CN211342877U - 一种抽油机井泵下防喷换向阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抽油机井泵下防喷换向阀，包括阀体，所述阀体的中心通道内具有凡尔组件；其特征在于：所述中心通道内还装有换向机构及密封机构；所述密封机构，包括连接在所述中心通道内的密封座（4）及挡块（6）；所述挡块（6）离开或坐封所述密封座（4），用于打开或关闭所述中心通道；所述换向机构，与所述密封座（4）连接，用于切换所述挡块（6）的离开状态及坐封状态；解决抽油机井作业下管柱和二次作业起管柱过程中油管内高压井液喷溢难控的问题。

Description

一种抽油机井泵下防喷换向阀

技术领域

本实用新型涉及油田采油领域抽油机井修井作业时控制管柱溢流所用的工具。

背景技术

油田中抽油机井修井作业时，在下管柱和二次作业起管柱过程中常出现油管内高压井液喷溢难控的问题，目前主要采用关井降压、封堵油管及带压作业三项措施来解决。

关井降压延长了油井作业躺井时间，影响油井产量，同时由于北方气温低（最低气温低于-30℃），低温期长（一般持续4-5个月时间），关井降压易造成井口采油树及地面管线冻堵事故，因此，冬季修井作业时无法提前关井降压。

封堵油管是在修井作业起油管管柱时采用螺纹连接式油管帽直接对油管进行封堵，需要反复拆卸油管帽，增加了作业施工工序，延长修井作业时间。同时，安装过程中也有溢流喷溢，管柱内储存的液体也需专门回收。另外，封堵油管出口易造成压力不平衡，存在管柱上顶的安全风险，这种防喷溢方式在实际应用中并不理想。

带压作业是利用带压作业修井设备，在井口有压力的情况下实现管柱的安全起下作业。但带压修井作业时间长，效率低，单井施工成本是普通修井作业的5倍以上，难以普及应用。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种抽油机井泵下防喷换向阀，解决抽油机井修井作业下管柱和二次作业起管柱过程中油管内高压井液喷溢难控的问题。

为实现上述发明目的，所述的一种抽油机井泵下防喷换向阀，包括阀体，所述阀体的中心通道内具有凡尔组件；其特征在于：

所述中心通道内还装有换向机构及密封机构；

所述密封机构，包括连接在所述中心通道内的密封座及挡块；

所述挡块离开或坐封所述密封座，用于打开或关闭所述中心通道；

所述换向机构，与所述密封座连接，用于切换所述挡块的离开状态及坐封状态。

优选地，所述换向机构包括滑动套及轨道管；

所述轨道管上具有交替的长轨道及短轨道；

所述滑动套上连接滑动销；

所述滑动销的销身嵌入所述长轨道或所述短轨道中；

所述长轨道及所述短轨道，用于对应所述离开状态及所述坐封状态。

优选地，所述长轨道及所述短轨道之间连接导向斜槽；

所述导向斜槽，用于驱动所述滑动套旋转固定角度。

优选地，所述滑动套，其上端连接所述密封座，下端连接回位弹簧；

对所述密封座施加向下作用力；

所述作用力，用于驱动所述回位弹簧压缩；

所述回位弹簧压缩或回弹，用于驱动所述滑动销在所述长轨道及所述短轨道之间切换。

优选地，所述凡尔组件包括凡尔罩、阀座及凡尔球；

所述凡尔罩与所述阀座连接后置于所述滑动套内，并固定于所述轨道管上；

所述凡尔球置于所述阀座上。

优选地，所述凡尔罩、所述滑动套及所述阀体分别开有泄油孔；

全部所述泄油孔构成泄流通道；

所述泄油通道的出口对应油套环空；

在所述滑动销位于所述长轨道时，所述滑动套的泄油孔与所述凡尔罩及所述阀体的泄油孔相互错开，所述泄流通道关闭；

在所述滑动销位于所述短轨道时，所述滑动套的泄油孔与所述凡尔罩及所述阀体的泄油孔重合，所述中心通道与所述油套环空连通。

优选地，所述挡块的下方滑动连接滑动杆；

所述滑动杆的下端与凡尔罩连接；

所述挡块与所述凡尔罩之间具有限位弹簧；

所述限位弹簧，在阀上压力高时，用于将所述挡块脱离开所述密封座；

在阀下压力高时，用于将所述挡块坐封在所述密封座上。

优选地，所述阀体包括上接头、上外套、下外套及下接头；

所述上接头连接在柱塞泵泵下；

所述上接头、所述上外套、所述下外套及所述下接头依次连接；

所述上接头、所述上外套、所述下外套及所述下接头的中心孔构成所述中心通道。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型抽油机井泵下防喷换向阀，通过螺纹连接于柱塞泵泵下代替固定凡尔使用，通过专用捅杆控制内部滑动套上行或者下行，进而控制阀内中心通道的打开和关闭，打开时可满足正常生产的需要，关闭时可起到防喷的作用，作业下管柱时一次防喷成功率达100%，二次作业起管柱时防喷成功率达95%以上，解决了抽油机井修井作业时油管内高压井液喷溢难控的问题，改善了作业人员的工作环境，避免了因溢流造成的井场污染。

