CN220791199U - 一种机械式可重复开关气密封阀及专用工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种机械式可重复开关气密封阀及专用工具，机械式可重复开关气密封阀包括筒体，所述筒体的两端用于与油管柱可拆卸连接，所述筒体内设置有推筒和启闭机构，所述推筒可沿筒体轴向运动，所述推筒设置有两个固定工作位，通过移动推筒至不同的固定工作位可控制启闭机构的开闭，从而控制油管柱的开闭。本实用新型通过在筒体内设置可轴向移动的推筒，通过控制推筒移动至不同的固定工作位即可实现启闭机构的开闭，从而控制油管柱的开闭。移动推筒采用机械控制的方式，可重复打开或关闭启闭机构，此外，筒体使用完后可拆卸下来再次使用。

Description

一种机械式可重复开关气密封阀及专用工具

技术领域

本实用新型涉及油气井开发技术领域，具体涉及一种机械式可重复开关气密封阀及专用工具。

背景技术

带压作业是在保持井筒内一定压力，不压井、不放压的情况下进行起下管柱或井口施工的一种先进井下作业技术。相较于传统井下作业，带压作业的优势在于它能够最大限度的实现对油气层和环境的保护，避免压井造成的地层污染，而在进行带压作业中通常会用到堵塞器，将堵塞器固定在油管柱内，以实现油管柱通道的封堵。

目前多采用投捞式堵塞器或油管桥塞来实现封堵。投捞式堵塞器大多整体采用橡胶制成，在使用时直接塞到需要封堵的井筒内，进而封住井筒的，但是在封堵过程中，仅靠堵塞器自身的弹力将外壁抵在井筒内壁上，达到密封的目的，部件安装和打捞时较为不便，且堵塞器使用一次后基本无法再次使用。油管桥塞主要通过卡瓦咬入油管内部，通过压缩式胶桶密封油管内壁，油管桥塞对油管将造成损伤，且为永久性装置，投入使用后回收和重复使用存在局限性，而且投捞式堵塞器或油管桥塞因承压容易上下窜动，导致密封失效。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种机械式可重复开关气密封阀。

本实用新型提供一种机械式可重复开关气密封阀，包括筒体，所述筒体的两端用于与油管柱可拆卸连接，所述筒体内设置有推筒和启闭机构，所述推筒可沿筒体轴向运动，所述推筒设置有两个固定工作位，通过移动推筒至不同的固定工作位可控制启闭机构的开闭，从而控制油管柱的开闭。

本实用新型通过在筒体内设置可轴向移动的推筒，通过控制推筒移动至不同的固定工作位即可实现启闭机构的开闭，从而控制油管柱的开闭。移动推筒采用机械控制的方式，可重复打开或关闭启闭机构，此外，筒体使用完后可拆卸下来再次使用。

进一步地，所述筒体包括依次连接的上接头、连接套、下接头，所述上接头、连接套、下接头同轴布置，所述筒体包括依次连接的上接头、连接套、下接头，所述上接头、连接套、下接头同轴布置，所述连接套和下接头之间为可拆卸连接，所述上接头和连接套之间为可拆卸连接或一体结构。

本实用新型通过将筒体设置为多段，便于筒体的安装和拆卸以及推筒的安装。

进一步地，所述推筒设置在连接套内，所述启闭机构设置在推筒靠近下接头一端，所述推筒的筒壁上设置有凸台，所述连接套的内壁设置有与凸台配合的上锁定槽和下锁定槽，所述上锁定槽和下锁定槽用于对凸台进行轴向限位；

所述推筒的内壁设置有用于与专用工具卡接的沟槽，所述沟槽用于与专用工具卡接从而利用专用工具提升或下压推筒，使得凸台卡在上锁定槽或下锁定槽中；当凸台卡在上锁定槽中时，启闭机构关闭，当凸台卡在下锁定槽中时，推筒将启闭机构推开，油管柱通道打开。

本实用新型通过设置凸台以及上锁定槽和下锁定槽，当凸台在上锁定槽或下锁定槽中时分别对应推筒的两个固定工作位，能够保证推筒在两个固定工作位上不易轴向移动，通过在推筒内设置沟槽，可使用专用工具卡在沟槽中，从而利用专用工具上提或下压推筒，实现推筒两个固定工作位的转换。

进一步地，所述沟槽包括上沟槽和下沟槽，所述上沟槽内远离下沟槽一端设置有第一承载面，所述第一承载面用于承担专用工具向上的拉力，所述上沟槽内靠近下沟槽一端设置有第一引导面，所述第一引导面用于引导专用工具向下移动，所述下沟槽内靠近上沟槽一端设置有第二引导面，所述第二引导面用于引导专用工具向上移动，所述下沟槽内远离上沟槽一端设置有第二承载面，所述第二承载面用于承担专用工具向下的压力。

