CN217841604U - 一种双闭合式储层保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种双闭合式储层保护装置，包括：壳体；下接头，下接头的上端与壳体密封连接；阀座，为圆管状，阀座的外壁与下接头内壁固定且密封连接；阀盖，位于阀座的上方，包括结构相同的第一构件和第二构件，第一构件和第二构件分别与阀座的上端铰接，第一构件的盖体与第二构件的盖体可密封地合并在一起形成尖端朝上的圆锥形面，第一构件和第二构件还包括阀盖弹性件；推动件，在向下运动时其下端可对阀盖的开关施加向下的力使开关克服阀盖弹性件的力向下旋转使阀盖打开。本实用新型解决的技术问题在于克服现有的保护装置结构复杂、可靠性低的缺点，提供一种结构简单可靠且操作简便的双闭合式储层保护装置。

Description

一种双闭合式储层保护装置

技术领域

本实用新型涉及油气开采领域，具体为一种双闭合式储层保护装置。

背景技术

在油田生产中，大多使用封隔器完井，后期进行更换油管等修井作业时需要进行压井作业防喷，对于孔洞型或裂缝发育型储层，压井作业往往导致大量压井液漏失；由于长期开采，井底压力相对较低，当压井液在油层处的静液柱压力大于地层压力时，会渗入地层从而导致油层污染，不仅增加作业成本且严重影响油井生产能力，因此提出油层保护概念，确保在修井和完井作业时通过提供一个安全可靠的隔断和密封的保护装置，防止井筒液体漏失到地层中。这种保护装置可以打开和关闭，同时保护装置上方具有液柱，需要承受较大的液压，现有的保护装置一般采用板阀或者球阀，并为板阀或者球阀设置独立的开关，开关的结构都比较复杂且不可靠，打开和关闭的操作也复杂，同时，在打开或者关闭时板阀和球阀的行程也较长，需要克服更大的液体压力。另外保护装置的承压性也低，一旦被压力破坏将导致保护失效发生大量压井液漏失。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题在于克服现有的保护装置结构复杂、可靠性低的缺点，提供一种结构简单可靠且操作简便的双闭合式储层保护装置。

本实用新型的双闭合式储层保护装置，包括：

壳体，所述壳体为圆管状；

下接头，所述下接头为圆管状，所述下接头的上端与所述壳体密封连接；

阀座，所述阀座为圆管状，所述阀座的外壁与所述下接头内壁固定且密封连接；

阀盖，所述阀盖位于所述阀座的上方，所述阀盖包括结构相同的第一构件和第二构件，所述第一构件和第二构件分别与所述阀座的上端铰接，所述第一构件包括自铰接处向上且向内延伸的盖体和自铰接处向上且向外延伸的开关，所述第一构件的盖体与第二构件的盖体可密封地合并在一起形成尖端朝上的圆锥形面，所述第一构件和第二构件还包括阀盖弹性件，所述阀盖弹性件位于所述阀盖的开关与所述下接头的上端面之间或者位于所述阀盖的开关与所述阀座的上端面之间向所述开关施加向上的力使所述第一构件的盖体与第二构件的盖体密封地合并在一起进入阀盖的关闭状态；

推动件，所述推动件位于所述壳体内且位于所述阀盖的上方，所述推动件可相对于所述壳体上下运动，在向下运动时其下端可对所述阀盖的开关施加向下的力使开关克服阀盖弹性件的力向下旋转从而使的第一构件的盖体和第二构件的盖体旋转相互离开进入阀盖的打开状态。

作为优选，所述第一构件的盖体和第二构件的盖体均呈圆锥形面的一半。

作为优选，所述阀座的上端的内壁向上凸起形成支耳，所述阀盖与所述支耳铰接。所述阀座还包括支撑板，所述支撑板位于所述支耳的内部对所述支耳施加径向向外的力。所述支耳为圆筒形，所述支撑板为圆环形。

