CN209385094U - 一种环空控制阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种环空控制阀，包括滤帽、阀座、阀球、弹簧座、弹簧和下接头；弹簧座设置在下接头内部，弹簧套设在弹簧座上，阀球设置在弹簧座上部，阀座下部与下接头上部螺纹连接，阀座上部与滤帽螺纹连接。本实用新型提供的环空控制阀能够在350℃高温下能够承受20MPa工作压差，完全满足热采井的使用条件，各个部件之间依靠螺纹连接，提高了连接的稳定性。通过弹簧的弹力与流体的压力平衡控制阀球上下移动，进而控制环空控制阀的开闭，本实用新型提供的环空控制阀结构相对简单，工作可靠性高，适用于热采复杂的井下工况条件，并且，该环空控制阀可很好的防止杂物堵塞以及弹簧高温失效，大大提高了本实用新型的实用性。

Description

一种环空控制阀

技术领域

本申请涉及石油开采领域，具体涉及一种环空控制阀。

背景技术

为了提高热采效果，海上稠油热采一般采用环空注氮的井筒隔热方式，同时为了符合海上油井的安全法规，需要在井下放置封隔工具，而如何控制开启和关闭热采井井下工具的环空通道是目前亟需解决的问题。

现有技术中的环空控制阀，多是针对常规采油研制的，没有考虑热采井高温、高压、高腐蚀的工作条件以及水平井复杂的井身结构，难以满足海上热采井耐高温生产条件，结构相对复杂，工作可靠性低，不适合海上热采井使用。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种环空控制阀，该环空控制阀除可用于普通采油井中，还可适用于热采井采油，其结构相对简单，工作可靠性高。

为了达到本实用新型的目的，本实用新型采取的技术方案如下：

本实用新型提供了一种环空控制阀，包括滤帽、阀座、阀球、弹簧座、弹簧和下接头；

所述弹簧座设置在所述下接头内部，所述弹簧套设在所述弹簧座上，所述阀球设置在所述弹簧座上部，所述阀座下部与所述下接头上部螺纹连接，所述阀座上部与所述滤帽螺纹连接，所述下接头的通道内设置有缩径台阶。

可选地，所述弹簧座设置有限位台阶，所述限位台阶与所述缩径台阶配合限位。

可选地，所述弹簧座下部伸入所述下接头的缩径台阶以下的通道中。

可选地，所述弹簧座上部还设有端部台阶，所述弹簧安装在所述端部台阶与所述缩径台阶之间。

可选地，所述弹簧座内部设置有通道，所述弹簧座在所述端部台阶与所述限位台阶之间分布有第一过流孔。

可选地，所述弹簧座上部有锥形支撑面，阀球设置在所述锥形支撑面之上；

或者，所述弹簧座上部有球形支撑面，阀球设置在所述球形支撑面之上。

可选地，所述阀座下部有锥形抵接面，所述锥形抵接面与所述阀球上部抵接配合；

或者，所述阀座下部有球形抵接面，所述球形抵接面与所述阀球上部抵接配合。

可选地，所述弹簧分为第一压缩状态和第二压缩状态，

当所述弹簧处于第一压缩状态，所述阀球下部支撑在所述弹簧座上部，所述阀球上部与所述阀座下部贴合；

当所述弹簧处于第二压缩状态，所述阀球下部支撑在所述弹簧座上部，所述阀球上部与所述阀座下部分离。

可选地，所述滤帽的圆周面上均匀分布有第二过流孔。

可选地，所述下接头下部设置有外螺纹。

相比于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的环空控制阀能够在350℃高温下能够承受20MPa工作压差，完全满足热采井的使用条件，各个部件之间依靠螺纹连接，提高了连接的稳定性，并简化了相应结构。通过弹簧的弹力与流体的压力平衡控制阀球上下移动，进而控制环空控制阀的开闭，结构相对简单，工作可靠性高，用于热采复杂的井下工况条件，并且，该环空控制阀通过设置滤帽对流体进行过滤，可有效防止杂物进入控制阀中造成堵塞；在弹簧中间设置弹簧座，对弹簧起到一定的扶正作用，可防止弹簧高温失效，延长弹簧的工作寿命，进而延长环空控制阀的使用寿命，大大提高了本实用新型的实用性。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。

