CN205172516U - 一种井口压裂阀门保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井口压裂阀门保护装置，其包含：保护器本体，其底部连接所述的压裂阀；过油导向机构，其设置在所述保护器本体中，其顶部连接所述的压裂树，其内部设有过油通道，压裂液从过油通道传送；活塞，其设置在所述的保护器本体和过油导向机构之间，其与所述的保护器本体之间形成压力通道，并将所述的压力通道至少分成第一压力腔和第二压力腔两部分，在所述第一压力腔和第二压力腔的压力差变化作用下该活塞可沿所述过油导向机构滑动移动，实现井口压裂阀门保护装置的开启或关闭。其优点是：在不影响整个钻采过程的前提下能实现对压裂阀门的保护，避免了因频繁更换阀门零件引起的成本增加。

Description

一种井口压裂阀门保护装置

技术领域

本实用新型涉及油气开采领域，具体涉及一种页岩气开发压裂过程中使用的井口压裂阀门保护装置。

背景技术

石油、天然气依然是现今世界最主要、高效和不可替代的能源，随着各国对石油和天然气资源的需求量日益增大，油井增产、非常规油气田的开发已日常化。

压裂是油井增产、水井增注和页岩气开采的重要工艺措施之一，然而压裂工艺中的主要介质压裂液中大量的石英砂、陶粒等颗粒状物质对压裂阀阀腔、阀座、阀密封、阀板等损伤非常大，常引起阀门的损坏，要继续进行压裂作业就必须要更换损坏的阀门，频繁的在线带压更换阀门存在很大安全风险，同时会引起工期的延长和开采成本的增加，而目前市场上还未有有效减轻或避免压裂引起的阀门损伤的装置或设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种井口压裂阀门保护装置，通过该装置实现在压裂过程中对压裂阀门阀腔、阀座、阀板及座密封的保护。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种井口压裂阀门保护装置，其特征是，其设置在压裂阀和压裂树之间，所述的压裂阀包含阀腔和阀座，所述的井口压裂阀门保护装置包含：

保护器本体，其底部连接所述的压裂阀；

过油导向机构，其设置在所述保护器本体中，其顶部连接所述的压裂树，其内部设有过油通道，压裂液从过油通道传送；

活塞，其设置在所述的保护器本体和过油导向机构之间，其与所述的保护器本体之间形成压力通道，并将所述的压力通道至少分成第一压力腔和第二压力腔两部分，在所述第一压力腔和第二压力腔的压力差变化作用下该活塞可沿所述过油导向机构滑动移动，实现井口压裂阀门保护装置的开启或关闭；

第一压力调节机构，其连接所述第一压力腔；

第二压力调节机构，其连接所述第二压力腔；

压力泵，其连接所述的第一压力调节机构或第二压力调节机构，用于向所述的第一压力腔或第二压力腔内注入压力。

上述的井口压裂阀门保护装置，其中：

所述的保护器本体内设有通孔，该通孔的顶端设有台阶；

所述的过油导向机构为一内衬套，其具有一衬套通道作为所述的过油通道，其座于所述保护器本体内的通孔台阶上。

上述的井口压裂阀门保护装置，其中：

所述活塞上设有轴肩，该轴肩将所述的压力通道分成所述的第一压力腔和第二压力腔两部分，所述轴肩在第一压力腔和第二压力腔的压差作用下被推动使得活塞沿所述过油导向机构滑动移动。