本实用新型通过设置上沟槽和下沟槽，能够保证专用工具顺利进出推筒并将力作用在推筒上。

进一步地，所述凸台布置在下沟槽的外壁上，所述下沟槽沿周向开设有多个贯穿孔。

本实用新型通过在下沟槽设置多个贯穿孔，减少了下沟槽的刚度，使得推筒被上提或下压时，下沟槽能够沿径向发生微小变形，从而使得凸台脱离下锁定槽或上锁定槽。

进一步地，所述启闭机构包括阀座和阀板，所述阀座呈筒状，所述阀座与连接套同轴布置，所述阀座的外周与连接套密封连接，所述阀座的下端与阀板通过销轴转动连接，所述销轴上设置有扭簧，所述扭簧用于自动关闭阀板，使得阀板将阀座的下端开口密封。

本实用新型通过设置可自动关闭的阀板，当推筒的凸台卡在上锁定槽中时，推筒不作用在阀板上，阀板关闭阀座的下端开口，当推筒的凸台卡在下锁定槽中时，推筒作用在阀板上，阀板被推筒推开，阀座的下端开口开启。

进一步地，所述连接套内开设有直径大于推筒的环形的安装槽，所述阀座设置在安装槽中，所述阀座的内周与推筒的外周贴合，所述安装槽的底部设置有锥面，所述阀座与所述锥面抵接。

本实用新型通过设置安装槽，阀座与安装槽的锥面抵接，能够提高阀座和连接套之间的密封性。

进一步地，所述下接头靠近连接套的一端连接在连接套的内壁上，所述下接头靠近连接套的端面上开设有与推筒的下端面配合的第一台阶，凸台卡在下锁定槽中时，推筒与第一台阶抵接，使得阀座和阀板被包裹在推筒和连接套之间。

本实用新型的阀座和阀板被包裹在推筒和连接套之间，能够防止生产介质冲蚀阀板而导致阀板的失效。推筒与第一台阶抵接，第一台阶能够防止推筒进一步被下推，避免凸台脱离下锁定槽。

进一步地，所述上接头的内壁上开设有倾斜的第五引导面，当使用专用工具将推筒的凸台移动至时上锁定槽，所述第五引导面可引导专用工具退出推筒。

本实用新型通过设置第五引导面，第五引导面能够与专用工具的第四引导面相配合，引导专用工具退出推筒。

进一步地，所述上接头内开设有与推筒的上端面配合的第二台阶，凸台卡在上锁定槽中时，推筒与第二台阶抵接。

本实用新型通过设置第二台阶，能够防止推筒进一步被上提，避免凸台脱离上锁定槽。

第二方面，本实用新型提供一种与机械式可重复开关气密封阀配合使用的专用工具，包括拉压筒，所述拉压筒上设置有伸缩块以及与伸缩块连接的弹簧，所述伸缩块可沿拉压筒的径向伸缩，所述伸缩块沿轴向分别设置有第三承载面以及便于拉压筒退出推筒的第三引导面、第四引导面，所述第三承载面用于与第一承载面相配合将推筒上提或与第二承载面相配合将推筒下压，所述第四引导面用于与第五引导面相配合，所述第三引导面用于与第二引导面相配合。

本实用新型的专用工具通过设置第三承载面以及第三引导面、第四引导面，第三引导面、第四引导面使得专用工具能够顺利退出推筒，第三承载面使得专用工具能够将力作用在第一承载面和第二承载面上。

本实用新型的有益效果为：本实用新型采用油管下入，即筒体作为油管柱的一部分，根据后期生产需求可重复实现开启关闭，操作方便，无需损伤油管柱，采用全金属阀板密封，承载性和密封性好，环境适应性强。

