CN205225164U - 井下防喷阀 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种井下防喷阀，其包括：纵长延伸的阀体，其具有相背对的第一端和第二端；所述阀体内沿其延伸方向开设有第一腔室，所述第二端设置具有开口通道的阀座，所述开口通道能连通所述第一腔室与所述阀体的外部空间；与所述阀体同向延伸的阀芯，所述阀芯设置于所述第一腔室内且能在其中沿纵长方向移动；所述阀芯沿其纵长方向开设有能与管柱连通的第二腔室，所述阀芯的侧壁开设有多个连通所述第一腔室和第二腔室的通孔；所述阀芯靠近所述阀体的第二端的端部设置有封堵部；所述阀芯在所述第一腔室内移动时，所述封堵部能坐落于所述阀座的开口通道上，以封隔所述第一腔室与所述阀体的外部空间。

Description

井下防喷阀

技术领域

本申请涉及钻修井技术领域，尤其涉及一种井下防喷阀。

背景技术

在钻修井过程中，当井筒内的压力小于地层压力时，地层中的油气水等流体介质会进入井筒并形成溢流或井涌，严重时可发生井喷事故，造成环境污染。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种井下防喷阀，以在井下对可能造成井喷事故的高压流体进行封堵，防止井喷事故的发生。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下。

一种井下防喷阀，其能与管柱连接并随管柱下入至油气井的套管中，其包括：

纵长延伸的阀体，其具有相背对的第一端和第二端；所述阀体内沿其延伸方向开设有第一腔室，所述第二端设置具有开口通道的阀座，所述开口通道能连通所述第一腔室与所述阀体的外部空间；

与所述阀体同向延伸的阀芯，所述阀芯设置于所述第一腔室内且能在其中沿纵长方向移动；所述阀芯沿其纵长方向开设有能与管柱连通的第二腔室，所述阀芯的侧壁开设有多个连通所述第一腔室和第二腔室的通孔；所述阀芯靠近所述阀体的第二端的端部设置有封堵部；所述阀芯在所述第一腔室内移动时，所述封堵部能坐落于所述阀座的开口通道上，以封隔所述第一腔室与所述阀体的外部空间。

一个实施方式中，所述阀芯的外壁设置有外螺纹，所述第一腔室的内壁设置有与所述外螺纹相适配的内螺纹。

一个实施方式中，所述阀芯的外壁上设置有第一凸起；所述外螺纹设置于所述第一凸起上。

一个实施方式中，所述第一腔室的内壁上设置有第二凸起；所述内螺纹设置于所述第二凸起上。

一个实施方式中，还包括：

多个摩擦块，所述多个摩擦块布设于所述阀体的外侧，所述多个摩擦块中的相邻两个之间形成有通道；

多个弹簧，所述多个弹簧的一端与所述阀体的外壁连接，所述多个弹簧的另一端与所述多个摩擦块连接。

一个实施方式中，还包括：多个压环，所述多个压环均具有连接部和折弯部；所述多个压环中的其中两个压环的连接部与所述阀体外壁连接，且所述两个压环的折弯部相对从而在所述两个压环之间形成容置空间；所述摩擦块压设于所述容置空间内。

一个实施方式中，还包括：与所述多个摩擦块数量相等的多个支撑座，其具有相背对的两支撑端面；所述支撑座设置于所述容置空间内且与形成所述容置空间的两个压环的折弯部连接，所述两支撑端面的其中一个与所述阀体的外壁连接，所述两支撑端面的另一个与所述弹簧连接。

一个实施方式中，包括：具有开口的压盖，所述压盖可拆卸的连接于所述阀体的第一端，所述开口供所述阀芯活动穿设。

一个实施方式中，还包括：接箍；所述接箍可拆卸的安装于所述阀芯靠近所述第一端的端部上。

借由以上的技术方案，本申请的有益效果在于：通过在阀体的第一腔室内设置可移动的阀芯，并通过在所述阀芯的端部设置能坐落在阀座上的封堵部，从而可将所述第一腔室与套管空间进行封隔，有效防止井下高压流体经本实施方式的井下防喷阀提供的流体通道上返造成井喷事故。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本申请实施方式的防喷阀的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

