CN2108831U - 能自动泄流、防砂阻的单向阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液流单向阀。是在阀体内圆中 部制有可以连通泄流斜通孔的圆锥台形凹面，它与活 动的大阀芯可以接触；大阀芯内圆中部也制倒圆锥台 形凹面，与活动的小阀芯端头可以接触；大阀芯上段 下部制有侧通孔，该段与阀体间设有空间且内腔装小 阀芯及它的调节机构；阀体内固装带有向内翻边端部 的衬筒，筒端与大阀芯之间装有柔性圆筒形密封套。 它停泵后自动泄流，能有效防止砂阻形成；长期使用 不需更换。广泛适用于石油采油井上。

Description

本实用新型涉及一种液流单向阀，特别适用于与潜油电泵配套使用的能自动泄流、防砂阻的单向阀。

目前在石油工业中，通常的採油井是从地面起至千余米的地下，外部装有套管，其内从底部起依次安装潜油电泵、单向止回阀、泄流阀，用管路连通诸装置以及接出地面，它们与套管之间的空间存有井液（即含有油、水、砂等的混合物）。泄流阀有个能让井液流过呈圆筒形的套，套壁装个垂直且盲孔头置于套内的盲孔柱销。正常运行中由于某些原因一旦停泵，单向止回阀必须截止井液，否则将可能损坏机件或装置，此时液柱呈静态，固体夹杂物沉淀下落，一定程度就可能会形成砂阻，无法再开泵。为了排除砂阻需要首先拆开井口装置，沿管内系下个重锤，锤断泄流阀内的柱销盲孔头，盲孔变成套壁通孔，井液下泄至套管内，再起泵到地面上清除砂阻。对于那些正常起泵（如：装置失效，迁井等）也基本上要进行前述操作。这样可以看出其不足在于泄流阀遇到柱销盲孔头不能锤断，则泄流失效；每起泵一次都要更换一个柱销且泄流速度慢；因排除砂阻进行的操作，拆装千余米管路实在不方便，且造成不必要的浪费，同时也严重地影响潜油电泵的寿命。

本实用新型的目的是要克服公知技术的不足之处，提供一种改进的能自动泄流、防砂阻的单向阀。

本实用新型的目的是这样实现的：阀体内圆中部镶嵌的大阀座上或直接制有个可以连通泄流斜通孔的圆锥台形凹面，它与活动的大阀芯圆锥台形外面相匹配且可以接触，称为第一接触副。大阀芯内圆中部镶嵌的小阀座上或直接制有个倒圆锥台形凹面，它与活动的小阀芯倒圆锥台形端头相匹配且可以接触，称为第二接触副。装于衬筒内的大阀芯为双圆柱夹着圆锥台相组合且中空形，其上段下部制有借助小阀芯活动可以封堵或打开的沿圆周分佈的侧通孔，该段与阀体之间设有空间和内腔装有小阀芯及它的调节机构。阀体一部分内固装有支撑且限制大阀芯位置的带有向内翻边端部的衬筒，筒与大阀芯之间分别于两端密封固定个柔性工作状态为圆筒形的密封套。