图1为本实用新型实施例所述的环空控制阀的结构示意图(关闭状态)；

图2为本实用新型实施例所述的环空控制阀的结构示意图(开启状态)。

图示说明：

1-滤帽，11-第二过流孔，2-阀座，3-阀球，4-弹簧座，41-限位台阶，42- 端部台阶，43-第一过流孔，5-弹簧，6-下接头，61-缩径台阶。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本实用新型实施例提供了一种环空控制阀，如图1和图2所示，包括滤帽1、阀座2、阀球3、弹簧座4、弹簧5和下接头6；

弹簧座4设置在下接头6内部，弹簧5套设在弹簧座4上，阀球3设置在弹簧座4上部，阀座2下部与下接头6上部螺纹连接，阀座2上部与滤帽 1螺纹连接。

本实用新型实施例提供的环空控制阀能够在350℃高温下能够承受 20MPa工作压差，完全满足热采井的使用条件，各个部件之间依靠螺纹连接，提高了连接的稳定性，并简化了相应结构。通过弹簧5的弹力与流体的压力平衡控制阀球3上下移动，进而控制环空控制阀的开闭，结构相对简单，工作可靠性高，用于热采复杂的井下工况条件，并且，该环空控制阀通过设置滤帽1对流体进行过滤，可有效防止杂物进入控制阀中造成堵塞；在弹簧 5中间设置弹簧座4，对弹簧5起到一定的扶正作用，可防止弹簧5高温失效，延长弹簧5的工作寿命，进而延长环空控制阀的使用寿命，大大提高了本实用新型的实用性。

本实用新型实施例提供的环空控制阀安装在热采井下环空封隔装置之上，通过环空封隔装置上下的压差进行开启和关闭，为热采井提供了环空通道，同时在需要时也能有效的开启或者封隔环空通道，为热采井其他井筒措施的开展提供了条件。

可选地，如图1和图2所示，下接头6内部通道内设置有缩径台阶61，弹簧座4设置有限位台阶41，限位台阶41与缩径台阶61配合限位。进一步地，弹簧座4下部伸入下接头6的缩径台阶61以下的通道中。

限位台阶41与缩径台阶61配合限位，可防止弹簧5被过度压缩而损坏弹簧5，防止弹簧5高温失效，保证了环空控制阀工作的可靠性。

可选地，如图1和图2所示，弹簧座4上部还设有端部台阶42，弹簧5 安装在端部台阶42与缩径台阶61之间。

弹簧座4可上下移动，使端部台阶42与缩径台阶61之间的距离改变，从而压缩或释放弹簧5。

可选地，弹簧座4上部有锥形支撑面，阀球3设置在锥形支撑面之上；或者，弹簧座4上部有球形支撑面，阀球3设置在球形支撑面之上。

弹簧座4的上部，即端部台阶42的上部，设置有锥形支撑面，阀球3 设置在该锥形支撑面上，保证阀球3不会左右晃动，同时，锥面易于加工，有利于降低环空控制阀整体的制造成本，并且锥形支撑面可防止阀球3转动，密封效果好。当然，支撑面也可选用与阀球3相对应的球面。

可选地，弹簧座4内部设置有通道，弹簧座4在端部台阶42与限位台阶 41之间分布有第一过流孔43。

流体从弹簧座4外部通过第一过流孔43进入弹簧座4的内部通道，之后沿弹簧座4的内部通道向下流动，第一过流孔43对环空控制阀中的流体有一定的导流作用，并且，第一过流孔43对流体进行进一步的过滤，可有效防止杂物进入控制阀中造成堵塞。弹簧座4上的第一过流孔43均匀分布，避免对弹簧座4的强度造成较大影响。

可选地，阀座2下部有锥形抵接面，锥形抵接面与阀球3上部抵接配合；或者，阀座2下部有球形抵接面，球形抵接面与阀球3上部抵接配合。

阀座2下部设有与阀球3相接触的锥形抵接面，该锥形抵接面与阀球3 接触后，即可关闭阀座2向下接头6内流通的通道，同时，锥面易于加工，有利于降低环空控制阀整体的制造成本，并且锥形抵接面可防止阀球3转动，密封效果好。当然，抵接面也可选用与阀球3相对应的球面。

