CN208918515U - 固定式气举阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固定式气举阀，包括气举阀组件和单流阀组件，所述气举阀组件和单流阀组件上设置有相适配的锥面螺纹密封连接结构，气举阀组件和单流阀组件通过锥面螺纹密封连接结构连接，所述单流阀组件内设置有两级密封结构。本实用新型能够实现70MPa以内的气体密封，且螺纹连接之间无需缠生料带，而采用金属密封，可靠性较高。

Description

固定式气举阀

技术领域

本实用新型涉及一种采油工具，尤其涉及一种固定式气举阀，可适用于油井开发，尤其适用于气井作业中。

背景技术

在油气井的开采过程中，气举是一种常用的采油、排液方式。气举采油是利用人工举升方法，把压缩气体注入油管底部，与地层产液混合，气体在液体中膨胀，降低液体的密度和油管中液柱重量，使油管内的流动压力梯度下降，从而降低井底流动压力，建立起将液体举升到地面的生产压差。

气举阀安装在工作筒上并随油管一起下入指定深度，地面通过环空加压方式来控制气举阀的打开及关闭。环空压力作用于气举阀的波纹管，使得气举阀打开，环空气体进入气举阀，并通过气举阀上的单流阀，从而进入油管实现人工举升作用。

气举排液过程要求液体流动为单方向流动，通常是从油套环空流向油管，而油管内的流体不能流向油套环空。气举阀的单流阀能够实现此项功能，因此，单流阀的结构非常关键。

采用现有的单流阀结构存在如下问题：

一、经试验反复验证，此结构单流阀不能实现气密封，不能适用于气井。

二、单流阀头与单流阀座之间的密封主要靠O形圈密封，而O形圈处于高速流体冲刷位置，O形圈易受冲蚀，可靠性不高。

三、单流阀与气举阀组件以及工作筒的连接形式为NPT螺纹，在使用时要求在螺纹上缠绕生料带，才能实现密封。而生料带在腐蚀及高温高压井况下的可靠性不高。

由上述可以看出，传统气举阀不适用于腐蚀井况下的气井。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有固定式气举阀存在的上述问题，提供一种固定式气举阀。本实用新型能够实现70MPa以内的气体密封，且螺纹连接之间无需缠生料带，而采用金属密封，可靠性较高。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种固定式气举阀，包括气举阀组件和单流阀组件，其特征在于：所述气举阀组件和单流阀组件上设置有相适配的锥面螺纹密封连接结构，气举阀组件和单流阀组件通过锥面螺纹密封连接结构连接，所述单流阀组件内设置有两级密封结构。

所述气举阀组件的锥面螺纹密封连接结构包括连接螺纹和密封锥面，密封锥面位于气举阀组件与单流阀组件配合端的端面处，连接螺纹位于密封锥面后部的气举阀组件外壁上。

所述单流阀组件的锥面螺纹密封连接结构包括连接螺纹和密封锥面，密封锥面位于单流阀组件内壁上，连接螺纹位于密封锥面前部的单流阀组件内壁上。

所述单流阀组件的密封锥面与气举阀组件的密封锥面配合密封，单流阀组件的连接螺纹与气举阀组件的连接螺纹配合连接。

所述单流阀组件包括单流阀座、密封垫、垫环、单流阀头、弹簧和单流阀体，单流阀头位于单流阀体内，单流阀头通过弹簧与单流阀体配合，密封垫设置在单流阀头与单流阀体之间并通过垫环限位在单流阀体上，单流阀座伸入单流阀体内分别与密封垫和单流阀头配合。

所述密封垫设置在单流阀头与单流阀体之间形成密封结构。

所述单流阀座压缩密封垫至单流阀座与单流阀头接触时形成密封结构。

采用本实用新型的优点在于：

一、本实用新型气举阀的单流阀有两级密封：在低压时主要靠压紧橡胶密封垫来实现密封，密封垫材质为氢化丁腈（HNBR），抗腐蚀性能优于氟橡胶；在高压时，密封垫进一步压缩，使得单流阀头接触单流阀座，从而实现金属密封+橡胶密封的双重密封。经试验验证，本结构能有效地实现70MPa以内的气密封。

二、重复一致性优异。单流阀经过弹簧改变后，导向性更好，使得单流阀在反复打开关闭以及拆装后，仍能保持其密封性能。

三、密封形式更加可靠。本实用新型采用锥面-螺纹密封连接形式，相对NPT形式，本连接形式无需缠生料带即可实现气体密封，性能更加可靠。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型锥面螺纹密封连接结构示意图；

图3为本实用新型单流阀组件结构示意图。

图中标记为：1、气举阀组件，2、单流阀组件，3、连接螺纹，4、密封锥面，5、单流阀座，6、密封垫，7、垫环，8、单流阀头，9、弹簧，10、单流阀体。

具体实施方式

实施例1

一种固定式气举阀，包括气举阀组件1和单流阀组件2，所述气举阀组件1和单流阀组件2上设置有相适配的锥面螺纹密封连接结构，气举阀组件1和单流阀组件2通过锥面螺纹密封连接结构连接，所述单流阀组件2内设置有两级密封结构。

