CN219158937U - 一种新型防漏失冲砂洗井阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型防漏失冲砂洗井阀，涉及油田修井工具领域，包括上接头、换位锁定机构、油管、活塞、胶筒撑锥、冲砂管、胶筒和下接头，上接头和油管一端连接，冲砂管前端与油管另一端连接，活塞套设在油管上，换位锁定机构后端与活塞前端连接，胶筒撑锥前端与活塞后端连接，胶筒撑锥后端设置成直径收缩的锥形，胶筒套设在冲砂管上，下接头前端与冲砂管后端连接，油管侧壁上设置有若干进油孔，油管内部后端设置有球座，胶筒撑锥上设置有若干第一循环孔，冲砂管前端侧壁上设置有第二循环孔。本实用新型可减小洗井动力液的漏失，极大程度地提高冲砂洗井的效率，减少冲砂作业时间，不会造成井筒内砂重新流入底层，冲砂彻底。

Description

一种新型防漏失冲砂洗井阀

技术领域

本实用新型涉及油田修井工具领域，具体是一种新型防漏失冲砂洗井阀。

背景技术

油井安全在石油开采中具有重要的意义，随着石油开采面积和产量的增加，油井的出砂量随之增大，造成堵塞，使井底流体流动阻力增大，产量下降，严重时将影响油井的正常生产，甚至会发生安全生产事故，因此，需要进行系统的冲砂洗井。

目前油田冲砂洗井基本是采用带自封式封隔器(即皮碗封隔器)的洗井阀，这种封隔器的密封原件(皮碗)因其自身设计特点，在下钻过程中，密封原件始终与油井套管过盈紧贴，非常容易造成磨损损坏，往往在其到达作业深度时已不能实现完全的封隔能力，在实际的冲砂过程中，导致部分甚至大部分冲砂洗井动力液从皮碗处漏失，不仅大大降低了冲砂效率，延长了冲砂作业时间，造成动力液的浪费，而且漏失的动力液会将本应冲出地面的砂反向冲回地层形成流砂，在之后的油井生产时又重新流回井筒，存在安全隐患，为此，我们提出一种新型防漏失冲砂洗井阀。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新型防漏失冲砂洗井阀。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种新型防漏失冲砂洗井阀，包括上接头、换位锁定机构、油管、活塞、胶筒撑锥、冲砂管、胶筒和下接头，上接头和油管一端连接，冲砂管前端与油管另一端连接，活塞滑动套设在油管上，换位锁定机构后端与活塞前端连接，胶筒撑锥前端与活塞后端连接，胶筒撑锥后端设置成直径收缩的锥形，锥形的小直径段延伸至胶筒内，胶筒套设在冲砂管上，下接头前端与冲砂管后端连接，油管在位于活塞之前的侧壁上设置有若干进油孔，油管内部后端设置有球座，胶筒撑锥上设置有若干第一循环孔，冲砂管前端侧壁上设置有与第一循环孔相适配的第二循环孔。

优选的，换位锁定机构包括凸耳芯轴和换位套，凸耳芯轴可转动套设在油管上，换位套滑动套设在凸耳芯轴上，换位套后端与活塞前端螺纹连接，换位套前端侧壁上均布且交错设置有多个长锁止槽和短锁止槽，在与相邻的长锁止槽和短锁止槽之间相对的位置处设置有解锁槽，换位套的圆周外侧壁上对称设置有两个导向凸起。

