CN212028555U - 波纹管密封凸起阀杆式气举阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的是波纹管密封凸起阀杆式气举阀，它包括上阀体、下阀体、阀座，上阀体顶端有注气孔，注气孔与尾堵螺纹连接，注气孔与气室相通，下阀体上端与气室螺纹连接，下阀体下端与阀座螺纹连接；气室的下端焊接有波纹管，波纹管的下端焊接活塞，活塞与阀杆通过螺纹连接，阀杆的下端面焊接阀球，阀球具有沿轴向设置的中心孔，阀球恰好坐在中心孔上；下阀体下部设置气孔，气孔沿下阀体圆周均匀分布，下阀体内壁有限位凸块，限位凸块为环形凸块，限位凸块位于气孔之上，限位凸块与阀杆间设置橡胶密封圈，活塞有环形台阶，环形台阶位于限位凸块上方。本实用新型通过阀杆把波纹管和阀球连成一体，阀球与阀座形成坐封，防止油管内井液进入气举阀。

Description

波纹管密封凸起阀杆式气举阀

技术领域：

本实用新型涉及的是石油天然气开采中气举举升工具技术领域，具体涉及的是一种波纹管密封凸起阀杆式气举阀。

背景技术：

在石油天然气开采的过程中，当地层供给的能量不足以把原油从井底举升到地面时, 油井就停止自喷。为了使油井继续出油, 通常会向井内注入天然气或氮气等气体，其注入压力须克服井液液柱对井底产生的静液压力。随着井液不断被举升，注入气体不断溶入井液中，井液密度逐渐降低，井液液柱对井底的压力和注入气体压力亦随之降低。亦即气举启动压力较大，而后的工作压力比启动压力要小得多，这就势必造成压缩机功率的浪费，从而导致排液效率较低。

为了维持气举井正常生产, 提高其举升深度, 在气举井开井时, 利用气举阀来实现气举排液的工作。气举阀实质上是一种井下压力调节阀，用于降低连续气举井的注气启动压力，排出气举空间（油管或油套管环空）的井液。

目前，在用的气举阀，在开井排液时, 压井液由油套环空经气举阀进入油管内,这样容易造成气举阀的核心部件波纹管的损坏, 影响气举阀的工作寿命。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种波纹管密封凸起阀杆式气举阀，这种波纹管密封凸起阀杆式气举阀用于解决现有技术中压井液由油套环空经气举阀进入油管内、易造成气举阀的核心部件波纹管损坏的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种波纹管密封凸起阀杆式气举阀包括上阀体、下阀体、阀座，上阀体顶端具有注气孔，注气孔通过螺纹连接尾堵，注气孔与气室相通，气室的外壁具有螺纹，下阀体为两端开放的筒体，下阀体上端具有内螺纹，下阀体上端与气室螺纹连接，下阀体下端与阀座螺纹连接；气室的下端焊接有波纹管，波纹管的下端焊接活塞，活塞与阀杆通过螺纹连接，阀杆的下端面焊接有阀球，阀球具有沿轴向设置的中心孔，阀球恰好坐在中心孔上；下阀体下部设置气孔，气孔沿下阀体圆周均匀分布，下阀体内壁具有限位凸块，限位凸块为环形凸块，限位凸块位于气孔之上，限位凸块与阀杆间设置橡胶密封圈，橡胶密封圈设置在限位凸块中的环形密封槽中，活塞具有环形台阶，环形台阶位于限位凸块上方。

上述方案中阀杆的上端设置中心凸柱，中心凸柱具有外螺纹，活塞下端形成中心孔，中心孔为螺纹孔，中心凸柱旋入中心孔，使阀杆与活塞螺纹连接在一起。

上述方案中上阀体表面、下阀体表面、阀杆表面、阀球表面均具有电镀层，避免因腐蚀而造成阀部件的泄漏，延长其使用寿命，提高采收率。

上述方案中上阀体和下阀体均采用 Cr-Ni 不锈钢制造；阀球采用碳化钨材料制造；波纹管采用三层Ni-Cu 合金制造, 波纹管内充入硅油。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型为防止压井液从阀孔内进入波纹管内, 在下阀体上开设一个密封槽, 槽内充填高能橡胶密封圈。通过密封圈, 下阀体与阀杆间实现高压密封，能减小波纹管伸缩时阀杆来回运动阻力；考虑到油管内流体可能会返串到阀内，由于流体对气举阀波纹管易造成伤害, 影响气举阀工作性能，通过阀杆与下阀体间密封, 可防止油管内流体进入波纹管内, 从而起到保护波纹管作用。

2、本实用新型在阀杆上设计一段凸起部分（中心凸柱）, 增大阀杆受力面积, 这样套压直接作用在阀杆上, 从而满足气举阀工作性能要求。

3、本实用新型通过阀杆把波纹管和阀球连成一体，阀球与阀座形成密封，防止油管内井液进入气举阀。

4、本实用新型将阀体及阀杆、阀球等关键执行元件进行电镀、氧化等防腐处理，避免因腐蚀而造成阀部件的泄漏，延长其使用寿命，提高采收率。

5、本实用新型的阀体采用 Cr-Ni 不锈钢制造；阀球采用碳化钨材料, 有 Cu-Ag合金焊接；波纹管采用三层Ni-Cu 合金制造, 波纹管内充入硅油，达到防止波纹管疲劳的目的。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是下阀体、阀杆、活塞连接关系放大图。