可选地，弹簧5分为第一压缩状态和第二压缩状态，

当弹簧5处于第一压缩状态，阀球3下部支撑在弹簧座4上部，阀球3 上部与阀座2下部贴合；此时环空控制阀处于关闭状态，下接头6下部通道 (缩径部分)的压力大于阀座2内部通道内的压力，在压差与弹簧5的回弹力作用下，阀球3与阀座2锥形(球形)抵接面贴合形成金属密封，能够有效封隔环空通道，此时流体不能从阀座2进入到下接头6中，如图1所示。

当弹簧5处于第二压缩状态，阀球3下部支撑在弹簧座4上部，阀球3 上部与阀座2下部分离。此时环空控制阀处于开启状态，下接头6下部通道 (缩径部分)的压力小于阀座2内部通道内的压力，在压差作用下，推动阀球3、弹簧座4沿着下接头6内部空间下行，弹簧座4下行，此时阀座2下部的锥形抵接面与阀球3脱离，密封失效，环空流道建立，流体自环空控制阀外部自过第二过流孔11进入滤帽1内部空间，经过阀座2内部空间进入下接头6内部空间，通过第一过流孔43进入弹簧座4内部空间，最后通过下接头6下部空间进入环空封隔装置(图中未示出)中。如图2所示即为第二压缩状态的极限，此时弹簧座4的限位台阶41抵住下接头6的缩径台阶61，弹簧座4不能再向下移。

可选地，滤帽1的圆周面上均匀分布有第二过流孔11。外部流体通过第二过流孔11进入滤帽1中。滤帽1上端封死下端开口，其横截面如图1和图 2所示呈U形。

可选地，下接头6下部设置有外螺纹。

外螺纹可与环空封隔装置进行连接。

在本实用新型中的描述中，需要说明的是，术语“多个”是指两个或更多个，“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“安装”应做广义理解，例如，术语“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种环空控制阀，其特征在于：包括滤帽、阀座、阀球、弹簧座、弹簧和下接头；

所述弹簧座设置在所述下接头内部，所述弹簧套设在所述弹簧座上，所述阀球设置在所述弹簧座上部，所述阀座下部与所述下接头上部螺纹连接，所述阀座上部与所述滤帽螺纹连接，所述下接头的通道内设置有缩径台阶。

2.根据权利要求1所述的环空控制阀，其特征在于：所述弹簧座设置有限位台阶，所述限位台阶与所述缩径台阶配合限位。

3.根据权利要求2所述的环空控制阀，其特征在于：所述弹簧座下部伸入所述下接头的缩径台阶以下的通道中。

4.根据权利要求3所述的环空控制阀，其特征在于：所述弹簧座上部还设有端部台阶，所述弹簧安装在所述端部台阶与所述缩径台阶之间。

5.根据权利要求4所述的环空控制阀，其特征在于：所述弹簧座内部设置有通道，所述弹簧座在所述端部台阶与所述限位台阶之间分布有第一过流孔。

6.根据权利要求1所述的环空控制阀，其特征在于：所述弹簧座上部有锥形支撑面，阀球设置在所述锥形支撑面之上；

或者，所述弹簧座上部有球形支撑面，阀球设置在所述球形支撑面之上。

7.根据权利要求1所述的环空控制阀，其特征在于：所述阀座下部有锥形抵接面，所述锥形抵接面与所述阀球上部抵接配合；

或者，所述阀座下部有球形抵接面，所述球形抵接面与所述阀球上部抵接配合。

8.根据权利要求1所述的环空控制阀，其特征在于：所述弹簧分为第一压缩状态和第二压缩状态，

当所述弹簧处于第一压缩状态，所述阀球下部支撑在所述弹簧座上部，所述阀球上部与所述阀座下部贴合；

当所述弹簧处于第二压缩状态，所述阀球下部支撑在所述弹簧座上部，所述阀球上部与所述阀座下部分离。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的环空控制阀，其特征在于：所述滤帽的圆周面上均匀分布有第二过流孔。

10.根据权利要求1至8中任意一项所述的环空控制阀，其特征在于：所述下接头下部设置有外螺纹。