优选的，油管上套设有复位弹簧，复位弹簧一端抵靠在活塞后端，复位弹簧另一端抵靠在冲砂管上。

优选的，胶筒通过胶筒座设置在冲砂管上，胶筒座套设在冲砂管上，且与下接头螺纹连接。

优选的，活塞前端设置有承压腔，承压腔与进油孔连通。

优选的，活塞与油管之间、活塞与换位套之间、油管与换位套之间、油管与上接头之间、胶筒撑锥与冲砂管之间分别设置有密封圈。

优选的，第一循环孔与第二循环孔均为长孔。

优选的，上接头前端设置有连接内螺纹，下接头后端设置有连接外螺纹。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型采用压胀式的胶筒代替皮碗，在下钻过程中，胶筒处于收缩状态，与井筒套管无接触，不会发生磨损损坏，在到达作业深度后，通过向油管内投放树脂球并加压的方式将胶筒压胀，实现与套管之间的密封，可实现高效、无漏失的密封效果，在冲砂作业结束后，再次投树脂球加压可解除对胶筒的压胀，胶筒回缩，便于起出，或者重复继续另一深度的冲砂作业，可减小洗井动力液的漏失，极大程度地提高冲砂洗井的效率，减少冲砂作业时间，不会造成井筒内砂重新流入底层，冲砂彻底。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型结构示意图(胶筒坐封状态)；

图3为本实用新型结构示意图(冲砂洗井状态)

图4为本实用新型图1的A处局部放大结构示意图；

图5为本实用新型图1的B处局部放大结构示意图；

图6为本实用新型的换位套剖视结构示意图；

图7为本实用新型的凸耳芯轴剖视结构示意图。

图中：1、上接头；101、连接内螺纹；2、换位锁定机构；201、凸耳芯轴；202、换位套；203、长锁止槽；204、短锁止槽；205、解锁槽；206、导向凸起；3、油管；301、进油孔；302、球座；4、活塞；401、承压腔；5、复位弹簧；6、胶筒撑锥；601、第一循环孔；7、冲砂管；701、第二循环孔；8、胶筒；9、胶筒座；10、下接头；1001、连接外螺纹；11、密封圈；12、树脂球；13、油井套管。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。

参照图1-图4，一种新型防漏失冲砂洗井阀，包括上接头1、换位锁定机构2、油管3、活塞4、胶筒撑锥6、冲砂管7、胶筒8和下接头10，上接头1和油管3的一端通过螺纹连接，冲砂管7的前端与油管3的另一端通过螺纹连接，活塞4套装在油管3上，并且可以在油管3上滑动，在油管3的内部，且靠近油管3后端的位置处加工有球座302，当树脂球12被投放至油管3内，并加液压将树脂球12泵送至球座302处时，树脂球12压紧在球座302上，实现对油管3的密封，在油管3的侧壁上加工有若干进油孔301，进油孔301的位置位于活塞4前端的前侧，在活塞4前端与油管3之间形成一个承压腔401，承压腔401与进油孔301连通，当向油管3内加入液压后，树脂球12将球座302密封后，液压通过进油孔301进入承压腔401，将液压力施加在活塞4上，推动活塞4移动；

胶筒撑锥6的前端与活塞4的后端采用螺纹连接，胶筒撑锥6的后端加工成直径沿轴向逐渐收缩的锥形，锥形的小直径段延伸至胶筒8的内部，胶筒8通过胶筒座9套装在冲砂管7上，胶筒8座通过螺纹与下接头10的前端连接，通过胶筒座9提高胶筒8在冲砂管7上安装的牢固性，防止胶筒8在冲砂过程中松脱造成动力液漏失，下接头10的前端与冲砂管7的后端通过螺纹连接，胶筒撑锥6的大直径段上加工有若干第一循环孔601，在冲砂管7的前端侧壁上加工有若干第二循环孔701，第一循环孔601与第二循环孔701相适配，当活塞4带动胶筒撑锥6移动时，胶筒撑锥6的大直径段插入胶筒8，将胶筒8撑开压胀在油井套管13上实现密封，在密封的同时第一循环孔601和第二循环孔701连通，冲砂循环打开，第一循环孔601和第二循环孔701均加工成长孔，长孔的结构能够保证第一循环孔601和第二循环孔701有效的连通。