作为优选，所述阀座为圆筒形，所述阀座内壁下部具有锥度且其直径在从上向下的方向上逐渐增大。

作为优选，所述第一构件的盖体的边缘和/或所述第二构件的盖体的边缘设有密封条。

作为优选，所述壳体内壁设有两个相对的第一限位结构和两个相对的轴向复位槽，且其中一个第一限位结构和一轴向复位槽相邻，另一个第一限位结构和另一个轴向复位槽相邻，所述壳体的内壁还设有限位台阶，所述限位台阶具有朝下的壳体限位面；所述保护装置还包括管状的滑套，所述滑套位于所述壳体的内部且可相对于所述壳体上下运动和旋转，所述滑套的外壁设有第二限位结构，所述第二限位结构在第一旋转位置可与所述壳体的第一限位结构配合，在第二旋转位置可与所述轴向复位槽相配合；所述推动件具有朝上的推动件限位面；所述保护装置还包括位于所述壳体限位面与所述推动件限位面限位面之间的复位弹性件，所述复位弹性件可对推动件施加向上的力；所述滑套的下端与所述推动件的上端相抵。

作为优选，所述推动件为圆筒状，所述推动件的上端内壁向内突出形成环形凸台，所述凸台上面设有朝上的抵接限位面，在所述复位弹性件的作用下所述滑套的下端与所述抵接限位面保持相抵。

作为优选，所述壳体的第一限位结构为限位槽，所述限位槽包括第一限位面和于所述第一限位面下方的第二限位面，所述第一限位面朝下且与所述滑套的轴线垂直，所述第二限位面朝上，且在径向向外延伸的同时向上倾斜；所述滑套的第二限位结构包括自所述滑套的外壁向外突出的至少一个弹性卡爪，所述弹性卡爪具有第一限位面和位于所述第一限位面下方的第二限位面，所述第一限位面朝上且与所述滑套的轴线垂直，在所述阀盖关闭的状态下，所述滑套的第一限位面与所述壳体的第一限位面相抵，所述滑套的所述第二限位面朝下，且在径向向外延伸的同时向上倾斜。

作为优选，所述第二限位结构包括两个上下排列且上下相对的弹性卡爪，当位于上方的弹性卡爪与所述限位槽配合时所述阀盖处于打开状态，当位于下方的弹性卡爪与所述限位槽配合时所述阀盖处于关闭状态。

作为优选，所述保护装置还包括管状的上接头，所述上接头的下端与所述壳体密封连接，所述滑套的上端伸入所述上接头内。

本实用新型的与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本实用新型的双闭合式储层保护装置，通过推动件上下运动可驱动阀盖的两个盖体旋转相互靠近或者相互远离从而实现阀盖的打开和关闭，两个盖体的运动行程均小于现有的一个板状或者球状的阀盖的结构中阀盖的运动行程，其开关所用的时间更短，在开关过程中受到的液体压力也更小，同时，较短的行程还可减少杂质卡住阀盖的可能性。另外，在阀盖闭合的情况下，呈尖端朝上的圆锥形，阀盖上方有液柱，在液柱压力作用下，阀盖的两个盖体之间及阀盖与阀座的之间的接触更加紧密，从而实现更好的密封效果。

2、所述阀座还包括支撑板，支撑板位于支耳的内部对支耳施加径向向外的力。支撑板用于加强支耳的强度，防止支耳发生径向向内的变形。

3、通过滑套外壁上的第二限位结构与壳体内壁上的轴向复位槽的配合，可实现滑套带动推动件向下运动使阀盖打开，通过滑套的第二限位结构与壳体的第一限位结构的配合可将阀盖固定在关闭或者打开的状态。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的双闭合式储层保护装置的局部剖开结构示意图。

图2为图1中的A部分的放大结构示意图。

图3为本实用新型一实施例的双闭合式储层保护装置的壳体的第一限位结构和轴向复位槽的结构示意图。

图4为图1中的B部分的放大结构示意图。

图5为图1中的C部分的放大结构示意图。

附图标记

1壳体，11第一限位结构,111第一限位面，112第二限位面，12轴向复位槽,13壳体限位面；

2下接头；

3阀座，31支耳，32支撑板；

4阀盖,41第一构件,411铰接轴,412盖体,413开关,414阀盖弹性件,415密封条，42第二构件,421铰接轴,422盖体,423开关,424阀盖弹性件；

