CN205936518U - 一种能实现可锁定开井功能的测试阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能实现可锁定开井功能的测试阀，包括依次连接的上接头、球阀外筒、密封短节、换位外筒、第一连接短节、弹簧外筒、充氮阀体、氮腔外筒、传压接头、压差外筒及下接头，所述上接头与球阀外筒上端形成的腔体里设有球阀结构，所述球阀外筒下端与密封短节、换位外筒及第一连接短节形成的腔体里设有换位机构，所述弹簧外筒、充氮阀体及氮腔外筒形成的腔体里设有动力结构，所述传压接头的外圆上设有氮气压力释放机构，所述压差外筒的腔体里设有压力收集机构。该装置可应用于有长时间开井要求的油气井作业中，不用持续保持和监控环空操作压力，降低了现场施工人员的工作难度和工作量，现场应用更加方便。

Description

一种能实现可锁定开井功能的测试阀

技术领域

本实用新型属于石油、天然气井下作业工具技术领域，具体涉及一种能实现可锁定开井功能的测试阀。

背景技术

目前油田普遍使用的测试阀为N阀，N阀的操作模式为加压开井→泄压关井，在开井流动期间，为了保持N阀处于开井状态，就需要环空持续保持N阀的操作压力，特别是在一些需要水力泵排液、气举诱喷排液的作业中，开井流动期可达数十天，长时间的持续保持和监控N阀的操作压力，给现场施工人员增加了很大的工作难度和工作量，现场应用很不方便。

实用新型内容

本实用新型解决了现有技术的不足，提供一种能实现可锁定开井功能的测试阀，不仅可以实现测试阀井下开关井的功能，还能在泄压后实现锁定开井。

本实用新型所采用的技术方案是：一种能实现可锁定开井功能的测试阀,包括依次连接的上接头、球阀外筒、密封短节、换位外筒、第一连接短节、弹簧外筒、充氮阀体、氮腔外筒、传压接头、压差外筒及下接头，所述上接头与球阀外筒上端形成的腔体里设有球阀结构，所述球阀外筒下端与密封短节、换位外筒及第一连接短节形成的腔体里设有换位机构，所述弹簧外筒、充氮阀体及氮腔外筒形成的腔体里 设有动力结构，所述传压接头的外圆上设有氮气压力释放机构，所述压差外筒的腔体里设有压力收集机构。

在本实用新型一种较佳实施例中，所述球阀结构包括上球座、操作销、球阀总成、座弹簧、下球座、连接短节、座帽、锁紧短节及锁紧爪，所述上球座下端与下球座上端相接，所述下球座下端与锁紧短节上端连接，所述锁紧短节下端与锁紧爪上端连接，所述连接短节套设于所述下球座与锁紧短节相接处，所述球阀总成坐落在座弹簧后与座弹簧一并装入下球座的内孔中，并在球阀总成上装入操作销，所述座帽装入连接短节与锁紧短节间。

在本实用新型一种较佳实施例中，所述换位机构包括操作心轴、换位心轴、换位套及钢珠，所述操作心轴上端与座帽一端相抵，其下端与换位心轴上端相抵，所述换位套装入换位外筒内壁与换位心轴外壁间，所述钢珠装入所述换位套内壁与换位心轴外壁间。

在本实用新型一种较佳实施例中，所述动力结构包括弹簧心轴、推力球轴承、复位弹簧、调整垫环、氮腔心轴、氮气活塞、充氮孔保护塞、充氮针阀及止退螺钉，所述弹簧心轴上端与第一连接短节和换位心轴的下端相抵，其下端与充氮阀体上端相抵，所述氮腔心轴上端与充氮阀体下端相抵，其下端与传压接头上端相抵，所述推力球轴承、复位弹簧、调整垫环依次装入所述弹簧心轴外壁与弹簧外筒内壁间，所述氮气活塞装入氮腔外筒内壁与氮腔心轴外壁间，所述充氮孔保护塞、充氮针阀及止退螺钉设于所述充氮阀体上。

在本实用新型一种较佳实施例中，所述氮气压力释放机构包括泄 压弹簧与隔环，所述泄压弹簧与隔环穿入传压接头下端外圆上，并拧上压差外筒。

在本实用新型一种较佳实施例中，所述压力收集机构包括压差心轴、压差套、锁块、拉簧、剪销护套、剪切套、剪销，所述压差心轴装入压差外筒内孔中，压差套、锁块、拉簧、剪销护套、剪切套、剪销依次安装在所述压差心轴上。

