CN206608140U - 一种可循环使用的压裂泵阀盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可循环使用的压裂泵阀盘,涉及石油开采领域。它包括阀盘本体，替换阀圈，上密封橡胶圈和下密封橡胶圈；阀盘本体从上到下依次设置有上密封圈卡槽，螺纹退刀槽，螺纹台阶面；替换阀圈的外表面为具有一定倾角的锥形结构，替换阀圈的上表面设置有一定高度的承载台阶面，替换阀圈的内部设置有与阀盘本体螺纹台阶面相配合的螺纹，替换阀圈的下表面设置有下密封圈卡槽；阀盘本体与替换阀圈具有良好的同轴度，阀盘本体与替换阀圈通过螺纹连接。本实用新型能够在压裂泵泵阀磨损，泵阀的密封性下降后，通过更换替换阀圈即可实现阀盘本体的循环使用，从而为施工方节省成本，极大的节约资源。

Description

一种可循环使用的压裂泵阀盘

技术领域

本实用新型涉及石油开采技术领域，具体涉及一种用于压裂泵吸入阀和排出阀的阀盘结构。

背景技术

在油气开采中，若油气井与油气层之间的孔隙不发达或者被堵塞，会严重影响油气井的产量，甚至不出油气。这不仅增加了油气开采的成本，也是对自然资源的一种间接浪费。因此，很有必要人为地改善油气层的物理结构，扩大、延伸、疏通地层孔隙，降低油气流动阻力，提高地层渗透能力，从而增加油气井产量。实践证明，加砂压裂和酸化压裂是实现此目的的最有效的措施之一，目前压裂技术已在国内外的油气开采中得到了广泛的应用。

要准确有效地实施压裂酸化工艺，必须具备大功率、大排量、高压力的压裂泵，由于泵的工作条件相当恶劣，又要求泵中的关键部件——泵阀具有较高的耐磨料磨损和耐腐蚀磨损的能力，以保证施工的效率和效果。然而，目前在钻采现场使用的压裂泵，其泵阀的寿命相当低，有时连一个井的作业(约2.5小时)也无法完成，经现场的反馈发现泵阀的损坏主要集中在阀盘的磨损，导致泵阀整体的密封性下降，目前压裂泵阀盘多采用整体制造工艺，泵阀替换后，阀盘废弃，从而增加了施工成本，造成了资源的极大浪费，由于目前压裂技术应用十分广泛，泵阀又是易损件，使用寿命极低，如果能够使阀盘循环使用，将会节省大量的资源。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供一种可循环使用的压裂泵阀盘，它能够在压裂泵泵阀磨损，泵阀的密封性下降后，通过更换替换阀圈即可，实现阀盘本体的循环使用，从而为施工方节省成本，极大的节约资源。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种可循环使用的压裂泵阀盘,包括阀盘本体，替换阀圈，上密封橡胶圈和下密封橡胶圈；阀盘本体从上到下依次设置有上密封圈卡槽，螺纹退刀槽，螺纹台阶面；替换阀圈的外表面为具有一定倾角的锥形结构，替换阀圈的上表面设置有一定高度的承载台阶面，替换阀圈的内部设置有与阀盘本体螺纹台阶面相配合的螺纹，替换阀圈的下表面设置有下密封圈卡槽；阀盘本体与替换阀圈具有良好的同轴度，阀盘本体与替换阀圈通过螺纹连接，且在阀盘本体的制造过程中保证，必须保证阀盘本体下部的导向爪的外径小于阀盘本体螺纹台阶面的外径，同时保证替换阀圈的内孔直径大于阀盘本体下部的导向爪的外径；上密封橡胶圈安装在上密封圈卡槽内；下密封橡胶圈安装在下密封圈卡槽内，下密封橡胶圈的底部安装有一个压环，压环紧固在螺纹台阶面上，上表面顶紧下密封橡胶圈。

进一步优化本技术方案，一种可循环使用压裂泵阀盘的替换阀圈采用高强度、高刚度、耐冲击的材料，替换阀圈的锥形结构外表面经过渗碳，涂层处理。

进一步优化本技术方案，一种可循环使用压裂泵阀盘的阀盘本体的螺纹台阶面与替换阀圈的内部螺纹采用梯形螺纹结构。

本实用新型有以下几个优点：

1、由于压裂泵的使用工况极其恶劣，泵阀是易损件，泵阀的使用寿命极低，所以施工现场压裂泵阀的替换十分频繁，本实用新型能够在压裂泵泵阀磨损，泵阀的密封性下降后，通过更换替换阀圈即可重新使用，实现阀盘本体的循环使用，从而为施工方节省成本，极大的节约资源；上密封橡胶圈和下密封橡胶圈可以防止泵阀工作过程中压裂液进入螺纹间隙，腐蚀磨损螺纹配合面；由于压裂泵工作过程中的压强很大，一般可达100Mpa以上，作用在替换阀盘锥形结构表面的作用力也会很大，替换阀圈上表面设置的承载台阶面，能承载一部分力，从而减轻螺纹部分的承载，防止螺纹在重载下变形，提高使用寿命；

