CN217632341U - 超短半径水平井裸眼分段压裂用可反洗井式单流阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了超短半径水平井裸眼分段压裂用可反洗井式单流阀，本实用新型涉及超短半径水平井技术领域，现有的可反洗井式单流阀多为大尺寸，主要应用于套管内作业，而在超短半径水平井中则会面临卡钻、阀体不闭合等问题，影响压裂效率，增加工程风险，包括下接头和阀座、阀体以及上接头，所述阀座的下端与下接头的上端相连接，所述阀座的上端与上接头的下端相连接。该超短半径水平井裸眼分段压裂用可反洗井式单流阀，采用双级密封机制，以辅助密封增加流体作用在阀体位置的压力，达到压裂作业密封标准，针对超短半径水平井压裂措施应用，可满足在超短半径水平井大狗腿度、小井眼、和裸眼的极端井下条件下进行工具下入、施工。

Description

超短半径水平井裸眼分段压裂用可反洗井式单流阀

技术领域

本实用新型涉及超短半径水平井技术领域，具体为超短半径水平井裸眼分段压裂用可反洗井式单流阀。

背景技术

超短半径侧钻水平井技术在近年来广泛应用于国内油田开发领域，随着该技术逐渐成熟并趋于大规模应用，各油田对于该技术的压裂改造也产生进一步需求。

但是目前由于超短半径水平井井眼尺寸小、狗腿度大、以及裸眼完井等特点，而现有的可反洗井式单流阀多为大尺寸，主要应用于套管内作业，而在超短半径水平井中则会面临卡钻、阀体不闭合等问题，影响压裂效率，增加工程风险。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了超短半径水平井裸眼分段压裂用可反洗井式单流阀，解决了现有的可反洗井式单流阀多为大尺寸，主要应用于套管内作业，而在超短半径水平井中则会面临卡钻、阀体不闭合等问题，影响压裂效率，增加工程风险的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：超短半径水平井裸眼分段压裂用可反洗井式单流阀，包括下接头和阀座、阀体以及上接头，所述阀座的下端与下接头的上端相连接，所述阀座的上端与上接头的下端相连接，所述阀座与上接头之间形成了一个密封壁，所述阀体的头部朝下穿过密封壁的内部，所述阀体的上端固定连接有密封活塞，且阀体的内部设置有流通水眼。

进一步的，所述阀体采用马氏体沉淀硬化不锈钢，且阀体的头部表面采用氮离子注入表面处理工艺。

进一步的，所述阀体的头部呈碗状，且阀体的头部与阀座的下端内部相适配。

进一步的，所述密封活塞采用橡胶材质构件，且密封活塞的直径与密封壁的内部直径相适配。

进一步的，所述下接头的下端与末端的通井导头相连接，所述上接头的上端与油管相连接。

有益效果

本实用新型提供了超短半径水平井裸眼分段压裂用可反洗井式单流阀，与现有技术相比具备以下有益效果：

1、该超短半径水平井裸眼分段压裂用可反洗井式单流阀，采用双级密封机制，以辅助密封增加流体作用在阀体位置的压力，达到压裂作业密封标准，针对超短半径水平井压裂措施应用，可满足在超短半径水平井大狗腿度、小井眼、和裸眼的极端井下条件下进行工具下入、施工，组成部分少，具有机械加工难度小、组装简单、施工故障率低等优点。

2、该超短半径水平井裸眼分段压裂用可反洗井式单流阀，在阀体部分依据伯努利定律采用独特的几何设计，在反循环时流体可以以低阻率通过单流阀，在正循环时流体可以在单流阀上端形成高压差推动阀门闭合，阀体马氏体沉淀硬化不锈钢，阀体头部表面采用氮离子注入表面处理工艺，使工具具备耐磨抗冲蚀、低流阻等特点，增加循环效率，延长工具使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型反循环开阀内部示意图；