相较于现有技术，本实用新型具有的有益效果：可应用于有长时间开井要求的油气井作业中，如射孔+酸压+测试联作中的气举诱喷排液、水力泵排液等，因为在长时间的开井流动期间，不用持续保持和监控环空操作压力，降低了现场施工人员的工作难度和工作量，现场应用更加方便。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型充氮阀体纵向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

一种能实现可锁定开井功能的测试阀，结构如图1所示，包括依次连接的上接头1、球阀外筒3、密封短节13、换位外筒14、第一连接短节19、弹簧外筒20、充氮阀体25、氮腔外筒26、传压接头29、压差外筒33及下接头41，所述上接头1与球阀外筒3上端形成的腔体里设有球阀结构，所述球阀外筒3下端与密封短节13、换位外筒14及第一连接短节19形成的腔体里设有换位机构，所述弹簧外筒20、 充氮阀体25及氮腔外筒26形成的腔体里设有动力结构，所述传压接头29的外圆上设有氮气压力释放机构，所述压差外筒33的腔体里设有压力收集机构。

其中，所述球阀结构包括上球座2、操作销4、球阀总成5、座弹簧6、下球座7、连接短节8、座帽9、锁紧短节10及锁紧爪11，所述上球座2下端与下球座7上端相接，所述下球座7下端与锁紧短节10上端连接，所述锁紧短节10下端与锁紧爪11上端连接，所述连接短节8套设于所述下球座7与锁紧短节10相接处，所述球阀总成5坐落在座弹簧6后与座弹簧6一并装入下球座7的内孔中，并在球阀总成5上装入操作销4，所述座帽9装入连接短节8与锁紧短节10间。此机构确保了锁定开井的可靠性。

所述换位机构包括操作心轴12、换位心轴15、换位套16及钢珠17，所述操作心轴12上端与座帽9一端相抵，其下端与换位心轴15上端相抵，所述换位套16装入换位外筒14内壁与换位心轴15外壁间，所述钢珠17装入所述换位套16内壁与换位心轴15外壁间。此机构可以使工具实现加压开井→泄压后锁定开井→再次加压、泄压后关井的操作模式，实现工具可锁定开井的功能。

所述动力结构包括弹簧心轴21、推力球轴承22、复位弹簧23、调整垫环24、氮腔心轴27、氮气活塞28、充氮孔保护塞42、充氮针阀43及止退螺钉44，所述弹簧心轴21上端与第一连接短节19和换位心轴15的下端相抵，其下端与充氮阀体25上端相抵，所述氮腔心轴27上端与充氮阀体25下端相抵，其下端与传压接头29上端相抵， 所述推力球轴承22、复位弹簧23、调整垫环24依次装入所述弹簧心轴21外壁与弹簧外筒20内壁间，所述氮气活塞28装入氮腔外筒26内壁与氮腔心轴27外壁间，所述充氮孔保护塞42、充氮针阀43及止退螺钉44设于所述充氮阀体25上。动力机构具体为弹簧与氮气动力机构，环空加压时，复位弹簧23和充氮阀体25里充的高纯氮气被压缩来积聚能量，给泄压后的换位和关井提供了动力。

所述氮气压力释放机构包括泄压弹簧31、隔环32及压差外筒33，所述泄压弹簧31与隔环32穿入传压接头29下端外圆上，并拧上压差外筒33。此机构在起钻过程中释放氮气室的高压氮气，工具起到井口，氮气室保持下井前的预充压力，确保了工具使用的安全性。

所述压力收集机构包括压差心轴34、压差套35、锁块36、拉簧37、剪销护套38、剪切套39、剪销40，所述压差心轴34装入压差外筒33内孔中，压差套35、锁块36、拉簧37、剪销护套38、剪切套39、剪销40依次安装在所述压差心轴34上。此机构收集的氮气压力确保了工具关井的可靠性。

下面结合附图1详细介绍本实用新型的工作原理：

入井前，根据地面温度、井底温度及液柱压力在地面预充好高纯氮气，安装好充氮孔保护塞42及止退螺钉44，并拧紧充氮针阀43。

入井过程中，复位弹簧23保持球阀总成5处于关闭状态。

环空加压操作工具时，因具有换位外筒14、换位心轴15、换位套16及钢珠17组成的特定的换位机构，操作心轴12和换位心轴15组成的轴串向下运动一个长行程来压缩复位弹簧23及高纯氮气45， 锁紧爪11撑开实现开井，同时压差套35上行剪断剪销40，收集到预定的氮气压力，锁块36锁住压差套35保持收集压力不被释放；环空泄压后，复位弹簧23及高纯氮气推动操作心轴12和换位心轴15组成的轴串向上运行一个短行程，球阀总成仍然开启，实现泄压后的锁定开井，此时，锁紧爪11拉住锁紧短节10、连接短节8及操作销4保持锁定开井状态；再次加压、泄压后，复位弹簧23及高纯氮气推动操作心轴12和换位心轴15组成的轴串向上运行一个长行程，锁紧短节10脱开锁紧爪11实现关井；