请参阅图1，本申请通过的一种井下防喷阀，其能与管柱连接并随管柱下入至油气井的套管中，所述井下防喷阀可以包括：纵长延伸的阀体10，其具有向背对的第一端101和第二端102。所述阀体10内沿其延伸方向开设有第一腔室110，所述第二端102设置具有开口通道104的阀座103，所述开口通道104能连通所述第一腔室110与所述阀体10的外部空间。与所述阀体10同向延伸的阀芯20，所述阀芯20设置于所述第一腔室110内且能在其中沿纵长方向移动。所述阀芯20沿其纵长方向开设有能与管柱连通的第二腔室220，所述阀芯20的侧壁开设有多个连通所述第一腔室110和第二腔室220的通孔201。所述阀芯20靠近所述阀体10的第二端102的端部设置有封堵部203。所述阀芯20在所述第一腔室110内移动时，所述封堵部203能坐落于所述阀座103上，以封隔所述第一腔室110与所述阀体10的外部空间。

在本实施方式中，所述阀体10可由金属材料制成，以满足井下作业时高温高压对材料的强度需求。其内部可以开设有沿纵长方向延伸的第一腔室110，所述第一腔室110可呈圆筒状或柱状，所述阀体10在所述第一端101可以设置与所述第一腔室110接通的开口，以方便阀芯20装入所述第一腔室110。所述阀座103设置在所述本体10的第二端102，所述阀座103上的开口通道104可以连通所述第一腔室110与所述阀体10的外部空间。具体的，当本实施方式的井下防喷阀下入到油气井套管中，通过所述阀座103可以连通所述第一腔室110与所述套管空间。

在本实施方式中，所述阀芯20可由金属材料制成，以满足井下作业时高温高压以及流体冲刷对材料的强度需求。所述阀芯20可呈与所述第一腔室110形状相同的圆筒状或柱状。其内部可以开设有沿纵长方向延伸的第二腔室220，所述阀芯20靠近所述第一端101的端部可以是开口的，以便本实施方式的井下防喷阀与管柱连接时，所述第二腔室220可以与管柱连通，以使管柱内的流体进入所述第二腔室220内。所述阀芯20的侧壁开设有多个通孔201，所述多个通孔201连通所述第一腔室110和第二腔室220，以便将所述第二腔室220内的流体引导进入所述第一腔室110。所述多个通孔201可以均布于所述阀体20的侧壁，优选以环形阵列的形式布置，以便能均衡流体流动。所述阀芯20靠近所述阀体10的第二端102的端部可以设置有封堵部203。所述封堵部203可以坐落于所述阀座103的开口通道104上，以封隔所述第一腔室110与所述阀体10的外部空间。具体的，所述封堵部203的形状可以与所述阀座103上的开口通道104的形状相适配。例如，所述封堵部203和所述开口通道104可以呈锥状，以便所述阀芯20在所述第一腔室110内向所述第二端102方向移动时，呈锥状的所述封堵部203能准确的定位并坐落于所述开口通道104，保证坐落准确和封堵良好。

具体实施时，可以将本实施方式的井下防喷阀与管柱连接后一起下入至油气井套管中。当需要进行钻修井作业例如钻井、洗井、冲砂时，可以在管柱中打压高压流体，高压流体经管柱进入与之连通的第二腔室220，并经所述多个通孔201进入第一腔室110，最终通过所述阀座103上的开口通道104流出进入套管。当需要进行防喷作业时，使所述阀芯20在所述第一腔室110向所述第二端102内移动，所述封堵部203可坐落于所述阀座103的开口通道104上，将所述第一腔室110与套管空间封隔，从而可防止井下高压流体经本实施方式的井下防喷阀提供的流体通道上返造成井喷事故。

本实施方式通过在阀体10的第一腔室110内设置可移动的阀芯20，并通过在所述阀芯20的端部设置能坐落在阀座103上的封堵部203，从而可将所述第一腔室110与套管空间进行封隔，有效防止井下高压流体经本实施方式的井下防喷阀提供的流体通道上返造成井喷事故。

此外，本实施方式的井下防喷阀在完成防喷作业后，可以移动所述阀芯20，使所述封堵部103与所述开口通道104脱离，如此可重新打开进行钻修井作业时所需的流体通道，从而可实现钻修井作业与防喷作业的自由变换，提高钻修井作业时处置放喷事故的灵活性和，进而可提高施工作业的效率。

在一个实施方式中，为实现所述阀芯20在所述第一腔室110内的移动，所述阀芯20的外壁可以设置有外螺纹，所述第一腔室110的内壁可以设置有与所述外螺纹相适配的内螺纹。

