CN204327048U - 一种泄压阀及使用该泄压阀的洗井管柱 - Google Patents

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赵林
冯兴武
李元如
王小军
周建华
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本实用新型公开了一种泄压阀及使用该泄压阀的洗井管柱。泄压阀的阀体内通过径向延伸的剪力销钉连接有滑套,阀体的密封孔段的孔壁上开设有贯通内外壁面的泄流孔,限位孔段的孔壁面上凸设有环形的限位台阶;滑套的上端口的边沿为球座,滑套的外周或下环端面上设有挡止肩部,挡止肩部到限位台阶的距离大于泄流孔的内端孔口到滑套的上环端面的距离。在使用时,高压洗净液作用在投球上憋压后将滑套和阀体之间的剪力销钉剪断,解除滑套在阀体内的固定连接状态,滑套下落到阀体内的下落孔段,同时滑套的上端会让开泄流孔的内端孔口,使得阀体的内外空间连通,实现油套环空连通泄压,降低封隔器上提阻力。

Description

一种泄压阀及使用该泄压阀的洗井管柱
技术领域
本实用新型涉及一种泄压阀及使用该泄压阀的洗井管柱。
背景技术
在油田水平井开发中,当采用筛管完井时,通常需要就你行替浆洗井作业来提出井筒内的泥浆并清除井壁上的泥饼,一般采用的洗井工艺管柱采用多级皮碗封隔器来进行替浆洗井作业,但由于皮碗的自密封作用,当替浆洗井施工完成后,上提洗井工艺管柱时,皮碗封隔器会在井筒内形成活塞而形成抽汲现象,使得油管内流体随同泥浆被一起带出境外,增加了洗井工艺管柱上提所需的拉力,这样不但恶化了洗井作业的条件,污染周围的环境;而且极易导致井喷事故,对皮碗封隔器也会造成严重的损伤。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种降低封隔器上提阻力的泄压阀,同时还提供了一种使用该泄压阀的洗井管柱。
为了实现以上目的,本实用新型中泄压阀的技术方案如下:
泄压阀,包括上下延伸的套管状的阀体和通过径向延伸的剪力销钉连接在阀体内的滑套,阀体的内孔具有自上而下依次布置的孔壁面与滑套的外周面周面密封配合的密封孔段、供滑套下落的下落孔段和用于阻止滑套从阀体下端脱出的限位孔段,密封孔段的孔壁上开设有贯通内外壁面的泄流孔,限位孔段的孔壁面上凸设有环形的限位台阶;滑套的上端口处设有供投球坐落而封上滑套的上端口的球座,滑套的外周或下环端面上设有用于在滑套下落后与限位台阶挡止配合的挡止肩部,挡止肩部到限位台阶的距离大于泄流孔的内端孔口到滑套的上环端面的距离。
限位台阶上开设有上下贯通的冲砂通道。
下落孔段是比密封孔段开阔的扩孔段。
滑套的下端设有用于在滑套下落后与限位台阶的内壁面沿上下方向导向移动配合的导套段,导套段与限位台阶在上下方向间隔布置。
本实用新型的洗井管柱的技术方案如下:
洗井管柱,包括上下延伸的皮碗封隔器,皮碗封隔器的上端串接装配有泄压阀,泄压阀包括上下延伸的套管状的阀体和通过径向延伸的剪力销钉连接在阀体内的滑套,阀体的内孔具有自上而下依次布置的孔壁面与滑套的外周面周面密封配合的密封孔段、供滑套下落的下落孔段和用于阻止滑套从阀体下端脱出的限位孔段,密封孔段的孔壁上开设有贯通内外壁面的泄流孔,限位孔段的孔壁面上凸设有环形的限位台阶;滑套的上端口处设有供投球坐落而封上滑套的上端口的球座,滑套的外周或下环端面上设有用于在滑套下落后与限位台阶挡止配合的挡止肩部,挡止肩部到限位台阶的距离大于泄流孔的内端孔口到滑套的上环端面的距离。
限位台阶上开设有上下贯通的冲砂通道。
下落孔段是比密封孔段开阔的扩孔段。
滑套的下端设有用于在滑套下落后与限位台阶的内壁面沿上下方向导向移动配合的导套段,导套段与限位台阶在上下方向间隔布置。
皮碗封隔器和泄压阀形成的整体定义为封隔器组件,封隔器组件有两个以上并自上而下依次串接,相邻两封隔器组件中处于下方的泄压阀的滑套内孔比处于上方的泄压阀的滑套内孔开阔。
本实用新型中皮碗封隔器的上端串接有泄压阀,泄压阀的阀体内通过径向延伸的剪力销钉连接有滑套,阀体的内孔具有自上而下依次布置的孔壁面与滑套的外周面周面密封配合的密封孔段、供滑套下落的下落孔段和用于阻止滑套从阀体下端脱出的限位孔段,密封孔段的孔壁上开设有贯通内外壁面的泄流孔,限位孔段的孔壁面上凸设有环形的限位台阶;滑套的上端口的边沿为球座,滑套的外周或下环端面上设有与限位台阶挡止配合的挡止肩部,挡止肩部到限位台阶的距离大于泄流孔的内端孔口到滑套的上环端面的距离。在使用时,当反洗井结束后封隔器出现砂卡、砂埋情况时,先通过低压洗净液将投球送至球座上,然后向洗井管柱中换高压洗净液加压,高压洗净液作用在投球上憋压后将滑套和阀体之间的剪力销钉剪断,解除滑套在阀体内的固定连接状态,滑套下落到阀体内的下落孔段,且滑套上的挡止肩部被阀体内的限位台阶挡止而下落到位,同时滑套的上端会让开泄流孔的内端孔口,使得阀体的内外空间连通,实现油套环空连通泄压,降低封隔器上提阻力,并使得高压洗净液可通过泄流孔来冲刷油井套管的管壁,实现高压洗井冲砂解卡作业。