图3为本实用新型正循环闭阀内部示意图。

图中：1、下接头；2、阀座；3、阀体；4、密封壁；5、流通水眼；6、密封活塞；7、上接头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案，超短半径水平井裸眼分段压裂用可反洗井式单流阀，包括下接头1和阀座2、阀体3以及上接头7，阀座2的下端与下接头1的上端相连接，阀座2的上端与上接头7的下端相连接，阀座2与上接头7之间形成了一个密封壁4，阀体3的头部朝下穿过密封壁4的内部，阀体3的上端固定连接有密封活塞6，且阀体3的内部设置有流通水眼5。

本实用新型实施例中，阀体3采用马氏体沉淀硬化不锈钢，且阀体3的头部表面采用氮离子注入表面处理工艺，使阀体3具备耐磨抗冲蚀、低流阻等特点，增加循环效率，延长工具使用寿命。

本实用新型实施例中，阀体3的头部呈碗状，且阀体3的头部与阀座2的下端内部相适配。

本实用新型实施例中，密封活塞6采用橡胶材质构件，且密封活塞6的直径与密封壁4的内部直径相适配。

本实用新型实施例中，下接头1的下端与末端的通井导头相连接，上接头7的上端与油管相连接。

进一步，本单流阀采用双级密封机制，一级密封由阀体3与阀座2实现，作为主要密封机制；二级密封由密封壁4与密封活塞6实现，基于伯努利定律，在密封活塞6接近密封壁4和滑入密封壁4时会形成高压差，从而向阀体3总成提供向下压力压实阀座2，作为辅助密封机制。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

工作原理：如图2所示，在反循环状态下，流体在阀体3前端形成正压差，推动阀体3向上运动，阀体3在向上运动时，密封活塞6移动至密封壁4上侧，使密封壁4内通径与流通水眼5建立连通；阀体3头端上侧在反循环的正压差作用下抵住开阀限位，使阀体3稳定在开阀位置从而建立反循环洗井；

如图3所示，在建立正循环时基于流体力学中伯努利定律，凹形碗状结构的阀体3会形成向前方向的正压差，向前方向的正压差会推动活塞式阀体3向下移动至阀座2，在阀体3抵住阀座2时，密封活塞6由于整体位置下移而滑入密封壁4内，将密封壁4内通径封堵，在流体压差的作用下，阀体3头部将与阀座2紧密贴合达到闭阀状态，使流体无法通过单流阀流出管柱。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (5)

1.超短半径水平井裸眼分段压裂用可反洗井式单流阀，其特征在于：包括下接头(1)和阀座(2)、阀体(3)以及上接头(7)，所述阀座(2)的下端与下接头(1)的上端相连接，所述阀座(2)的上端与上接头(7)的下端相连接，所述阀座(2)与上接头(7)之间形成了一个密封壁(4)，所述阀体(3)的头部朝下穿过密封壁(4)的内部，所述阀体(3)的上端固定连接有密封活塞(6)，且阀体(3)的内部设置有流通水眼(5)。

2.根据权利要求1所述的超短半径水平井裸眼分段压裂用可反洗井式单流阀，其特征在于：所述阀体(3)采用马氏体沉淀硬化不锈钢，且阀体(3)的头部表面采用氮离子注入表面处理工艺。

3.根据权利要求2所述的超短半径水平井裸眼分段压裂用可反洗井式单流阀，其特征在于：所述阀体(3)的头部呈碗状，且阀体(3)的头部与阀座(2)的下端内部相适配。

4.根据权利要求1所述的超短半径水平井裸眼分段压裂用可反洗井式单流阀，其特征在于：所述密封活塞(6)采用橡胶材质构件，且密封活塞(6)的直径与密封壁(4)的内部直径相适配。

5.根据权利要求1所述的超短半径水平井裸眼分段压裂用可反洗井式单流阀，其特征在于：所述下接头(1)的下端与末端的通井导头相连接，所述上接头(7)的上端与油管相连接。

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