上述的井口压裂阀门保护装置，其中：

所述的过油导向机构顶部与所述压裂树密封对接；

所述的保护器本体底部与所述的压裂阀密封对接，过油导向机构底端伸入压裂阀的阀腔；

所述活塞底端伸入所述压裂阀的阀腔，在第一压力腔和第二压力腔的压差作用下，该活塞底端可移动到压裂阀的阀座部位，此时井口压裂阀门保护装置开启。

上述的井口压裂阀门保护装置，其中：

所述保护器本体的底部设有API法兰，并开设有垫环槽，用于实现与所述压裂阀的无缝对接；

所述过油导向机构的顶部设有标准API垫环槽，用于实现与所述压裂树的无缝对接。

上述的井口压裂阀门保护装置，其中：

所述的第一压力调节机构和第二压力调节机构均为截止阀。

上述的井口压裂阀门保护装置，其中：

所述的保护器本体与过油导向机构之间通过顶丝固定连接。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本装置安装在压裂树和压裂阀之间，安装及拆卸都很方便，在不影响整个钻采过程的前提下能实现对压裂阀门的保护，避免了因频繁更换阀门零件引起的成本增加，同时减少更换损坏阀门部件的频率，极大地缩短钻采工期，节约开采成本；

2、本装置操作方便，易于实现，在井口外部通过压力泵便可方便快捷地操作，优点突出；

3、在更换易冲损的内衬套时非常便捷，通过推出顶丝，就能方便地更换长期与压裂液接触的内衬套，使得装置的重复利用性高；

4、本装置也可用于其他保护阀门或装置上，适用性广。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的调试结构示意图；

图3为本实用新型开启状态下的工作示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。

如图1所示；一种井口压裂阀门保护装置，其设置在压裂阀9和压裂树10之间，所述的压裂阀9包含阀腔和阀座，所述的井口压裂阀门保护装置包含：保护器本体2，其底部连接所述的压裂阀9；过油导向机构1，其设置在所述保护器本体2中，其顶部连接所述的压裂树9，其内部设有过油通道，压裂液从过油通道传送；活塞4，其设置在所述的保护器本体2和过油导向机构1之间，其与所述的保护器本体2之间形成压力通道，并将所述的压力通道至少分成第一压力腔41和第二压力腔42两部分，在所述第一压力腔41和第二压力腔42的压力差变化作用下该活塞4可沿所述过油导向机构1滑动移动，实现井口压裂阀门保护装置的开启或关闭；第一压力调节机构8，其连接所述第一压力腔41；第二压力调节机构5，其连接所述第二压力腔42；压力泵6，其连接所述的第一压力调节机构8或第二压力调节机构5，用于向所述的第一压力腔41或第二压力腔42内注入压力。

所述的保护器本体2内设有通孔，该通孔的顶端设有台阶；所述的过油导向机构1为一内衬套，其具有一衬套通道作为所述的过油通道，其座于所述保护器本体2内的通孔台阶上。

所述活塞4上设有轴肩，该轴肩将所述的压力通道分成所述的第一压力腔41和第二压力腔42两部分，所述轴肩在第一压力腔41和第二压力腔42的压差作用下被推动使得活塞4沿所述过油导向机构1滑动移动。

所述的过油导向机构1顶部与所述压裂树10密封对接；所述的保护器本体2底部与所述的压裂阀9密封对接，过油导向机构1底端伸入压裂阀9的阀腔；所述活塞4底端伸入所述压裂阀9的阀腔，在第一压力腔41和第二压力腔42的压差作用下，该活塞4底端可移动到压裂阀9的阀座部位，此时井口压裂阀门保护装置开启。

所述保护器本体2的底部设有API法兰，并开设有垫环槽，用于实现与所述压裂阀9的无缝对接；所述过油导向机构1的顶部设有标准API垫环槽，用于实现与所述压裂树10的无缝对接。

所述的第一压力调节机构8和第二压力调节机构5均为截止阀。

所述的保护器本体2与过油导向机构1之间通过顶丝3固定连接。

如图2所示，在本实用新型使用之前，可以对其进行调试，具体是：打开保护装置上的截止阀5和截止阀8，将压力泵6连接在截止阀5上，开始打压，使活塞4到达上部位置，待压力稳定后，将截止阀5关闭。确认保护装置底部内衬套1和活塞4两个端面基本持平，表示活塞4已推到位。将压力泵6的压力泄放，拆下压力泵6，准备进入安装保护装置作业。