图中： 1-尾堵；2-上阀体；3-下阀体；4-气室；5-波纹管；6-活塞；7-限位凸块；8-密封圈；9-气孔；10-阀杆；11-阀球；12-阀座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

结合图1、图2所示，这种波纹管密封凸起阀杆式气举阀包括上阀体2、下阀体3、阀座12，上阀体2顶端具有注气孔，注气孔通过螺纹连接尾堵1，注气孔与气室4相通，气室4的外壁具有螺纹，下阀体3为两端开放的筒体，下阀体3上端具有内螺纹，下阀体3上端与气室4螺纹连接，下阀体3下端与阀座12螺纹连接；气室4的下端焊接有波纹管5，波纹管5的下端焊接活塞6，活塞6与阀杆10通过螺纹连接，阀杆10的下端面焊接有阀球11，阀球11具有沿轴向设置的中心孔，阀球11恰好坐在中心孔上；下阀体3下部设置4个气孔9，4个气孔9沿下阀体3圆周均匀分布，在下阀体3的内侧壁上构造有能限制所述活塞6继续沿所述下阀体3的轴向进行移动的限位凸块7，限位凸块7位于下阀体3内侧壁气孔9上部，活塞6具有环形台阶，环形台阶位于限位凸块7上方，活塞6下行时，最大行程中环形台阶卡在限位凸块7上；限位凸块7与阀杆10间设置橡胶密封圈8，橡胶密封圈8设置在限位凸块7中的环形密封槽中，通过密封圈8, 下阀体3与阀杆10间实现高压密封。

活塞6与阀杆10螺纹连接的具体方式为：阀杆10的上端设置中心凸柱，中心凸柱具有外螺纹，活塞6下端形成中心孔，中心孔为螺纹孔，中心凸柱旋入中心孔，使阀杆10与活塞6螺纹连接在一起。

上阀体2和下阀体3均采用 Cr-Ni 不锈钢制造，且上阀体2、下阀体3表面均具有电镀层；阀球11采用碳化钨材料制造；波纹管5采用三层Ni-Cu 合金制造, 波纹管5内充入硅油。

上阀体2、下阀体3、阀杆10、阀球11表面均进行电镀、氧化等防腐处理，避免因腐蚀而造成阀部件的泄漏，延长其使用寿命，提高采收率。

本实用新型在使用前，需打开尾堵1向上阀体2的气室4内注入高压氮气，使波纹管5伸长, 阀球11坐封在阀座12上,气举阀关闭。

本实用新型组装调试完成后，先将其安装在工作筒上，然后将工作筒与油管相联接下入井内，需要在油管的不同深度安装上气举阀。

本实用新型的工作原理为：开井生产后，套管内高压气体从气孔9进入气举阀内，作用在活塞6下端面上，与油管内气体作用在阀球11上的力共同推动阀杆10和活塞6上行，若其所受上推力大于波纹管5内腔气体对活塞6的向下作用力，波纹管5被压缩向上移动,阀杆10带动阀球11离开阀座12, 气举阀被打开，注入气通过阀座12进入油管，从而降低上部井液密度，举升油管内井液。当油管内的气体压力下降到一定界限时，油管内气体压力对阀球11的作用力减小，气举阀关闭。高压气体又推动环空液面上行，直到下一个气举阀的气孔9，其工作过程与上述一致。气举阀依次打开和关闭，阀上井液被顺序排出，使油井工作正常。

Claims (4)

1.一种波纹管密封凸起阀杆式气举阀，其特征在于：这种波纹管密封凸起阀杆式气举阀包括上阀体（2）、下阀体（3）、阀座（12），上阀体（2）顶端具有注气孔，注气孔通过螺纹连接尾堵（1），注气孔与气室（4）相通，气室（4）的外壁具有螺纹，下阀体（3）为两端开放的筒体，下阀体（3）上端具有内螺纹，下阀体（3）上端与气室（4）螺纹连接，下阀体（3）下端与阀座（12）螺纹连接；气室（4）的下端焊接有波纹管（5），波纹管（5）的下端焊接活塞（6），活塞（6）与阀杆（10）通过螺纹连接，阀杆（10）的下端面焊接有阀球（11），阀球（11）具有沿轴向设置的中心孔，阀球恰好坐在中心孔上；下阀体（3）下部设置气孔（9），气孔（9）沿下阀体（3）圆周均匀分布，下阀体（3）内壁具有限位凸块（7），限位凸块（7）为环形凸块，限位凸块（7）位于气孔（9）之上，限位凸块（7）与阀杆（10）间设置橡胶密封圈（8），橡胶密封圈（8）设置在限位凸块中的环形密封槽中，活塞（6）具有环形台阶，环形台阶位于限位凸块（7）上方。

2.根据权利要求1所述的波纹管密封凸起阀杆式气举阀，其特征在于：所述的阀杆（10）的上端设置中心凸柱，中心凸柱具有外螺纹，活塞（6）下端形成中心孔，中心孔为螺纹孔，中心凸柱旋入中心孔，使阀杆（10）与活塞（6）螺纹连接在一起。

3.根据权利要求2所述的波纹管密封凸起阀杆式气举阀，其特征在于：所述的上阀体（2）表面、下阀体（3）表面、阀杆（10）表面、阀球（11）表面均具有电镀层。

4.根据权利要求3所述的波纹管密封凸起阀杆式气举阀，其特征在于：所述的上阀体（2）和下阀体（3）均采用 Cr-Ni 不锈钢制造；阀球（11）采用碳化钨材料制造；波纹管（5）采用三层Ni-Cu 合金制造, 波纹管（5）内充入硅油。

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