附图说明

通过以下参考附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：

图1是本实用新型实施例的抽油机井泵下防喷换向阀结构示意图；

图2是本实用新型实施例的轨道管的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的轨道管轨道展开图；

图4是本实用新型实施例的凡尔罩的结构示意图；

图5是图4的侧视图；

图6是本实用新型实施例的抽油机井泵下防喷换向阀的泄流通道的示意图；

图7是本实用新型实施例的抽油机井泵下防喷换向阀的密封机构的示意图；

图中：1-上接头、2-上外套、滑动套3、密封座4、5-M8螺母、挡块6、限位弹簧7、滑动杆8、凡尔罩9、10-O型橡胶密封圈、阀座11、12-密封垫、下外套13、滑动销14、轨道管15、16-回位弹簧、17-下接头、18-O型橡胶密封圈、19-O型橡胶密封圈、20-O型橡胶密封圈、21-凡尔球。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是值得说明的是，本实用新型并不限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本实用新型。

此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本实用新型的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。

同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。

图1是本实用新型实施例的抽油机井泵下防喷换向阀结构示意图；如图1所示，抽油机井泵下防喷换向阀主要由上接头1、上外套2、滑动套3、密封座4、挡块6、滑动杆8、凡尔罩9、阀座11、下外套13、轨道管15、滑动销14、下接头17、凡尔球21等零件组成。

其中，上接头1，其内螺纹连接于柱塞泵泵下，外螺纹与上外套2连接，上接头1与上外套2间设置O型橡胶密封圈20；上外套2下端螺纹连接下外套13，二者之间设置O型橡胶密封圈19，下外套13下端螺纹连接下接头17。

滑动套3及轨道管15置于上外套2与下外套13围成的中心通道内，滑动套3的下端置有回位弹簧16；轨道管15通过螺纹与17下接头连接。

密封座4通过螺纹与滑动套3连接，滑动销14通过螺纹固定于滑动套3下端的两个φ20mm螺纹孔中，滑动销14的销身嵌入轨道管15的轨道槽中，构成了工具的换向机构。

图2是本实用新型实施例的轨道管的结构示意图；图3是本实用新型实施例的轨道管轨道展开图；由图2及图3所示：轨道管15设计有深度为5mm，宽度为18mm，长度分别为60mm和20mm的长、短交替的轨道槽，长轨道15-2、短轨道15-1下端均设计有导向斜槽15-3，滑动销14滑到最下端时，在导向斜槽15-3的作用下带动滑动套3旋转一定角度，完成换轨。

由图4、图5及图6所示：滑动套3、凡尔罩9和下外套13均开有四个φ20mm的圆形孔，分别为滑动套泄油孔3-1、凡尔罩泄油孔9-1和下外套泄油孔13-1；装配后滑动销14位于长轨道15-2时，滑动套泄油孔3-1位于凡尔罩泄油孔9-1和下外套泄油孔13-1上方，形成上下方向的错位，阀内中心通道与油套环空形成密封。

滑动销14位于短轨道15-1时，滑动套3下移，达到位置下限，滑动套泄油孔3-1与凡尔罩泄油孔9-1和下外套泄油孔13-1对齐，阀内中心通道与油套环空连通，形成泄流通道。

阀座11通过螺纹与凡尔罩9连接，凡尔罩9置于滑动套3内并通过螺纹固定于轨道管15上，凡尔罩9与滑动套3间设置O型橡胶密封圈18；凡尔罩9内、阀座11上装有一个φ35mm的钢球，该钢球为凡尔球21。

由图1结合图7所示，滑动杆8通过螺纹固定于凡尔罩9上，挡块6开有中心孔，套于滑动杆8上，通过M8螺母5与限位弹簧7限位，从而保证防喷换向阀在关闭时可感应阀上下空间的压差，实现阀下压力高时，挡块6贴紧密封座4达到防喷效果，阀上压力高时挡块6下行离开密封座4，达到泄流效果。

具体地，结合附图说明本实用新型的抽油机井泵下防喷换向阀的工作过程：

进行修井作业下管柱时，抽油机井泵下防喷换向阀通过上接头1安装于柱塞泵泵下代替固定凡尔使用；滑动套3上的两颗滑动销14位于短轨道15-1内，密封座4位于位置下限，挡块6贴紧密封座4，阀内中心通道关闭，起到下管柱防喷的作用。