在本实施方式中，通过在所述阀芯20的外壁和所述第一腔室110的内壁上设置相适配的螺纹，可以对所述阀芯20施加使其旋转的力，从而使所述阀芯20在所述第一腔室110内移动。具体的，例如，本实施方式的井下防喷阀的阀芯20可以与管柱连接，并可以随管柱一起下入至油气井套管。当需要进行防喷作业时，可以在地面上对管柱施加使之旋转的力，则与管柱连接的阀芯20可以被带动随之旋转，从而阀芯20可以在所述第一腔室110内移动。当然，本申请实现所述阀芯20在所述第一腔室110内的移动还可以有其他的实现方式。具体的，例如，可以在地面上通过工程设备例如吊车、液压缸等直接对与本申请实施方式的井下防喷阀施加力的作用，从而使所述阀芯20在所述第一腔室110内移动，本申请实施方式并不以此为限。

在一个实施方式中，可以所述阀芯20的外壁上设置第一凸起210，将所述外螺纹设置于所述第一凸起210上。或者，可以在所述第一腔室110的内壁上设置第二凸起(未示出)，将所述内螺纹设置于所述第二凸起上。

在本实施方式中，通过将螺纹设置在凸起上，可以使所述阀芯20与所述第一腔室110之间形成环形的间隙，从而使所述多个通孔201能够连通所述第一腔室110和第二腔室220。

在一个实施方式中，本申请实施方式的井下防喷阀还可以包括：多个摩擦块30，所述多个摩擦块30可以布设于所述阀体10的外侧，所述多个摩擦块30中的相邻两个之间形成有通道(未示出)。多个弹簧40，所述多个弹簧40的一端可以与所述阀体10的外壁连接，所述多个弹簧40的另一端可以与所述多个摩擦块30连接。

在本实施方式中，所述多个摩擦块30沿纵长方向可以具有一定的长度，沿周向可以具有一定的宽度。所述多个摩擦块30可以布设于所述阀体10的外侧，优选以环形阵列的方式均匀布设于所述阀体10的外侧。所述多个摩擦块30中的相邻两个之间不接触，从而可以在相邻的两个摩擦块30之间形成有通道，以便进行钻修井作业，钻井液或洗井液可以经所述通道上返。当本申请实施方式的井下防喷阀随管柱一起下入至油气井的套管中时，所述多个摩擦块30可以与套管内壁相接触。此外，为增大所述多个摩擦块30与套管内壁的摩擦力，可以在所述多个摩擦块30上设置沿纵长延伸的沟槽，所述多个摩擦块30至少与套管相接触的外表面可以采用较粗糙摩擦系数较大的材料制成。此外，所述多个摩擦块30优选以环形阵列的方式均匀布设于所述阀体10的外侧可以使所述多个摩擦块30与套管之间的摩擦力沿周向均匀分布。所述多个弹簧40压设于所述阀体10与所述多个摩擦块30之间，从而可对所述多个摩擦块30施加使之紧贴套管内壁的偏压。当旋转所述阀芯20时，由于所述多个弹簧40的偏压作用，所述多个摩擦块30紧贴套管内壁，从而使所述阀体10沿周向被固定，所述阀芯20即可在所述第一腔室110内通过螺纹的旋进发生移动。

在一个实施方式中，本申请实施方式的井下防喷阀还可以包括：多个压环50，所述多个压环50均具有连接部501和折弯部502。所述连接部501与所述阀体10外壁连接，所述多个压环50中的两个压环的折弯部502相对从而在所述两个压环之间形成容置空间60。所述摩擦块30压设于所述容置空间60内。

在本实施方式中，所述多个压环50的截面可呈L状，其连接部501可以与所述阀体10的外壁连接，优选为可拆卸连接，例如可以为螺纹连接或丝扣连接。所述多个压环50中的两个的折弯部502相对设置以形成容置空间60。所述摩擦块30可以压设于所述容置空间60内，从而可对所述摩擦块30进行限位。

在一个实施方式中，本申请实施方式的井下防喷阀还可以包括：与所述多个摩擦块30数量相等的多个支撑座70，其具有相背对的两支撑端面；所述支撑座70设置于所述容置空间60内且与形成所述容置空间60的两个压环的折弯部502连接，所述两支撑端面的其中一个与所述阀体10的外壁连接，所述两支撑端面的另一个与所述弹簧40连接。