5推动件，51推动件限位面,52环形凸台,53抵接限位面；

6滑套，61第二限位结构，611弹性卡爪，6111第一限位面,6112第二限位面；

7复位弹性件；

8上接头。

具体实施方式

本实用新型提供一种双闭合式储层保护装置，如图1所示，双闭合式储层保护装置包括：壳体1、下接头2、阀座3、阀盖4和推动件5。其中所述壳体1为圆管状，在本实施例中，壳体1的上端的内壁和下端的内壁均设有内螺纹。所述下接头2为圆管状，所述下接头2的上端与所述壳体1密封连接，在本实施例中，下接头2的下端设有外螺纹，与壳体1下端的内螺纹相配合。所述阀座3为圆管状，所述阀座3的外壁与所述下接头2内壁固定且密封连接。在本实施例中，如图2所示，所述阀座3为圆筒形，下部具有锥度且其直径在从上向下的方向上逐渐增大。所述阀盖4位于所述阀座3的上方，所述阀盖4包括结构相同的第一构件41和第二构件42，所述第一构件41和第二构件42均与所述阀座3的上端铰接，所述第一构件和第二构件均包括自铰接处向上且向内延伸的盖体412,422和自铰接处向上且向外延伸的开关413,423，此处的向内是指径向向内，向外指径向向外，在本实施例中，第一构件的铰接处与第二构件的铰接处相对设置。所述第一构件41的盖体412与第二构件42的盖体 422可分别绕各自的密封地合并在一起形成尖端朝上的圆锥形面，在本实施例中，第一构件 41的盖体412和第二构件42的盖体422的形状相同，均呈圆锥形面的一半，在其它实施例中，第一构件41的盖体412和第二构件42的盖体422的形状也可不同。所述第一构件41和第二构件42还包括阀盖弹性件414,424，所述阀盖弹性件414,424位于所述阀盖4的开关 413,423与所述下接头2的上端面之间或者位于所述阀盖4的开关与所述阀座3的上端面之间向所述开关413,423施加向上的力使所述第一构件41的盖体412与第二构件42的盖体422 密封地合并在一起进入阀盖4的关闭状态。在本实施例中，所述推动件5为圆筒状，位于所述壳体1内且位于所述阀盖4的上方，所述推动件5可相对于所述壳体1上下运动，在向下运动时其下端可对所述阀盖4的开关施加向下的力使开关克服阀盖弹性件414,424的力向下旋转从而使的第一构件41的盖体412和第二构件42的盖体422旋转相互离开进入阀盖4的打开状态。

当推动件5受到向下的力时，所述推动件5的下端运动至所述阀盖4的开关413,423将所述开关413,423向下压，使阀盖4的第一构件41的盖体412与第二构件42的盖体422旋转相互相互离开进入阀盖4的打开状态。当推动件5向上运动离开开关413,423时，第一构件41和第二构件42反向旋转，第一构件41和第二构件42的盖体412,422相互靠近合并成，阀盖4进入关闭状态。通过上述结构，推动件5上下运动可驱动阀盖4的两个盖体412,422 旋转相互靠近或者相互远离从而实现阀盖4的打开和关闭，本实用新型的两个盖体412,422 的运动行程均小于现有的一个板状或者球状的阀盖的结构中的阀盖的运动行程，其开关所用的时间更短，在开关过程中受到的液体压力也更小，同时，较短的行程还可减少杂质卡住阀盖4的可能性。另外，在阀盖4闭合的情况下，呈尖端朝上的圆锥形，阀盖4上方有液柱，在液柱压力作用下，阀盖4的两个盖体之间及阀盖4与阀座3的之间的接触更加紧密，从而实现更好的密封效果。

如图2所示，所述阀座3的上端的内壁向上凸起形成支耳31，所述阀盖4与所述支耳31 铰接。在本实施例中，第一构件41通过铰接轴411与所述支耳31铰接，第二构件42通过铰接轴421与所述支耳31铰接，铰接轴411和铰接轴421平行且相对设置。