当管柱下放至预定位置时，用专用捅杆按压密封座4，带动滑动套3下行，滑动销14到达短轨道15-1最下端时，在导向斜槽15-3的作用下滑动销14沿导向斜槽15-3向长轨道15-2端转动，然后上提抽油杆，在回位弹簧16的弹力作用下滑动套3带动密封座4上行，密封座4达到位置上限，挡块6与密封座4分离，中心通道打开，油井正常生产。

正常生产过程中，凡尔球21与柱塞泵固定凡尔功能相同，即当柱塞泵柱塞上行时，凡尔球21上端空间压力减小，凡尔球21上行离开阀座11，井下液流进入泵筒，当柱塞泵柱塞下行时，凡尔球21在重力和压力作用下下行贴紧阀座11，防止进入泵筒的井液回流，如此往复，泵下井液被举升到地面。

当二次作业起管柱时，下放抽油杆，捅杆再次按压密封座4，工具达到下井时的状态，当阀下压力高时，挡块6贴紧密封座4达到防喷效果，阀上压力高时，挡块6下行离开密封座4，达到泄流效果。

以上所述实施例仅为表达本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种抽油机井泵下防喷换向阀，包括阀体，所述阀体的中心通道内具有凡尔组件；其特征在于：

所述中心通道内还装有换向机构及密封机构；

所述密封机构，包括连接在所述中心通道内的密封座（4）及挡块（6）；

所述挡块（6）离开或坐封所述密封座（4），用于打开或关闭所述中心通道；

所述换向机构，与所述密封座（4）连接，用于切换所述挡块（6）的离开状态及坐封状态。

2.根据权利要求1所述的抽油机井泵下防喷换向阀，其特征在于：

所述换向机构包括滑动套（3）及轨道管（15）；

所述轨道管（15）上具有交替的长轨道（15-2）及短轨道（15-1）；

所述滑动套（3）上连接滑动销（14）；

所述滑动销（14）的销身嵌入所述长轨道（15-2）或所述短轨道（15-1）中；

所述长轨道（15-2）及所述短轨道（15-1），用于对应所述离开状态及所述坐封状态。

3.根据权利要求2所述的抽油机井泵下防喷换向阀，其特征在于：

所述长轨道（15-2）及所述短轨道（15-1）之间连接导向斜槽（15-3）；

所述导向斜槽（15-3），用于驱动所述滑动套（3）旋转固定角度。

4.根据权利要求2所述的抽油机井泵下防喷换向阀，其特征在于：

所述滑动套（3），其上端连接所述密封座（4），下端连接回位弹簧（16）；

对所述密封座（4）施加向下作用力；

所述作用力，用于驱动所述回位弹簧（16）压缩；

所述回位弹簧（16）压缩或回弹，用于驱动所述滑动销（14）在所述长轨道（15-2）及所述短轨道（15-1）之间切换。

5.根据权利要求2所述的抽油机井泵下防喷换向阀，其特征在于：

所述凡尔组件包括凡尔罩（9）、阀座（11）及凡尔球（21）；

所述凡尔罩（9）与所述阀座（11）连接后置于所述滑动套（3）内，并固定于所述轨道管（15）上；

所述凡尔球（21）置于所述阀座（11）上。

6.根据权利要求5所述的抽油机井泵下防喷换向阀，其特征在于：

所述凡尔罩（9）、所述滑动套（3）及所述阀体分别开有泄油孔；

全部所述泄油孔构成泄流通道；

所述泄流通道的出口对应油套环空；

在所述滑动销（14）位于所述长轨道（15-2）时，所述滑动套（3）的泄油孔与所述凡尔罩（9）及所述阀体的泄油孔相互错开，所述泄流通道关闭；

在所述滑动销（14）位于所述短轨道（15-1）时，所述滑动套（3）的泄油孔与所述凡尔罩（9）及所述阀体的泄油孔重合，所述中心通道与所述油套环空连通。

7.根据权利要求5所述的抽油机井泵下防喷换向阀，其特征在于：

所述挡块（6）的下方滑动连接滑动杆（8）；

所述滑动杆（8）的下端与凡尔罩（9）连接；

所述挡块（6）与所述凡尔罩（9）之间具有限位弹簧（7）；

所述限位弹簧（7），在阀上压力高时，用于将所述挡块（6）脱离开所述密封座（4）；

在阀下压力高时，用于将所述挡块（6）坐封在所述密封座（4）上。

8.根据权利要求1-7任一所述的抽油机井泵下防喷换向阀，其特征在于：

所述阀体包括上接头（1）、上外套（2）、下外套（13）及下接头（17）；

所述上接头（1）连接在柱塞泵泵下；

所述上接头（1）、所述上外套（2）、所述下外套（13）及所述下接头（17）依次连接；

所述上接头（1）、所述上外套（2）、所述下外套（13）及所述下接头（17）的中心孔构成所述中心通道。

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