2、替换阀圈采用高强度，高刚度，耐冲击的材料，可有效提高替换阀圈的使用寿命，避免频繁的更换，从而提高工作效率；

3、由于压裂泵工作过程中的压强很大，一般可达100Mpa以上，作用在替换阀盘锥形结构表面的作用力也会很大，梯形螺纹的耐磨性较好，可以承受较大的载荷，可以在一定程度上减少螺纹的破坏，从而提高本实用新型的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的阀盘本体结构示意图；

图2为本实用新型的替换阀圈结构示意图；

图3本实用新型与阀座配合后的结构示意图。

1、阀盘本体；2、替换阀圈；3、上密封橡胶圈；4、下密封橡胶圈；5、上密封圈卡槽；6、螺纹退刀槽；7、螺纹台阶面；8、锥形结构；9、承载台阶面； 10、下密封圈卡槽；11、导向爪；12、阀座；13、压环。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1、2、3所示，一种可循环使用的压裂泵阀盘,包括阀盘本体1，替换阀圈2，上密封橡胶圈3和下密封橡胶圈4；阀盘本体1从上到下依次设置有上密封圈卡槽5，螺纹退刀槽6，螺纹台阶面7；替换阀圈2的外表面为具有一定倾角的锥形结构8，替换阀圈2的上表面设置有一定高度的承载台阶面9，替换阀圈2的内部设置有与阀盘本体1螺纹台阶面相配合的螺纹，替换阀圈2的下表面设置有下密封圈卡槽10；阀盘本体1与替换阀圈2具有良好的同轴度，阀盘本体1与替换阀圈2通过螺纹连接，且在阀盘本体1的制造过程中，必须保证阀盘本体1下部的导向爪11的外径小于阀盘本体1螺纹台阶面7的外径，同时保证替换阀圈2的内孔12直径大于阀盘本体1下部的导向爪11的外径；上密封橡胶圈3安装在上密封圈卡槽5内；下密封橡胶圈4安装在下密封圈卡槽 10内，下密封橡胶圈4的底部安装有一个压环13，压环13紧固在螺纹台阶面7 上，上表面顶紧下密封橡胶圈4替换阀圈2采用高强度，高刚度，耐冲击的材料，替换阀圈2的锥形结构8外表面经过渗碳，涂层处理；阀盘本体1的螺纹台阶面7与替换阀圈2的内部螺纹采用梯形螺纹结构。

在使用时，一旦替换阀圈2的锥形结构8外表面出现磨损，导致泵阀的气密性下降，整体机构不能正常工作后，首先使压裂泵停机，将本实用新型从阀座12内取出，旋下压环13，将下密封圈卡槽10内的下密封橡胶圈4取下，逆时针转动磨损的替换阀圈2，使替换阀圈2从阀盘本体1的螺纹台阶面7上取下，拿取需要更换的替换阀圈2，使其套在阀盘本体1的螺纹台阶面7上，顺时针转动替换阀圈2，直至替换阀圈2上的承载台阶面9与上密封圈卡槽5的下表面接触稳定，最后将本实用新型安装在阀座12上，启动压裂泵即可工作。

Claims (3)

1.一种可循环使用的压裂泵阀盘,其特征在于：包括阀盘本体(1)，替换阀圈(2)，上密封橡胶圈(3)和下密封橡胶圈(4)；阀盘本体(1)从上到下依次设置有上密封圈卡槽(5)，螺纹退刀槽(6)，螺纹台阶面(7)；替换阀圈(2)的外表面为具有一定倾角的锥形结构(8)，替换阀圈(2)的上表面设置有一定高度的承载台阶面(9)，替换阀圈(2)的内部设置有与阀盘本体(1)螺纹台阶面相配合的螺纹，替换阀圈(2)的下表面设置有下密封圈卡槽(10)；阀盘本体(1)与替换阀圈(2)具有良好的同轴度，阀盘本体(1)与替换阀圈(2)通过螺纹连接，且在阀盘本体(1)的制造过程中保证，必须保证阀盘本体(1)下部的导向爪(11)的外径小于阀盘本体(1)螺纹台阶面(7)的外径，同时保证替换阀圈(2)的内孔(12)直径大于阀盘本体(1)下部的导向爪(11)的外径；上密封橡胶圈(3)安装在上密封圈卡槽(5)内；下密封橡胶圈(4)安装在下密封圈卡槽(10)内，下密封橡胶圈(4)的底部安装有一个压环(13)，压环(13)紧固在螺纹台阶面(7)上，上表面顶紧下密封橡胶圈(4)。

2.根据权利要求1所述的一种可循环使用的压裂泵阀盘，其特征在于：替换阀圈(2)采用高强度，高刚度，耐冲击的材料，替换阀圈(2)的锥形结构(8)外表面经过渗碳，涂层处理。

3.根据权利要求1所述的一种可循环使用的压裂泵阀盘，其特征在于：阀盘本体(1)的螺纹台阶面(7)与替换阀圈(2)的内部螺纹采用梯形螺纹结构。