CN209129580U - 一种可反洗井的单流阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可反洗井的单流阀，过流挡板和下接头通过螺纹连接，阀芯卡接在下接头内，阀芯包括固定螺母、过流垫片、皮碗压环、皮碗和中心杆，在中心杆的中部设有斜面密封件，在下接头内设有缩径结构，缩径结构之间通过密封斜面相连，斜面密封件卡在密封斜面上，皮碗放在斜面密封件上，且皮碗的侧面分别与下接头的内壁和中心杆的杆壁相接触，皮碗压环插接在皮碗的凹槽内，皮碗压环的一侧与中心杆相接触，皮碗压环的顶端安装过流垫片，过流垫片的中心套接在中心杆上，固定螺母与中心杆螺纹连接。打压密封操作时，低压时主要依靠橡胶与金属面之间的密封，高压时依靠金属与金属之间的密封，故本装置更容易在小排量下实现密封。

Description

一种可反洗井的单流阀

技术领域

本实用新型涉及油田开发生产技术领域，更具体地说涉及一种不动管柱分段压裂工艺中在大斜度井内小排量下即可实现密封的可反洗井的单流阀。

背景技术

不动管柱分段压裂工艺管柱从上至下分别是油管串、多级滑套式喷砂器和可反洗井的单流阀，可反洗井的单流阀连接在管柱的最下端，该阀有三个作用，一是使油管与油套环空连通，保证油管串顺利下入；第二个作用是为第一段的压裂提供密封，具有堵头的作用；第三个作用是可以在管柱下入后进行反洗井操作。目前常规单流阀一般采用球和球座的单向密封，但是对于大斜度井，球在重力作用下容易脱离球座，如让球贴紧球座，则需要较大排量，依靠大排量的冲力将钢球冲到球座处实现密封，对施工排量具有一定的要求，为了解决上述问题，需将原有的球和球座密封进行改进。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中的不足，对于大斜度井，球和球座的单向密封时，球在重力作用下容易脱离球座，如让球贴紧球座，则需要较大排量，依靠大排量的冲力将钢球冲到球座处实现密封，对施工排量具有一定的要求，提供了一种可反洗井的单流阀，打压密封操作时，低压时主要依靠橡胶与金属面之间的密封，高压时依靠金属与金属之间的密封，故本装置更容易在小排量下实现密封。

本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现。

一种可反洗井的单流阀，包括过流挡板、阀芯和下接头，所述过流挡板和所述下接头通过螺纹连接，所述阀芯卡接在所述下接头内，所述阀芯包括固定螺母、过流垫片、皮碗压环、皮碗和中心杆，在所述中心杆的中部设置有斜面密封件，所述斜面密封件与所述中心杆一体设置，在所述下接头内设置有缩径结构，所述缩径结构之间通过密封斜面相连，所述斜面密封件卡在所述密封斜面上，所述皮碗放置在所述斜面密封件上，且所述皮碗的侧面分别与所述下接头的内壁和所述中心杆的杆壁相接触，所述皮碗压环插接在所述皮碗的凹槽内，所述皮碗压环的一侧与所述中心杆相接触，所述皮碗压环的顶端安装所述过流垫片，所述过流垫片的中心套接在所述中心杆上，所述固定螺母与所述中心杆螺纹连接，所述固定螺母的底端与所述过流垫片相接触。

所述过流垫片包括对中环和扶正件，在所述对中环上开设有中心孔，所述中心杆通过所述中心孔贯穿所述对中环，所述扶正件均匀设置在所述对中环的四周，所述扶正件与所述对中环一体设置，所述扶正件的数量为3-4个，各个相邻的所述扶正件之间的角度相同。

所述皮碗压环包括压环主体、弧形结构和凸状结构，所述压环主体通过所述弧形结构与所述凸状结构相连，所述压环主体、所述弧形结构和所述凸状结构一体设置。

所述皮碗包括皮碗座、内密封侧壁和外密封侧壁，所述内密封侧壁和所述外密封侧壁均一体设置在所述皮碗座上，在内密封侧壁和所述外密封侧壁形成凹状结构，所述凹状结构与所述皮碗压环的所述凸状结构相配合，所述皮碗座放置在所述斜面密封件上，所述内密封侧壁与所述中心杆的杆壁相接触，所述外密封侧壁与所述下接头的内壁相接触。

在所述过流挡板的顶端内壁上开设有油管母螺纹，在所述过流挡板中部设置有挡板，在所述挡板上开设有过流孔，所述过流孔的数量为4-6个，在所述过流挡板的底端外壁上开设有油管公螺纹。