进一步的,限位台阶上开设有上下贯通的冲砂通道。在滑套下落的过程中,滞留在阀体内孔的下落段的孔壁上的砂浆、泥浆等杂质可被滑套的挡止肩部向下推动而从冲砂通道排出泄压阀,保证滑套下落到被限位台阶挡止的部位,同时也保证泄流孔的内端孔口露出。
进一步的,皮碗封隔器和泄压阀形成的整体定义为封隔器组件,封隔器组件有两个以上并自上而下依次串接,相邻两封隔器组件中处于下方的泄压阀的滑套内孔比处于上方的泄压阀的滑套内孔开阔。在进行投球投放时,可向洗井管柱中从小到大依次投放投球,这样小投球将在低压洗净液冲送到底处的封隔器组件的泄压阀中,而大投球则将被低压洗净液冲送到高处的封隔器组件的泄压阀中,并随着投球的投放可逐次更换高压洗净液来控制相应泄压阀的滑套下落,实现一趟管柱连续反挤洗井液清洗筛管外泥浆作业,并通过投入不同直径的投球可实现分级替浆洗井作业。
附图说明
图1是本实用新型的洗井管柱的实施例中泄压阀的结构示意图;
图2是图1的A-A向剖视图。
具体实施方式
本实用新型中洗井管柱的实施例:如图1和图2所示,该洗井管柱是一种应用于筛管完井水平井替浆酸洗工艺的多级皮碗封隔器洗井工艺管柱,包括多个自上而下依次串接的封隔器组件,单个封隔器组件中又是由泄压阀和皮碗封隔器串接而成,泄压阀处于皮碗封隔器的上方。泄压阀是一种洗井用投球憋压式卸压阀,包括阀体及其内装配的滑套6,阀体和滑套6均为上下延伸的管套件,滑套6的上端口处设有供投球坐落而封上滑套6的上端口的球座2、下端设有朝下的挡止肩部7,阀体由上接头1和下接头11构成,阀体的内孔自上而下分为上连接孔段、密封孔段、下落孔段8、限位孔段、下连接孔段。密封孔段的孔壁面上开设有沿周向间隔均布的销钉孔和泄流孔5,泄流孔5处于销钉孔的下方,销钉孔内旋装有沿阀体径向延伸的剪力销钉4,剪力销钉4的内端伸入密封孔段被并插装在滑套6的外周面上开设的销钉圆槽中,并在滑套6的外周上嵌装有与密封孔段的孔壁面周面密封配合的密封圈3,滑套6的外周面和密封孔段的孔壁面沿上下方向导向配合。下落孔段8是比密封孔段开阔的扩孔段,且下落孔段8的长度比密封孔段的长度小。限位孔段的孔壁上凸设有环形的限位台阶,该限位台阶限位挡止在滑套6的挡止肩部7的下方,挡止肩部7的上环端面到限位台阶的朝下台阶面的距离不小于滑套6的上环端面到泄流孔5的内端孔口下沿的距离。
泄流孔5和销钉孔均为四个,每个泄流孔5的正上方均设有一个销钉孔。上连接孔段和密封孔段之间及密封孔段和下落孔段8之间通过锥孔过渡连接。下连接孔段的孔径和下落孔段8的孔径相等。
球座2为滑套6的上端口处设置的锥形扩口,该锥形扩口的小端直径小于投球的直径,以使投球可定心坐落在球座2上并奉上滑套6的上端口。挡止肩部7由滑套6下端外周上开设的环形止口形成,并在滑套6的下端设有用于在滑套6下落后与限位台阶的内壁面沿上下方向导向移动配合的导套段,导套段的下环端面与限位台阶的上环端面在上下方向间隔布置。
限位台阶的内孔是与滑套6下端的导套段沿上下方向导向配合的导向孔9,而导套段的壁厚较小以致导向孔9的孔径比导套段的内径略大。
限位台阶上开设有四个在周向间隔均布的冲砂通道10,冲砂通道10上导向孔9的孔壁上开设的上下端开口的直通槽,冲砂通道10的上端开口和挡止肩部7的台阶面上下相对设置。
本实施例中洗井管柱的工作原理如下:
在下油管时,洗井管柱连接在油管上而随油管下入到井内;
在反洗井结束后出现皮碗封隔器砂卡、砂埋等情况时,用低排量低压洗净液将投球送至球座2固定后,换大排量高压洗净液在泄压阀的球座2上方憋压而使剪力销钉4剪断,接触滑套6的密封固定状态,滑套6下落到阀体的下落孔段8中,滑套6上的挡止肩部7会被限位台阶挡止,以使滑套6的下部定位装配在限位台阶上,同时滑套6的下落会使得阀体上的泄流孔5的内端孔口露出,实现阀体内外的油套连通泄压。
因此本实施例中洗井管柱在水平井洗井作业中,如遇管柱内沉砂,滑套6下滑会将下落孔段8内的沉砂通过导向孔9和冲砂通道10排出卸压阀,保证滑套6下到限位台阶固定,露出泄流孔5,同时挤压变形的剪力销钉的外周和销钉孔的孔壁之间也会出现连通阀体内外的配合间隙,以实现油套连通泄压。卸压阀与皮碗封隔器配套使用可实现一趟管柱连续反挤洗井液清洗筛管外泥浆作业,投入不同直径的复合球可实现分级替浆酸化,同时,卸压阀放置在水平段皮碗封隔器前,可实现大排量洗井冲砂解卡作业。
在上述实施例中,挡止肩部处于滑套下端的外周上,在其他实施例中,挡止肩部也可以是滑套下环端面的外边缘部分,对应的滑套的下端将不再设置导套段。
在上述实施例中,导套段在滑套处于固定密封状态时是不与限位台阶接触的,在其他实施例中,导套段也可以延长,以使导套的下落更加平稳。
在上述实施例中,冲砂通道是上下贯通的直通槽,在其他实施例中,冲砂通道也可以是限位台阶上开设的通孔等。
本实用新型的泄压阀的实施例:本实施例中泄压阀的结构与上述实施例中泄压阀的结构相同,因此不再赘述。