所述气举阀组件1的锥面螺纹密封连接结构包括连接螺纹3和密封锥面4，密封锥面4位于气举阀组件1与单流阀组件2配合端的端面处，连接螺纹3位于密封锥面4后部的气举阀组件1外壁上。

所述单流阀组件2的锥面螺纹密封连接结构包括连接螺纹和密封锥面，密封锥面位于单流阀组件2内壁上，连接螺纹位于密封锥面前部的单流阀组件2内壁上。

所述单流阀组件2的密封锥面与气举阀组件的密封锥面4配合密封，单流阀组件2的连接螺纹与气举阀组件1的连接螺纹3配合连接。

所述单流阀组件2包括单流阀座5、密封垫6、垫环7、单流阀头8、弹簧9和单流阀体10，单流阀头8位于单流阀体10内，单流阀头8通过弹簧9与单流阀体10配合，密封垫6设置在单流阀头8与单流阀体10之间并通过垫环7限位在单流阀体10上，单流阀座5伸入单流阀体10内分别与密封垫6和单流阀头8配合。

所述密封垫6设置在单流阀头8与单流阀体10之间形成密封结构。

所述单流阀座5压缩密封垫6至单流阀座5与单流阀头8接触时形成密封结构。

实施例2

本实施例结合附图对本实用新型做进一步说明。

一种固定式气举阀，主要结构包括气举阀组件1和单流阀组件2。气举阀组件1与单流阀2之间采用锥面-螺纹（见图2所示）密封连接形式；单流阀组件2与工作筒之间也采用锥面-螺纹密封连接形式；同时，为避免粘扣而损伤密封面的情况发生，密封锥面4与连接螺纹3采取喷涂处理。本实用新型气举阀的单流阀结构（见图3所示）包含：单流阀座5、密封垫6、垫环7、单流阀头8、弹簧9、单流阀体10等零件。密封垫（序6）采用氢化丁腈(HNBR)橡胶，在低压时主要靠单流阀头（8）挤压密封垫6来实现密封；在高压时，密封垫6进一步压缩，使得单流阀头8接触单流阀座5，从而实现金属密封+橡胶密封的双重密封。

本单流阀将原单流阀头与单流阀座配合角度通过弹簧改变，使得其紧密密封；增加单流阀密封垫与垫环，去掉O形圈；更改了弹簧内径与线径，使其具有更好的导向性。

将单流阀的外部接口形式由NPT螺纹连接改为锥面-螺纹密封连接（Cone andThread Fitting, Swagelok）形式，并对接头进行喷砂以及喷涂等表处方式，避免粘扣。

本实用新型的工作原理为：将本实用新型连接在工作筒上，下入到指定深度，地面通过环空加压注气。气举阀靠波纹管充氮气提供气举阀的关闭压力，当注气压力超过关闭压力时，波纹管被压缩，阀球离开阀座，压缩气通过单流阀进而注入油管，从而完成人工举升。由于单流阀的存在，油管内的流体不会从气举阀流入油套环空。

Claims (7)

1.一种固定式气举阀，包括气举阀组件（1）和单流阀组件（2），其特征在于：所述气举阀组件（1）和单流阀组件（2）上设置有相适配的锥面螺纹密封连接结构，气举阀组件（1）和单流阀组件（2）通过锥面螺纹密封连接结构连接，所述单流阀组件（2）内设置有两级密封结构。

2.根据权利要求1所述的固定式气举阀，其特征在于：所述气举阀组件（1）的锥面螺纹密封连接结构包括连接螺纹（3）和密封锥面（4），密封锥面（4）位于气举阀组件（1）与单流阀组件（2）配合端的端面处，连接螺纹（3）位于密封锥面（4）后部的气举阀组件（1）外壁上。

3.根据权利要求2所述的固定式气举阀，其特征在于：所述单流阀组件（2）的锥面螺纹密封连接结构包括连接螺纹和密封锥面，密封锥面位于单流阀组件（2）内壁上，连接螺纹位于密封锥面前部的单流阀组件（2）内壁上。

4.根据权利要求3所述的固定式气举阀，其特征在于：所述单流阀组件（2）的密封锥面与气举阀组件（1）的密封锥面配合密封，单流阀组件（2）的连接螺纹与气举阀组件（1）的连接螺纹配合连接。

5.根据权利要求4所述的固定式气举阀，其特征在于：所述单流阀组件（2）包括单流阀座（5）、密封垫（6）、垫环（7）、单流阀头（8）、弹簧（9）和单流阀体（10），单流阀头（8）位于单流阀体（10）内，单流阀头（8）通过弹簧（9）与单流阀体（10）配合，密封垫（6）设置在单流阀头（8）与单流阀体（10）之间并通过垫环（7）限位在单流阀体（10）上，单流阀座（5）伸入单流阀体（10）内分别与密封垫（6）和单流阀头（8）配合。

6.根据权利要求5所述的固定式气举阀，其特征在于：所述密封垫（6）设置在单流阀头（8）与单流阀体（10）之间形成密封结构。

7.根据权利要求6所述的固定式气举阀，其特征在于：所述单流阀座（5）压缩密封垫（6）至单流阀座（5）与单流阀头（8）接触时形成密封结构。