参照图1-图7，换位锁定机构2的后端与活塞4的前端连接，换位锁定机构2包括凸耳芯轴201和换位套202，凸耳芯轴201套装在油管3上，通过上接头1与油管3上的台阶实现对凸耳芯轴201左右位置的限定，凸耳芯轴201在液压力的作用下，通过与换位套202的配合，能够在油管3上转动，换位套202的后端与活塞4的前端通过螺纹连接，连接后换位套202可随活塞4同步动作，换位套202的前端侧壁上加工有多个长锁止槽203和短锁止槽204，长锁止槽203和短锁止槽204均匀分布，且相互交错加工，在与相邻的长锁止槽203和短锁止槽204之间的位置相对的侧壁上加工有多个均布的解锁槽205，长锁止槽203向短锁止槽204过度的位置处加工成倒角形式，相邻的两个解锁槽205过度的位置也加工成倒角形式，在换位套202的外圆周侧壁上加工有两个对称的导向凸起206，初始位置时，两个导向凸起206处于两个长锁止槽203内，当液压力推动活塞4移动时，活塞4带动换位套202同步移动，导向凸起206和长锁止槽203发生相对位移，当导向凸起206处于长锁止槽203端部时，导向凸起206越过长锁止槽203向短锁止槽204之间的倒角，带动换位套202发生转动，使导向凸起206与短锁止槽204位置相对应，导向凸起206卡入短锁止槽204内，实现位置的交换并锁定，即可进行相应的冲砂洗井作业；

冲砂完成，当需要位置解锁时，再次向油管3内投放树脂球12，并向油管3内施加液压力，推动活塞4继续移动一定的距离，导向凸起206与短锁止槽204发生相对位移，卡入解锁槽205内，凸耳芯轴201转动，导向凸起206与长锁止槽203位置相对应，当液压力卸掉后，在复位弹簧5的作用下，导向凸起206重新卡入长锁止槽203内，活塞4以及换位套202和胶筒撑锥6复位，胶筒8解除对油井套管13的坐封，第一循环孔601和第二循环孔701不再连通。

参照图1-图3，在油管3上套装有复位弹簧5，复位弹簧5的一端抵靠在活塞4的后端，复位弹簧5的另一端抵靠在冲砂管7上，复位弹簧5用于向活塞4提供弹力，使得活塞4带动换位套202处于第一循环孔601与第二循环孔701断开的位置状态，当活塞4受到液压力移动时，需要克服复位弹簧5的弹力。

参照图1-图4，在活塞4与油管3之间、活塞4与换位套202之间、油管3与换位套202之间、油管3与上接头1之间、胶筒撑锥6与冲砂管7之间分别安装有密封圈11，通过安装密封圈11，提高相互接触面之间的密封性，保证在冲砂工作过程中不会出现泄露的情况，密封圈11的数量和类型可根据实际工况进行确定。

参照图1-图4，上接头1的前端加工有连接内螺纹101，用于连接外部液压管路，向油管3内部投放树脂球12并施加液压力，下接头10的后端加工成连接外螺纹1001，用于连接其他工作元件。

本实用新型工作原理如下：使用时，通过上接头1上的连接内螺纹101与外部液压管路连通，将本实用新型投放至油井套管13内冲砂作业位置处，通过上接头1向油管3内投放树脂球12，并施加液压力，将树脂球12压紧在球座302内，对油管3形成封堵，液压力通过进油孔301进入承压腔401，推动活塞4克服复位弹簧5的弹力开始移动，活塞4移动的同时带动换位套202和胶筒撑锥6同步移动，胶筒撑锥6的大直径段插入胶筒8内，将胶筒8撑开并压胀在油井套管13上实现坐封，此时，第一循环孔601和第二循环孔701接通，油管3内部与油井套管13连通，换位锁定机构2实现换位并锁定；

油管3内泄压，由于换位锁定机构2的锁定，第一循环孔601和第二循环孔701保持连通，胶筒8保持坐封状态，向油井套管13内充入冲砂洗井动力液，动力液通过第一循环孔601和第二循环孔701将树脂球12和砂从油管3冲出到地面，持续冲砂作业，直至返出的动力液中无砂粒即可结束冲砂作业；