本实用新型在安装时，首先，确认压裂阀门处于关闭状态，再确认好井口保护装置的方向，在活塞4外圆处涂上一层润滑油，再缓慢下放保护装置，将其座于压裂阀9上面。下放保护装置时，需注意尽量竖直，避免活塞4弯曲。确认好压裂树10的方向并安装好垫环后，缓慢下放压裂树10，将其座于保护装置上。

安装完毕后，即可开启本实用新型对压裂阀门进行保护，如图3所示，首先，打开压裂阀门，缓慢打开下部截止阀5，将活塞4与保护器本体2之间压力腔的压力完全泄放；将压力泵6连接在上部的截止阀8上，并确保此截止阀8处于打开状态；开始打压，待压力稳定后，将保护装置上部所连接的截止阀8关闭；将压力泵6的压力泄放并拆下，准备进入压裂作业。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种井口压裂阀门保护装置，其特征在于，其设置在压裂阀（9）和压裂树（10）之间，所述的压裂阀（9）包含阀腔和阀座，所述的井口压裂阀门保护装置包含：

保护器本体（2），其底部连接所述的压裂阀（9）；

过油导向机构（1），其设置在所述保护器本体（2）中，其顶部连接所述的压裂树（9），其内部设有过油通道，压裂液从过油通道传送；

活塞（4），其设置在所述的保护器本体（2）和过油导向机构（1）之间，其与所述的保护器本体（2）之间形成压力通道，并将所述的压力通道至少分成第一压力腔（41）和第二压力腔（42）两部分，在所述第一压力腔（41）和第二压力腔（42）的压力差变化作用下该活塞（4）可沿所述过油导向机构（1）滑动移动，实现井口压裂阀门保护装置的开启或关闭；

第一压力调节机构（8），其连接所述第一压力腔（41）；

第二压力调节机构（5），其连接所述第二压力腔（42）；

压力泵（6），其连接所述的第一压力调节机构（8）或第二压力调节机构（5），用于向所述的第一压力腔（41）或第二压力腔（42）内注入压力。

2.如权利要求1所述的井口压裂阀门保护装置，其特征在于：

所述的保护器本体（2）内设有通孔，该通孔的顶端设有台阶；

所述的过油导向机构（1）为一内衬套，其具有一衬套通道作为所述的过油通道，其座于所述保护器本体（2）内的通孔台阶上。

3.如权利要求2所述的井口压裂阀门保护装置，其特征在于：

所述活塞（4）上设有轴肩，该轴肩将所述的压力通道分成所述的第一压力腔（41）和第二压力腔（42）两部分，所述轴肩在第一压力腔（41）和第二压力腔（42）的压差作用下被推动使得活塞（4）沿所述过油导向机构（1）滑动移动。

4.如权利要求2所述的井口压裂阀门保护装置，其特征在于：

所述的过油导向机构（1）顶部与所述压裂树（10）密封对接；

所述的保护器本体（2）底部与所述的压裂阀（9）密封对接，过油导向机构（1）底端伸入压裂阀（9）的阀腔；

所述活塞（4）底端伸入所述压裂阀（9）的阀腔，在第一压力腔（41）和第二压力腔（42）的压差作用下，该活塞（4）底端可移动到压裂阀（9）的阀座部位，此时井口压裂阀门保护装置开启。

5.如权利要求4所述的井口压裂阀门保护装置，其特征在于：

所述保护器本体（2）的底部设有API法兰，并开设有垫环槽，用于实现与所述压裂阀（9）的无缝对接；

所述过油导向机构（1）的顶部设有标准API垫环槽，用于实现与所述压裂树（10）的无缝对接。

6.如权利要求1所述的井口压裂阀门保护装置，其特征在于：

所述的第一压力调节机构（8）和第二压力调节机构（5）均为截止阀。

7.如权利要求1或4所述的井口压裂阀门保护装置，其特征在于：

所述的保护器本体（2）与过油导向机构（1）之间通过顶丝（3）固定连接。