CN204311997U - 一种压裂反循环阀 - Google Patents

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徐新华
邢希春
陈波
胡正强
唐艳玲
郝喜
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Abstract

本实用新型涉及一种压裂反循环阀，属于石油勘探开发油气井压裂作业中洗井工具技术领域。本实用新型由外管、滑动密封环、限位密封环、复位弹簧、阀芯、下接头组成。外管为空心管状体，上端为连接接头，外管上部管壁上开有循环孔、下部管壁上开有导流孔，下端与下接头螺纹连接；阀芯为空心管状体，其下部管壁上设有外台阶，其上部管壁上开有进液孔，阀芯插接在外管的中心通孔内，上端螺纹连接有滑动密封环，滑动密封环位于外管的循环孔的上部管壁与阀芯之间的环空内；限位密封环位于外管上部管壁上的循环孔下部，通过限位销钉固定在外管内壁上；复位弹簧安装于限位密封环下端面与阀芯下部外台阶上端面之间。

Description

一种压裂反循环阀
技术领域
本实用新型涉及一种压裂反循环阀，属于石油勘探开发油气井压裂作业中洗井工具技术领域。
背景技术
在油气井压裂作业中，常采用封隔器管柱进行分层、护套，当压裂出现砂堵或压后解封时，需打开循环阀进行反洗井作业，以解除砂堵或降低解封难度。专利号ZL201120379267.0和专利号ZL201120357957.X公开的反循环阀，结构包括外套体、上接头、活塞头、剪钉和压缩弹簧，其压缩弹簧外裸露缺乏保护，压裂中易被携砂液冲蚀损坏，一旦出现砂堵需要反洗井，造成洗井后循环阀无法关闭，压裂管柱失效，不能进行后续压裂。专利号ZL201310464121.7公开了一种可开关式反循环阀，其结构包括接头、芯管、外筒、弹簧、阀管、球座，该结构的密封依赖于阀管与球座的接触密封，压裂过程中携砂液在接触面处形成涡旋，易破坏接触面规则形状导致密封失效，造成压裂施工失败。
发明内容
本实用新型为了解决现有压裂循环阀在压裂施工中难以保证密封，造成压裂管柱失效或开启后难以自动关闭的缺陷，提供一种压裂反循环阀。
本实用新型由外管、滑动密封环、限位密封环、复位弹簧、阀芯、下接头组成。外管为空心管状体，上端为连接接头，外管上部管壁上开有循环孔、下部管壁上开有导流孔，下端与下接头螺纹连接；阀芯为空心管状体，其下部管壁上设有外台阶，其上部管壁上开有进液孔，阀芯插接在外管的中心通孔内，上端螺纹连接有滑动密封环，滑动密封环位于外管的循环孔的上部管壁与阀芯之间的环空内；限位密封环位于外管上部管壁上的循环孔下部，通过限位销钉固定在外管内壁上；复位弹簧安装于限位密封环下端面与阀芯下部外台阶上端面之间。
本实用新型的有益效果是：在压裂过程中，由于复位弹簧安装于阀芯外管构成的环形空间，携砂液不能直接冲蚀复位弹簧造成破坏，保证施工中多次可靠开关。阀芯与下接头和外管采用滑动密封，携砂液不能直接冲蚀密封部位，保证了管柱的有效可靠密封，提高压裂施工成功率。
附图说明
图1为本实用新型压裂反循环阀的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型由外管1、滑动密封环2、限位密封环4、复位弹簧5、阀芯6、下接头7组成。外管1为空心管状体，上端为连接接头，外管1上部管壁上开有循环孔1a2、下部管壁上开有导流孔1a3，下端与下接头7螺纹连接；阀芯6为空心管状体，其下部管壁上设有外台阶，其上部管壁上开有进液孔6a1，阀芯6插接在外管1的中心通孔内，上端螺纹连接有滑动密封环2，滑动密封环2位于外管1的循环孔1a2的上部管壁与阀芯6之间的环空内；限位密封环4位于外管1上部管壁上的循环孔1a2下部，通过限位销钉3固定在外管1内壁上；复位弹簧5安装于限位密封环4下端面与阀芯6下部外台阶上端面之间。
外管1上端的连接接头的通孔内设有内台肩1a1，其内径小于滑动密封环2的外径。
滑动密封环2外管壁与外管1内管壁间隙配合，滑动密封环2外管壁开有密封槽，密封槽安装有环形密封圈，与外管1滑动密封。
阀芯6下部管壁上的外台阶上端面为平面，下端面为倒角，倒角与下接头7倒角一致，阀芯6的外管壁与限位密封环4内管壁、下接头7内管壁之间为间隙配合。
限位密封环4内、外管壁上均开有密封槽，密封槽安装有环形密封圈，与阀芯6密封。
下接头7与外管1下端螺纹连接，并由限位销钉3固定，下接头7内壁开设密封槽，密封槽安装有环形密封圈，与阀芯6下部滑动密封。
在进行油气井压裂时，将本实用新型下接头7与封隔器连接组成井下压裂管柱。当压裂施工出现砂堵需反洗井时，通过套管打压，压力经外管循环孔1a2作用于滑动密封环2，当套压高于油压时，带动阀芯6上行，使阀芯进液孔6a1与外管循环孔1a2连通，实现油套连通可进行反洗井作业。在反洗井过程中，阀芯6继续上行至内台肩1a1处，保持洗井过程中的稳定状态。洗井结束后，复位弹簧5作用于外台阶处将阀芯6推回原位，阀芯进液孔6a1进入限位密封环4，实现关闭循环阀继续进行压裂施工。在压裂施工过程中，由于复位弹簧5安装于阀芯6与外管1构成的环形空间，携砂液不能直接冲蚀复位弹簧5造成破坏，保证施工中多次可靠开关。阀芯6与下接头7和外管1采用滑动密封，携砂液不能直接冲蚀密封部位，保证了管柱的有效可靠密封，提高压裂施工成功率。