在所述下接头的顶端内壁上开设有与所述过流挡板外壁上的油管公螺纹相配合的油管母螺纹，所述缩径结构的数量为2个，两个所述缩径结构均通过角度为45°的密封斜面相连，两个所述缩径结构之间为光面结构。

所述斜面密封件卡在位于所述下接头下部的所述密封斜面上。

在所述中心杆的顶端的杆壁上开设有与所述固定螺母相配合的公制公螺纹。

本实用新型的有益效果为：本实用新型主要应用于不动管柱分段压裂工艺，主要特点是阀芯与下接头替代了原单流阀中的球与球座部分，能够实现在大斜度井内小排量下完成密封打压作业，中心杆和过流垫片在阀体内部起到扶正和对中作用，且在反洗井时不影响过流，与现有产品相比较，该实用新型更适用于大斜度井内作业，密封打压时为橡胶和金属共同密封且对排量的要求更低。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中过流挡板的剖视结构示意图；

图3是本实用新型中过流垫片的正视和剖视结构示意图；

图4是本实用新型中皮碗压环的结构示意图；

图5是本实用新型中皮碗的结构示意图；

图中：1为过流挡板，2为固定螺母，3为过流垫片，4为皮碗压环，5为皮碗，6为中心杆，7为下接头，8为对中环，9为扶正件，10为中心孔，11为压环主体，12为弧形结构，13为凸状结构，14为皮碗座，15为内密封侧壁，16为外密封侧壁，17为挡板， 18为过流孔，19为凹状结构，20为斜面密封件，21为密封斜面。

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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

实施例一

一种可反洗井的单流阀，包括过流挡板1、阀芯和下接头7，过流挡板1和下接头7通过螺纹连接，阀芯卡接在下接头7内，阀芯包括固定螺母2、过流垫片3、皮碗压环4、皮碗5和中心杆6，在中心杆6的中部设置有斜面密封件20，斜面密封件20与中心杆6 一体设置，在下接头7内设置有缩径结构，缩径结构19之间通过密封斜面21相连，斜面密封件20卡在密封斜面21上，皮碗5放置在斜面密封件20上，且皮碗5的侧面分别与下接头7的内壁和中心杆6的杆壁相接触，皮碗压环4插接在皮碗5的凹槽内，皮碗压环4的一侧与中心杆6相接触，皮碗压环4的顶端安装过流垫片3，过流垫片3的中心套接在中心杆6上，固定螺母2与中心杆6螺纹连接，固定螺母2的底端与过流垫片3 相接触。

过流垫片3包括对中环8和扶正件9，在对中环8上开设有中心孔10，中心杆6通过中心孔10贯穿对中环8，扶正件9均匀设置在对中环8的四周，扶正件9与对中环8 一体设置，扶正件9的数量为4个，各个相邻的扶正件9之间的角度为90°。

皮碗压环4包括压环主体11、弧形结构12和凸状结构13，压环主体11通过弧形结构12与凸状结构13相连，压环主体11、弧形结构12和凸状结构13一体设置。

皮碗5包括皮碗座14、内密封侧壁15和外密封侧壁16，内密封侧壁15和外密封侧壁16均一体设置在皮碗座14上，在内密封侧壁15和外密封侧壁16形成凹状结构19，凹状结构22与皮碗压环4的凸状结构13相配合，皮碗座14放置在斜面密封件20上，内密封侧壁15与中心杆6的杆壁相接触，外密封侧壁16与下接头7的内壁相接触。

本实用新型安装在不动管柱分段压裂管柱的最下方，安装过程中，油套环空内的液体可推开阀芯涌入油管内，使油管与油套环空之间实现压力连通，保证不动管柱分段压裂管柱顺利下入井下预定深度；在进行喷砂射孔前需要将油管内进行封堵，即向油管内打液压，由于阀芯有一定的长度，且单流阀的内部空间有限，同时由于阀芯中的过流垫片3具有十字扶正结构，所以在大斜度井中阀芯基本与下接头7同轴，喷砂射孔和压裂时，只需要较小的排量即可推动阀芯移动，在较小的压力和排量下，皮碗5与下接头7 的内表面接触，形成初始密封，当压力较高时，中心杆6的斜面密封件20的斜面与下接头7的密封斜面21接触压紧，实现更可靠的密封，密封后即使排量和压力有降低的情况，阀芯也不会因重力作用返回，此时可进行喷砂射孔和后续的压裂操作；在反洗井时，油套环空内的流体反向推动阀芯，由于皮碗5与下接头7内表面的摩擦力较低，阀芯在较小压力下即可移动，使油管与油套环空串通，接着加大反洗液排量，将喷砂射孔或压裂后残存在井中的砂子洗净，过流挡板1截面设置有过流孔18，且过流垫片3的截面是十字形，因此阀芯在反洗井时对排量的影响较小。