测试完成起钻过程中，高纯氮气推动泄压套30下行压缩泄压弹簧31来释放氮气压力，工具起到井口，氮气室保持下井前的预充压力。

该装置可应用于有长时间开井要求的油气井作业中，如射孔+酸压+测试联作中的气举诱喷排液、水力泵排液等，因为在长时间的开井流动期间，不用持续保持和监控环空操作压力，降低了现场施工人员的工作难度和工作量，现场应用更加方便。

上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型的实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等同变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种能实现可锁定开井功能的测试阀，包括依次连接的上接头(1)、球阀外筒(3)、密封短节(13)、换位外筒(14)、第一连接短节(19)、弹簧外筒(20)、充氮阀体(25)、氮腔外筒(26)、传压接头(29)、压差外筒(33)及下接头(41)，其特征在于，所述上接头(1)与球阀外筒(3)上端形成的腔体里设有球阀结构，所述球阀外筒(3)下端与密封短节(13)、换位外筒(14)及第一连接短节(19)形成的腔体里设有换位机构，所述弹簧外筒(20)、充氮阀体(25)及氮腔外筒(26)形成的腔体里设有动力结构，所述传压接头(29)的外圆上设有氮气压力释放机构，所述压差外筒(33)的腔体里设有压力收集机构。

2.根据权利要求1所述的一种能实现可锁定开井功能的测试阀，其特征在于，所述球阀结构包括上球座(2)、操作销(4)、球阀总成(5)、座弹簧(6)、下球座(7)、连接短节(8)、座帽(9)、锁紧短节(10)及锁紧爪(11)，所述上球座(2)下端与下球座(7)上端相接，所述下球座(7)下端与锁紧短节(10)上端连接，所述锁紧短节(10)下端与锁紧爪(11)上端连接，所述连接短节(8)套设于所述下球座(7)与锁紧短节(10)相接处，所述球阀总成(5)坐落在座弹簧(6)后与座弹簧(6)一并装入下球座(7)的内孔中，并在球阀总成(5)上装入操作销(4)，所述座帽(9)装入连接短节(8)与锁紧短节(10)间。

3.根据权利要求2所述的一种能实现可锁定开井功能的测试阀，其特征在于，所述换位机构包括操作心轴(12)、换位心轴(15)、换位套(16)及钢珠(17)，所述操作心轴(12)上端与座帽(9)一端相抵，其下端与换位心轴(15)上端相抵，所述换位套(16)装入换位外筒(14)内壁与换位心轴(15)外壁间，所述钢珠(17)装入所述换位套(16)内壁与换位心轴(15)外壁间。

4.根据权利要求3所述的一种能实现可锁定开井功能的测试阀，其特征在于，所述动力结构包括弹簧心轴(21)、推力球轴承(22)、复位弹簧(23)、调整垫环(24)、氮腔心轴(27)、氮气活塞(28)、充氮孔保护塞(42)、充氮针阀(43)及止退螺钉(44)，所述弹簧心轴(21)上端与第一连接短节(19)和换位心轴(15)的下端相抵，其下端与充氮阀体(25)上端相抵，所述氮腔心轴(27)上端与充氮阀体(25)下端相抵，其下端与传压接头(29)上端相抵，所述推力球轴承(22)、复位弹簧(23)、调整垫环(24)依次装入所述弹簧心轴(21)外壁与弹簧外筒(20)内壁间，所述氮气活塞(28)装入氮腔外筒(26)内壁与氮腔心轴(27)外壁间，所述充氮孔保护塞(42)、充氮针阀(43)及止退螺钉(44)设于所述充氮阀体(25)上。

5.根据权利要求4所述的一种能实现可锁定开井功能的测试阀，其特征在于，所述氮气压力释放机构包括泄压弹簧(31)、隔环(32)及压差外筒(33)，所述泄压弹簧(31)与隔环(32)穿入传压接头(29)下端外圆上，并拧上压差外筒(33)。

6.根据权利要求5所述的一种能实现可锁定开井功能的测试阀，其特征在于，所述压力收集机构包括压差心轴(34)、压差套(35)、锁块(36)、拉簧(37)、剪销护套(38)、剪切套(39)、剪销(40)，所述压差心轴(34)装入压差外筒(33)内孔中，压差套(35)、锁块(36)、拉簧(37)、剪销护套(38)、剪切套(39)、剪销(40)依次安装在所述压差心轴(34)上。