在本实施方式中，所述多个支撑座70可呈中部凹陷两端凸起状，通过两端的凸起实现与所述压环50的折弯部502的连接，通过中部的凹陷形成其两个支撑端面中的其中一个可以与所述弹簧40连接，更具体的为所述弹簧40的一端顶固与该支撑面上。两个支撑端面中的另一个可以与所述阀体10的外壁连接，更具体的为紧贴所述阀体10的外壁。通过设置多个支撑座70，可以更好的传递力的作用，防止所述阀芯20在所述第一腔室110内转动时带动所述阀体10转动，较佳的实现所述阀体10的周向固定。

在一个实施方式中，本申请实施方式的井下防喷阀还可以包括：有开口(未示出)的压盖80，所述压盖80可拆卸的连接于所述阀体10的第一端101，所述开口供所述阀芯20活动穿设。

在本实施方式中，所述压盖80与所述阀体10的第一端101可通过螺纹或丝扣实现拆卸连接，以对所述阀体10的第一端101进行限位。其上开设的开口供所述阀芯20活动穿设。

在一个实施方式中，本申请实施方式的井下防喷阀还可以包括：接箍90。所述接箍90可拆卸的安装于所述阀芯20靠近所述第一端101的端部上。

在本实施方式中，通过在所述阀芯20靠近所述第一端101的端部可拆卸的安装接箍90，可通过所述接箍90实现与管柱的连接。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本说明书中的各个实施方式均采用递进的方式描述，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处，各个实施方式之间相同相似的部分互相参见即可。

上述实施方式只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种井下防喷阀，其特征在于，包括：

纵长延伸的阀体，其具有相背对的第一端和第二端；所述阀体内沿其延伸方向开设有第一腔室，所述第二端设置具有开口通道的阀座，所述开口通道能连通所述第一腔室与所述阀体的外部空间；

与所述阀体同向延伸的阀芯，所述阀芯设置于所述第一腔室内且能在其中沿纵长方向移动；所述阀芯沿其纵长方向开设有能与管柱连通的第二腔室，所述阀芯的侧壁开设有多个连通所述第一腔室和第二腔室的通孔；所述阀芯靠近所述阀体的第二端的端部设置有封堵部；所述阀芯在所述第一腔室内移动时，所述封堵部能坐落于所述阀座的开口通道上，以封隔所述第一腔室与所述阀体的外部空间。

2.如权利要求1所述的井下防喷阀，其特征在于，所述阀芯的外壁设置有外螺纹，所述第一腔室的内壁设置有与所述外螺纹相适配的内螺纹。

3.如权利要求2所述的井下防喷阀，其特征在于，所述阀芯的外壁上设置有第一凸起；所述外螺纹设置于所述第一凸起上。

4.如权利要求2所述的井下防喷阀，其特征在于，所述第一腔室的内壁上设置有第二凸起；所述内螺纹设置于所述第二凸起上。

5.如权利要求1所述的井下防喷阀，其特征在于，还包括：

多个摩擦块，所述多个摩擦块布设于所述阀体的外侧，所述多个摩擦块中的相邻两个之间形成有通道；

多个弹簧，所述多个弹簧的一端与所述阀体的外壁连接，所述多个弹簧的另一端与所述多个摩擦块连接。

6.如权利要求5所述的井下防喷阀，其特征在于，还包括：多个压环，所述多个压环均具有连接部和折弯部；所述多个压环中的其中两个压环的连接部与所述阀体外壁连接，且所述两个压环的折弯部相对从而在所述两个压环之间形成容置空间；所述摩擦块压设于所述容置空间内。

7.如权利要求6所述的井下防喷阀，其特征在于，还包括：与所述多个摩擦块数量相等的多个支撑座，其具有相背对的两支撑端面；所述支撑座设置于所述容置空间内且与形成所述容置空间的两个压环的折弯部连接，所述两支撑端面的其中一个与所述阀体的外壁连接，所述两支撑端面的另一个与所述弹簧连接。

8.如权利要求1所述的井下防喷阀，其特征在于，还包括：具有开口的压盖，所述压盖可拆卸的连接于所述阀体的第一端，所述开口供所述阀芯活动穿设。

9.如权利要求1所述的井下防喷阀，其特征在于，还包括：接箍；所述接箍可拆卸的安装于所述阀芯靠近所述第一端的端部上。