实施例二

在实施例一的基础上，在过流挡板1的顶端内壁上开设有油管母螺纹，在过流挡板1 中部设置有挡板17，在挡板17上开设有过流孔18，过流孔18的数量为4-6个，在过流挡板1的底端外壁上开设有油管公螺纹，在下接头7的顶端内壁上开设有与过流挡板1 外壁上的油管公螺纹相配合的油管母螺纹，缩径结构的数量为2个，两个缩径结构均通过角度为45°的密封斜面21相连，两个缩径结构之间为光面结构，斜面密封件20卡在位于下接头7下部的密封斜面21上。

实施例三

在实施例二的基础上，在中心杆6的顶端的杆壁上开设有与固定螺母相配合的公制公螺纹。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种可反洗井的单流阀，其特征在于：包括过流挡板、阀芯和下接头，所述过流挡板和所述下接头通过螺纹连接，所述阀芯卡接在所述下接头内，所述阀芯包括固定螺母、过流垫片、皮碗压环、皮碗和中心杆，在所述中心杆的中部设置有斜面密封件，所述斜面密封件与所述中心杆一体设置，在所述下接头内设置有缩径结构，所述缩径结构之间通过密封斜面相连，所述斜面密封件卡在所述密封斜面上，所述皮碗放置在所述斜面密封件上，且所述皮碗的侧面分别与所述下接头的内壁和所述中心杆的杆壁相接触，所述皮碗压环插接在所述皮碗的凹槽内，所述皮碗压环的一侧与所述中心杆相接触，所述皮碗压环的顶端安装所述过流垫片，所述过流垫片的中心套接在所述中心杆上，所述固定螺母与所述中心杆螺纹连接，所述固定螺母的底端与所述过流垫片相接触。

2.根据权利要求1所述的一种可反洗井的单流阀，其特征在于：所述过流垫片包括对中环和扶正件，在所述对中环上开设有中心孔，所述中心杆通过所述中心孔贯穿所述对中环，所述扶正件均匀设置在所述对中环的四周，所述扶正件与所述对中环一体设置。

3.根据权利要求2所述的一种可反洗井的单流阀，其特征在于：所述扶正件的数量为3-4个，各个相邻的所述扶正件之间的角度相同。

4.根据权利要求1所述的一种可反洗井的单流阀，其特征在于：所述皮碗压环包括压环主体、弧形结构和凸状结构，所述压环主体通过所述弧形结构与所述凸状结构相连，所述压环主体、所述弧形结构和所述凸状结构一体设置。

5.根据权利要求4所述的一种可反洗井的单流阀，其特征在于：所述皮碗包括皮碗座、内密封侧壁和外密封侧壁，所述内密封侧壁和所述外密封侧壁均一体设置在所述皮碗座上，在内密封侧壁和所述外密封侧壁形成凹状结构，所述凹状结构与所述皮碗压环的所述凸状结构相配合，所述皮碗座放置在所述斜面密封件上，所述内密封侧壁与所述中心杆的杆壁相接触，所述外密封侧壁与所述下接头的内壁相接触。

6.根据权利要求1所述的一种可反洗井的单流阀，其特征在于：在所述过流挡板的顶端内壁上开设有油管母螺纹，在所述过流挡板中部设置有挡板，在所述挡板上开设有过流孔，在所述过流挡板的底端外壁上开设有油管公螺纹。

7.根据权利要求6所述的一种可反洗井的单流阀，其特征在于：所述过流孔的数量为4-6个。

8.根据权利要求1所述的一种可反洗井的单流阀，其特征在于：在所述下接头的顶端内壁上开设有与所述过流挡板外壁上的油管公螺纹相配合的油管母螺纹，所述缩径结构的数量为2个，两个所述缩径结构均通过角度为45°的密封斜面相连，两个所述缩径结构之间为光面结构。

9.根据权利要求8所述的一种可反洗井的单流阀，其特征在于：所述斜面密封件卡在位于所述下接头下部的所述密封斜面上。

10.根据权利要求1所述的一种可反洗井的单流阀，其特征在于：在所述中心杆的顶端的杆壁上开设有与所述固定螺母相配合的公制公螺纹。