Claims (9)

1.泄压阀,其特征在于,包括上下延伸的套管状的阀体和通过径向延伸的剪力销钉连接在阀体内的滑套,阀体的内孔具有自上而下依次布置的孔壁面与滑套的外周面周面密封配合的密封孔段、供滑套下落的下落孔段和用于阻止滑套从阀体下端脱出的限位孔段,密封孔段的孔壁上开设有贯通内外壁面的泄流孔,限位孔段的孔壁面上凸设有环形的限位台阶;滑套的上端口处设有供投球坐落而封上滑套的上端口的球座,滑套的外周或下环端面上设有用于在滑套下落后与限位台阶挡止配合的挡止肩部,挡止肩部到限位台阶的距离大于泄流孔的内端孔口到滑套的上环端面的距离。
2.根据权利要求1所述的泄压阀,其特征在于,限位台阶上开设有上下贯通的冲砂通道。
3.根据权利要求1或2所述的泄压阀,其特征在于,下落孔段是比密封孔段开阔的扩孔段。
4.根据权利要求1或2所述的泄压阀,其特征在于,滑套的下端设有用于在滑套下落后与限位台阶的内壁面沿上下方向导向移动配合的导套段,导套段与限位台阶在上下方向间隔布置。
5.洗井管柱,包括上下延伸的皮碗封隔器,其特征在于,皮碗封隔器的上端串接装配有泄压阀,泄压阀包括上下延伸的套管状的阀体和通过径向延伸的剪力销钉连接在阀体内的滑套,阀体的内孔具有自上而下依次布置的孔壁面与滑套的外周面周面密封配合的密封孔段、供滑套下落的下落孔段和用于阻止滑套从阀体下端脱出的限位孔段,密封孔段的孔壁上开设有贯通内外壁面的泄流孔,限位孔段的孔壁面上凸设有环形的限位台阶;滑套的上端口处设有供投球坐落而封上滑套的上端口的球座,滑套的外周或下环端面上设有用于在滑套下落后与限位台阶挡止配合的挡止肩部,挡止肩部到限位台阶的距离大于泄流孔的内端孔口到滑套的上环端面的距离。
6.根据权利要求5所述的洗井管柱,其特征在于,限位台阶上开设有上下贯通的冲砂通道。
7.根据权利要求5或6所述的洗井管柱,其特征在于,下落孔段是比密封孔段开阔的扩孔段。
8.根据权利要求5或6所述的洗井管柱,其特征在于,滑套的下端设有用于在滑套下落后与限位台阶的内壁面沿上下方向导向移动配合的导套段,导套段与限位台阶在上下方向间隔布置。
9.根据权利要求5或6所述的洗井管柱,其特征在于,皮碗封隔器和泄压阀形成的整体定义为封隔器组件,封隔器组件有两个以上并自上而下依次串接,相邻两封隔器组件中处于下方的泄压阀的滑套内孔比处于上方的泄压阀的滑套内孔开阔。
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CN106481301A (zh) * 2015-08-31 2017-03-08 中国石油化工股份有限公司 一种单体限位式井下防喷冲砂堵塞器
CN107605417A (zh) * 2017-10-16 2018-01-19 天津盛鑫华瑞石油技术有限公司 刮管洗井用短路循环阀
CN109931031A (zh) * 2017-12-17 2019-06-25 江苏康群科技发展有限公司 液压式泄油器

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