101为具有内螺纹的母接头，第二接头701为具有外螺纹的公接头。第二管体7与第一管体1的中部通过螺纹连接，并在连接部设置紧定螺钉3将第一管体1与第二管体7相对固定。第一管体1与第二管体7的连接部设有第一O形密封圈9，第一O形密封圈9设于第一管体1的外表面的一周向设置的环形凹槽内，用于第一管体1与第二管体7之间的密封。第一管体1伸入第二管体7内部的一端的外径小于第二管体的内径，这样，在第一管体1与第二管体7之间形成环空部8。这样从第一管体1流入的流体进入球座2内部后，依次通过内出液孔202、外出液孔102和环空部8之后由第二管体7流出。反之，流体可以进行反向循环。

参见图1，第一管体1与球座2之间设有第二O形密封圈11。为使第一管体1与球座2之间达到良好的密封效果，可以设置多个第二O形密封圈11进行密封。当内出液孔202与外出液孔102重合时及两者相错时，在内出液孔202与外出液孔102的两侧均具有第二O形密封环11。可以达到较好的密封效果。本实施例中，在球座2的坐封球承载面201一侧设置两个第二O形密封圈11用于该侧的密封，该两个第二O形密封圈11设置于球座2上周向设置的凹槽内，这样，当球座受到坐封压力向另一侧移动时，该第二O形密封圈会随之移动，保证该侧球座2与第一管体1之间的密封。在靠近堵头6一侧通过设置两组第二O形密封圈11对球座2与第一管体1之间进行密封，该两组第二O形密封圈11设置于第一管体1的内壁上周向设置的凹槽内。这样，当球座2受到坐封压力而移动进行密封隔绝时，内出液孔202移至该两组第二O形密封圈之间，实现对内出液孔的密封。每组第二O形密封圈的个数可以是一个也可以是两个，甚至多于两个，可根据实际情况综合设置。本实施例中每组第二O形密封圈的个数为两个。

在球座2与堵头6之间设置有第三O形密封圈10进行密封。球座2一端的坐封球承载面201为锥面。本实用新型中所有的O形密封圈，包括第一O形密封圈、第二O形密封圈和第三O形密封圈均由丁晴橡胶制成。外出液孔的个数为四个，且沿第一管体的周向均匀分布。相应的，内出液孔的个数也为四个，且沿球座的周向均匀分布。内出液孔和外出液孔的孔径均为30mm。当然，内出液孔和外出液孔的个数可可以是三个或两个或其他的数目，并在周向上均匀分布。而孔径可以根据需要，结合外出液孔及内出液孔的个数及球座内径等进行确定。- 本实用新型的井筒隔绝球座的组装过程如下：参见如1，在堵头上安上两个第三O形密封圈，然后将堵头安装到球座上，堵头与球座为螺纹连接。在球座靠近坐封球承载面一端安装两个第二O形密封圈，中部安装一个第二O形密封圈。在第一管体内部安装两组第二O形密封圈。将C形卡环安放于球座上外环形槽内或安放于第一管体上的内环形槽内。一般来说，当C形卡环安放于内环形槽内时，内环形槽的深度应能容纳C形卡环，而外环形槽的深度为容纳C形卡环的一半；当C形卡环安放于外环形槽内时，外环形槽的深度应能容纳C形卡环，而内环形槽的深度为容纳C形卡环的一半。将球座插入到第一管体内部，当内出液孔与外出液孔重合时，通过剪切销钉将第一管体和球座固定。将两个第一O形密封圈安装到第一管体上，然后将第二管体与第一管体通过螺纹连接，并通过紧定螺钉紧定。

使用本实用新型的井筒隔绝球座进行井筒隔绝作业的过程如下：当坐封球到达球座时，坐封球与坐封球承载面相密封，上部压力传递到球座上，当压力超过剪切销钉的剪切值后，将剪切销钉剪断，球座向下移动，直到球座上的外环形槽移动到与内环形槽相对，C形卡环在弹力作用下同时卡在内环形槽和外环形槽内，球座与第一管体轴向相对定位，此时球座上的内出液孔与第一管体上的外出液孔相错，并移动至安装于第一管体内的两组第二O形密封圈之间，从而实现阻挡流体流通，实现隔绝。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.井筒隔绝球座，其特征在于，包括由第一管体和第二管体连接而成的筒体及设于筒体内的球座和堵头，所述筒体在第一管体一侧的端部形成第一接头，在第二管体一侧的端部形成第二接头，第一管体的一端伸入第二管体并与第二管体之间形成环空部，所述第一管体上设有外出液孔，所述外出液孔连通第一管体内部与环空部，球座与第一管体滑动密封连接，球座的一端形成坐封球承载面，另一端由堵头密封，球座上具有与第一管体上的外出液孔相对应的内出液孔，第一管体与球座通过剪切销钉固定，此时内出液孔与外出液孔重合；球座的外壁上沿周向还开有外环形槽，所述第一管体的内壁上沿周向开有内环形槽，所述外环形槽或内环形槽内设有C形卡环，当球座受坐封压力而移动至外环形槽与内环形槽相对时，C形卡环同时卡于外环形槽和内环形槽内，内出液孔与外出液孔沿轴向相错而封闭。

2.根据权利要求1所述的井筒隔绝球座，其特征在于，所述第一接头为母接头，所述第二接头为公接头。

3.根据权利要求1所述的井筒隔绝球座，其特征在于，所述第一接头和第二接头均为螺纹接头。

4.根据权利要求1所述的井筒隔绝球座，其特征在于，所述第一管体与第二管体的连接部设有第一O形密封圈。

5.根据权利要求1所述的井筒隔绝球座，其特征在于，所述第一管体与第二管体通过螺纹连接，并通过紧定螺钉固定。

6.根据权利要求1所述的井筒隔绝球座，其特征在于，所述第一管体与球座之间设有第二O形密封圈，且内出液孔与外出液孔重合时及两者相错时，在内出液孔与外出液孔的两侧均具有第二O形密封环。

7.根据权利要求1所述的井筒隔绝球座，其特征在于，所述堵头与球座之间设有第三O形密封环。

8.根据权利要求1所述的井筒隔绝球座，其特征在于，所述外出液孔和内出液孔均为四个，且在周向上均匀分布。