如图2所示，在本实施例中，所述支耳31为圆筒形，所述支撑板32为圆环形。

如图2所示，所述第一构件41的盖体的边缘和/或所述第二构件42的盖体的边缘设有密封条，在本实施例中，仅在第一构件41的盖体的边缘设有密封条，在阀盖4关闭时，密封条在第一构件41的盖体与第二构件42的盖体之间形成密封。

如图3所示，所述壳体1内壁设有两个相对的第一限位结构11和两个相对的轴向复位槽 12，轴向的复位槽的长度方向平行于壳体1的轴线，且其中一个第一限位结构11和一轴向复位槽12相邻，另一个第一限位结构11和另一个轴向复位槽12相邻。如图5所示，所述壳体 1的内壁还设有限位台阶，所述限位台阶具有朝下的壳体限位面13。所述保护装置还包括管状的滑套6，所述滑套6位于所述壳体1的内部且可相对于所述壳体1上下运动和旋转，所述滑套6的外壁设有第二限位结构61，所述第二限位结构61在第一旋转位置可与所述壳体1 的第一限位结构11配合，在第二旋转位置可与所述轴向复位槽12相配合；所述推动件5具有朝上的推动件限位面51；所述保护装置还包括位于所述壳体限位面13与所述推动件限位面51限位面之间的复位弹性件7；复位弹性件7可对推动件5施加向上的力，所述滑套6的下端与所述推动件5的上端相抵。

在所述滑套6的第二限位结构61在所述壳体1内壁的轴向复位槽12内时，在滑套6受到力向下运动时推动所述推动件5克服复位弹性件7的力向下运动，其中对滑套6施加向下的力的为伸入上接头8内的工具，该工具除了可推动滑动向下运动，还可带动滑套6旋转，该工具为现有技术。推动件5的下端对开关向下施压，第一构件41和第二构件42旋转使盖体相互离开，阀盖4打开。当对滑套6向下的力撤销后，推动件5在复位弹性件7的作用下向上运动，同时带着滑套6向上运动，旋转所述滑套6使所述滑套6的第二限位结构61与所述壳体1的第一限位结构11相配合，将推动件5的位置固定，从而将阀盖4固定在关闭的状态。

如图1所示，所述推动件5的上端内壁向内突出形成环形凸台52，所述凸台上面设有朝上的抵接限位面53，在所述复位弹性件7的作用下所述滑套6的下端与所述抵接限位面53 保持相抵。

如图3和图4所示，所述壳体1的第一限位结构11为限位槽，所述限位槽包括第一限位面111和于所述第一限位面111下方的第二限位面112，所述第一限位面111朝下且与所述滑套6的轴线垂直，所述第二限位面112朝上，且在径向向外延伸的同时向上倾斜；所述滑套6的第二限位结构61包括两个上下排列且上下相对的弹性卡爪611，当位于上方的弹性卡爪611与所述限位槽配合时所述阀盖处于打开状态，当位于下方的弹性卡爪612与所述限位槽配合时所述阀盖处于关闭状态。弹性卡爪611自所述滑套6的外壁向外突出，所述弹性卡爪具611有第一限位面6111和位于所述第一限位面6111下方的第二限位面6112，所述第一限位面6111朝上且与所述滑套6的轴线垂直，在所述阀盖4关闭的状态下，所述滑套6的第一限位面6111与所述壳体1的第一限位面111相抵，所述滑套6的所述第二限位面6112朝下，且在径向向外延伸的同时向上倾斜，所述阀盖4关闭的状态下，所述滑套6的第二限位面6112与所述壳体1的第二限位面112相抵。

如图1所示，所述保护装置还包括管状的上接头8，所述上接头8的下端与所述壳体1 密封连接，所述滑套6的上端伸入所述上接头8内，在本实施例中，上接头8的下端设有外螺纹，可与壳体1上端的内螺纹相配合。另外，上接头8的上端和下接头2的下端也可设置用来与上方的井管和下方的井管连接的螺纹。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出的各种修改或等同替换也落在本实用新型的保护范围内。

Claims (11)