Claims (6)

1.一种压裂反循环阀，由外管（1）、滑动密封环（2）、限位密封环（4）、复位弹簧（5）、阀芯（6）、下接头（7）组成，其特征是：外管（1）为空心管状体，上端为连接接头，外管（1）上部管壁上开有循环孔（1a2）、下部管壁上开有导流孔（1a3），下端与下接头（7）螺纹连接；阀芯（6）为空心管状体，其下部管壁上设有外台阶，其上部管壁上开有进液孔（6a1），阀芯（6）插接在外管（1）的中心通孔内，上端螺纹连接有滑动密封环（2），滑动密封环（2）位于外管（1）的循环孔（1a2）的上部管壁与阀芯（6）之间的环空内；限位密封环（4）位于外管（1）上部管壁上的循环孔（1a2）下部，通过限位销钉（3）固定在外管1内壁上；复位弹簧（5）安装于限位密封环（4）下端面与阀芯（6）下部外台阶上端面之间。
2.根据权利要求1所述的一种压裂反循环阀，其特征是：外管（1）上端的连接接头的通孔内设有内台肩（1a1），其内径小于滑动密封环（2）的外径。
3.根据权利要求1或２所述的一种压裂反循环阀，其特征是：滑动密封环（2）外管壁与外管（1）内管壁间隙配合，滑动密封环（2）外管壁开有密封槽，密封槽安装有环形密封圈，与外管（1）滑动密封。
4.根据权利要求1所述的一种压裂反循环阀，其特征是：阀芯（6）下部管壁上的外台阶上端面为平面，下端面为倒角，倒角与下接头（7）倒角一致，阀芯（6）的外管壁与限位密封环（4）内管壁、下接头（7）内管壁之间为间隙配合。
5.根据权利要求1或４所述的一种压裂反循环阀，其特征是：限位密封环（4）内、外管壁上均开有密封槽，密封槽安装有环形密封圈，与阀芯（6）密封。
6.根据权利要求1或４所述的一种压裂反循环阀，其特征是：下接头（7）与外管（1）下端螺纹连接，并由限位销钉（3）固定，下接头（7）内壁开设密封槽，密封槽安装有环形密封圈，与阀芯（6）下部滑动密封。
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