第一接触副分离时第二接触副接触；第一接触副接触时则第二接触副分离。

第二接触副接触时，小阀芯封堵大阀芯诸侧通孔；该副分离后，打开诸侧通孔。

小阀芯的调节机构是在小阀芯背面与装于大阀芯上端部内丝扣的调节螺母之间，装有螺旋式弹簧组成。

所说的接触副的圆锥台形的锥度可以是50－90°。

所说阀体的泄流斜通孔，其轴线与阀体轴心线夹角可以是20－40°。

本实用新型的优点：停泵后自动泄流，能有效地防止砂阻形成；长期使用，不需更换，免除经常拆装油管的麻烦；泄流速度快且清砂彻底，能保障潜油电泵始终在良好的环境中运行。

附图说明：

图1是一种能自动泄流、防砂阻的单向阀处于停泵状态的主剖视图。

下面结合图1详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况。

该装置包括一个两端制有供连接用内、外丝扣呈圆柱组合形且中空的阀体1，其内圆中部可以镶嵌个制有圆锥台形凹面合金钢制成的圆环形大阀座2，也可以在阀体上直接制成该圆锥台形凹面（图中未示出）。该凹面通过阀体内腔可以连通阀体3处沿圆周分佈的泄流斜通孔，孔轴心线与阀体轴心线的夹角可以是20－40°的其中之一。于衬筒4内采用动配合装有大阀芯5，该芯断面呈中空的双圆柱夹着圆锥台组合形，上端部制有内丝扣，另一端面上制有圆周均佈的丝孔，上段侧壁制有阻尼孔和下部圆周分佈的侧通孔6，且该段与阀体之间设有空间。活动的在阀芯圆锥台形外表面与阀体的大阀座或直接制有的圆锥台形凹面相匹配，且可以接触，称为第一接触副。大阀芯内圆中部可以镶嵌个制有倒圆锥台形凹面合金钢制成的圆环形小阀座7，也可以在阀体上直接制成该倒圆锥形凹面（图中未示出）。与活动的制有倒圆锥台形端头断面呈T形的小阀芯8之端头相匹配且可以接触，称为第二接触副。小阀芯与大阀芯内圆采用动配合，小阀芯的滑动能够封堵或打开大阀芯侧通孔。小阀芯的背面装有螺旋式弹簧9，接受旋装于阀体内丝扣的开口式调节螺母10的压迫，组成对小阀芯的调节机构。前述第一、二接触副中的圆锥台形，其锥度可以是50－90°的其中之一。阀体一部分内圆固装的衬筒4，支撑且限制大阀芯位置，筒端设有向内的翻边以及边上圆周均佈制有6－12个通孔。于筒端内侧和大阀芯端面上，分别用下垫片11，上垫片12，螺钉13和螺丝副14，密封固定个工作状态呈圆筒形的密封套15，选用氯丁橡胶等柔性材料制成。

工作情况是依图所示，下端接潜油电泵，上端用管路接出地面。开动潜油电泵，井液经密封套内推得大阀芯沿衬筒，小阀芯沿大阀芯内圆向上滑动，密封套渐渐伸展与衬筒内圆贴合。至第一接触副接触，第二接触副分离后打开大阀芯侧通孔，小阀芯行至调整好的合适程度（即完全打开侧通孔）后停止滑动，同时压缩弹簧。井液经侧通孔、阀体与大阀芯之间的空间、管路等引出地面，由于第一接触副接触即封堵，井液不会经泄流斜孔而泄流。当一旦停泵时，借助弹簧恢复初态的弹力，和阻尼孔引进井液的压力，推得小阀芯向下滑动，封堵侧通孔后第二接触副接触。同时借助管路内液柱的压力，大阀芯向下滑动，第一接触副分离，行至与衬筒端接触而限位，此时密封套呈图示状态，泄流斜孔接通，管路内的井液立即自动泄流，这样能充分克服砂阻的形成。再次开泵时，如前所述即可。至于小阀芯的调节机构，是指根据不同现场的井液状态，借助旋拧开口调节螺母，对弹簧产生不同压力，使弹簧具有不同的工作力，以实现大阀体侧通孔的封堵或打开以及第二接触副的良好接触。

Claims (4)

1、一种能自动泄流、防砂阻的单向阀，由在阀体内装有阀座、阀芯、密封套等组成，其特征是阀体内圆中部镶嵌的大阀座上或直接制有个可以连通泄流斜通孔的圆锥台形凹面，它与活动的大阀芯圆锥台形外面相匹配且可以接触，称为第一接触副；大阀芯内圆中部镶嵌的小阀座上或直接制有个倒圆锥台形凹面，它与活动的小阀芯倒圆锥台形端头相匹配且可以接触，称为第二接触副；装于衬筒内的大阀芯为双圆柱夹着圆锥台相组合且中空形，其上段下部制有借助小阀芯活动可以封堵或打开的沿圆周分布的侧通孔，该段与阀体之间设有空间和内腔装有小阀芯及它的调节机构；阀体一部分内固装有支撑且限制大阀芯位置的带有向内翻边端部的衬筒，筒与大阀芯之间分别于两端密封固定个柔性工作状态为圆筒形的密封套。

2、根据权利要求1所述的单向阀，其特征是小阀芯的调节机构，是在小阀芯背面与装于大阀芯上端部内丝扣的调节螺母之间，装有螺旋式弹簧组成。

3、根据权利要求1所述的单向阀，其特征是所说的接触副的圆锥台形的锥度可以是50－90°。

4、根据权利要求1所述的单向阀，其特征是阀体的泄流斜通孔，其轴心线与阀体轴心线夹角可以是20－40°。