1.一种双闭合式储层保护装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体为圆管状；

下接头，所述下接头为圆管状，所述下接头的上端与所述壳体密封连接；

阀座，所述阀座为圆管状，所述阀座的外壁与所述下接头内壁固定且密封连接；

阀盖，所述阀盖位于所述阀座的上方，所述阀盖包括结构相同的第一构件和第二构件，所述第一构件和第二构件分别与所述阀座的上端铰接，所述第一构件包括自铰接处向上且向内延伸的盖体和自铰接处向上且向外延伸的开关，所述第一构件的盖体与第二构件的盖体可密封地合并在一起形成尖端朝上的圆锥形面，所述第一构件和第二构件还包括阀盖弹性件，所述阀盖弹性件位于所述阀盖的开关与所述下接头的上端面之间或者位于所述阀盖的开关与所述阀座的上端面之间向所述开关施加向上的力使所述第一构件的盖体与第二构件的盖体密封地合并在一起进入阀盖的关闭状态；

推动件，所述推动件位于所述壳体内且位于所述阀盖的上方，所述推动件可相对于所述壳体上下运动，在向下运动时其下端可对所述阀盖的开关施加向下的力使开关克服阀盖弹性件的力向下旋转从而使第一构件的盖体和第二构件的盖体旋转相互离开进入阀盖的打开状态。

2.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述第一构件的盖体和第二构件的盖体均呈圆锥形面的一半。

3.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述阀座的上端的内壁向上凸起形成支耳，所述阀盖与所述支耳铰接。

4.根据权利要求3所述的保护装置，其特征在于，所述支耳为圆筒形，所述阀座还包括支撑板，所述支撑板为圆环形，所述支撑板位于所述支耳的内部对所述支耳施加径向向外的力。

5.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述阀座为圆筒形，所述阀座内壁下部具有锥度且其直径在从上向下的方向上逐渐增大。

6.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述第一构件的盖体的边缘和/或所述第二构件的盖体的边缘设有密封条。

7.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述壳体内壁设有两个相对的第一限位结构和两个相对的轴向复位槽，且其中一个第一限位结构和一轴向复位槽相邻，另一个第一限位结构和另一个轴向复位槽相邻，所述壳体的内壁还设有限位台阶，所述限位台阶具有朝下的壳体限位面；所述保护装置还包括管状的滑套，所述滑套位于所述壳体的内部且可相对于所述壳体上下运动和旋转，所述滑套的外壁设有第二限位结构，所述第二限位结构在第一旋转位置可与所述壳体的第一限位结构配合，在第二旋转位置可与所述轴向复位槽相配合；所述推动件具有朝上的推动件限位面；所述保护装置还包括位于所述壳体限位面与所述推动件限位面限位面之间的复位弹性件，所述复位弹性件可对推动件施加向上的力；所述滑套的下端与所述推动件的上端相抵。

8.根据权利要求7所述的保护装置，其特征在于，所述推动件为圆筒状，所述推动件的上端内壁向内突出形成环形凸台，所述凸台上面设有朝上的抵接限位面，在所述复位弹性件的作用下所述滑套的下端与所述抵接限位面保持相抵。

9.根据权利要求7所述的保护装置，其特征在于，所述壳体的第一限位结构为限位槽，所述限位槽包括第一限位面和于所述第一限位面下方的第二限位面，所述第一限位面朝下且与所述滑套的轴线垂直，所述第二限位面朝上，且在径向向外延伸的同时向上倾斜；所述滑套的第二限位结构包括自所述滑套的外壁向外突出的至少一个弹性卡爪，所述弹性卡爪具有第一限位面和位于所述第一限位面下方的第二限位面，所述第一限位面朝上且与所述滑套的轴线垂直，在所述阀盖关闭的状态下，所述滑套的第一限位面与所述壳体的第一限位面相抵，所述滑套的所述第二限位面朝下，且在径向向外延伸的同时向上倾斜。

10.根据权利要求9所述的保护装置，其特征在于，所述第二限位结构包括两个上下排列且上下相对的弹性卡爪，当位于上方的弹性卡爪与所述限位槽配合时所述阀盖处于打开状态，当位于下方的弹性卡爪与所述限位槽配合时所述阀盖处于关闭状态。

11.根据权利要求7所述的保护装置，其特征在于，所述保护装置还包括管状的上接头，所述上接头的下端与所述壳体密封连接，所述滑套的上端伸入所述上接头内。

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