冲砂结束后，再次向油管3内投放树脂球12，并泵送使其进入球座302内形成封堵，油管3内施加液压力，液压力推动活塞4并带动换位锁定机构2下行一定距离后，换位机构换位解锁，油管3内泄压，在复位弹簧5的作用下，活塞4以及换位套202和胶筒撑锥6复位，胶筒8解除对油井套管13的坐封，第一循环孔601和第二循环孔701不再连通，即可将本实用新型从油井套管13中起出或继续重复另一位置的冲砂作业。

需要特别说明的是，在本实用新型的实施例中所述的复位弹簧5、密封圈11、树脂球12、油井套管13和外部液压管路均为现有技术应用。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“中心”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利中，除非另有明确的规定和限定，术语“组合”、“设置”、“连接”、“固定”、“紧密”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种新型防漏失冲砂洗井阀，其特征在于：包括上接头(1)、换位锁定机构(2)、油管(3)、活塞(4)、胶筒撑锥(6)、冲砂管(7)、胶筒(8)和下接头(10)，所述上接头(1)和油管(3)一端连接，所述冲砂管(7)前端与油管(3)另一端连接，所述活塞(4)滑动套设在油管(3)上，所述换位锁定机构(2)后端与活塞(4)前端连接，所述胶筒撑锥(6)前端与活塞(4)后端连接，胶筒撑锥(6)后端设置成直径收缩的锥形，所述锥形的小直径段延伸至胶筒(8)内，所述胶筒(8)套设在冲砂管(7)上，所述下接头(10)前端与冲砂管(7)后端连接，所述油管(3)在位于活塞(4)之前的侧壁上设置有若干进油孔(301)，油管(3)内部后端设置有球座(302)，胶筒撑锥(6)上设置有若干第一循环孔(601)，冲砂管(7)前端侧壁上设置有与所述第一循环孔(601)相适配的第二循环孔(701)。

2.根据权利要求1所述的新型防漏失冲砂洗井阀，其特征在于：所述换位锁定机构(2)包括凸耳芯轴(201)和换位套(202)，所述凸耳芯轴(201)可转动套设在油管(3)上，所述换位套(202)滑动套设在凸耳芯轴(201)上，换位套(202)后端与活塞(4)前端螺纹连接，换位套(202)前端侧壁上均布且交错设置有多个长锁止槽(203)和短锁止槽(204)，在与相邻的长锁止槽(203)和短锁止槽(204)之间相对的位置处设置有解锁槽(205)，换位套(202)的圆周外侧壁上对称设置有两个导向凸起(206)。

3.根据权利要求2所述的新型防漏失冲砂洗井阀，其特征在于：所述油管(3)上套设有复位弹簧(5)，所述复位弹簧(5)一端抵靠在活塞(4)后端，复位弹簧(5)另一端抵靠在冲砂管(7)上。

4.根据权利要求3所述的新型防漏失冲砂洗井阀，其特征在于：所述胶筒(8)通过胶筒座(9)设置在冲砂管(7)上，所述胶筒座(9)套设在冲砂管(7)上，且与下接头(10)螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的新型防漏失冲砂洗井阀，其特征在于：所述活塞(4)前端设置有承压腔(401)，所述承压腔(401)与进油孔(301)连通。

6.根据权利要求5所述的新型防漏失冲砂洗井阀，其特征在于：所述活塞(4)与油管(3)之间、活塞(4)与换位套(202)之间、油管(3)与换位套(202)之间、油管(3)与上接头(1)之间、胶筒撑锥(6)与冲砂管(7)之间分别设置有密封圈(11)。

7.根据权利要求6所述的新型防漏失冲砂洗井阀，其特征在于：所述第一循环孔(601)与第二循环孔(701)均为长孔。

8.根据权利要求7所述的新型防漏失冲砂洗井阀，其特征在于：所述上接头(1)前端设置有连接内螺纹(101)，所述下接头(10)后端设置有连接外螺纹(1001)。

Images