附图说明

图1为本实用新型的机械式可重复开关气密封阀关闭状态的结构示意图；

图2为本实用新型推筒的结构示意图；

图3为本实用新型连接套的结构示意图；

图4为本实用新型的机械式可重复开关气密封阀开启状态的结构示意图；

图5为图1中A处放大图；

图6为本实用新型专用工具下压推筒时的状态示意图；

图7为本实用新型专用工具上提推筒时的状态示意图。

附图标记：上接头1；连接套2；下接头3；推筒4；启闭机构5；凸台6；上锁定槽7；下锁定槽8；上沟槽9；下沟槽10；第一承载面11；第一引导面12；第二引导面13；第二承载面14；贯穿孔15；阀座16；阀板17；扭簧18；销轴19；安装槽20；第一台阶21；第二台阶22；锥面23；第五引导面24；上筒体25；下筒体26；连接轴27；上限位块28；下限位块29；伸缩块30；弹簧31；上凸起32；下凸起33；第三承载面34；第三引导面35；第四引导面36。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如图1所示，一种机械式可重复开关气密封阀，包括依次连接的上接头1、连接套2、下接头3，上接头1、连接套2、下接头3同轴布置，上接头1、连接套2、下接头3均通过螺纹可拆卸连接，连接套2内活动设置有推筒4，推筒4可沿连接套2的轴向运动，推筒4下方设置有启闭机构5，启闭机构5包括阀座16和阀板17，阀座16下端和阀板17通过销轴19和扭簧18连接，无外力作用下，阀板17在扭簧18的作用下会与阀座16下端面紧贴，从而关闭阀座16的下端开口。可以理解的是，通过向下推动推筒4，推筒4即可将阀板17推开，启闭机构5即可开启。

如图2所示，推筒4内开设有上沟槽9和下沟槽10，上沟槽9内的上端设置有水平的第一承载面11，上沟槽9内的下端设置有向内侧并向下倾斜的第一引导面12，下沟槽10内的下端设置有水平的第二承载面14，上沟槽9内的上端设置有向内侧并向上倾斜的第二引导面13，第一引导面12在图2中的截面呈倒八字形，第二引导面13在图2中的截面呈八字形。下沟槽10还开设有多个长条状的贯穿孔15，贯穿孔15沿轴向布置。

推筒4外壁上设置有环形的凸起，凸起布置在下沟槽10处。

如图3所示，连接套2的上端外径小，用于连接上接头1的内壁，连接套2的下端外径大，用于连接下接头3的外壁，即连接套2的内壁与下接头3的外壁连接。连接套2上开设有上锁定槽7和下锁定槽8，上锁定槽7靠近连接套2的上端，下锁定槽8靠近连接套2的中部，上锁定槽7或下锁定槽8能够与推筒4的凸起配合，对推筒4进行轴向限位。上锁定槽7和下锁定槽8分别对应推筒4的两个固定工作位。

连接套2靠近下部的内壁上开设有安装槽20，安装槽20用于安装启闭机构5，安装槽20的底部设置有锥面23，阀座16通过螺纹安装在安装槽20内，阀座16的上端与安装槽20的底部(即图3中安装槽20的上端)抵接，提高了阀座16与连接套2之间的密封性。

如图4所示，下接头3的上端面设置有第一台阶21，当推筒4的凸台6卡在下锁定槽8中时，推筒4的下端面与第一台阶21抵接，从而使得阀座16和阀板17被包裹在推筒4和连接套2之间，能够防止生产介质冲蚀阀板17而导致阀板17的失效，第一台阶21也能够防止推筒4进一步被下推，避免凸台6脱离下锁定槽8。

如图5所示，上接头1的内壁上开设有第二台阶22，当推筒4的凸台6卡在上锁定槽7中时，推筒4的上端面与第二台阶22抵接，能够防止推筒4进一步被上提，避免凸台6脱离上锁定槽7。

上接头1的内壁上开设有倾斜的第五引导面24，当使用专用工具将推筒4的凸台6移动至时上锁定槽7，第五引导面24可引导专用工具退出推筒。

本实用新型通过设置第五引导面，第五引导面能够与专用工具的第四引导面相配合，引导专用工具退出推筒

如图6所示，专用工具包括包括拉压筒，拉压筒包括上筒体25和下筒体26，下筒体26内同轴设置有连接轴27，连接轴27一端伸出下筒体26的上端开口并与上筒体25内壁通过螺纹连接，另一端与下筒体26连为一体，上筒体25的下端固定设置有上限位块28，上限位块28呈环形，连接轴27上设置有下限位块29，下限位块29设置在下筒体26的上方，下限位块29呈环形，连接轴27的外周均匀设置有多个伸缩块30，伸缩块30与连接轴27之间设置有弹簧31，多个伸缩块30位于下限位块29和上限位块28之间，伸缩块30的上端和下端分别与上限位块28和下限位块29贴合，使得上限位块28和下限位块29能够限制伸缩块30的轴向运动，伸缩块30的上端和下端分别设置有上凸起32和下凸起33，上凸起32和下凸起33分别位于上限位块28和下限位块29的内侧，即靠近连接轴27的一侧，上凸起32与上限位块28之间设置间隙，下凸起33与下限位块29之间设置间隙，使得伸缩块30可沿径向往复运动。

本实施例中，伸缩块30对称设置有两个，伸缩块30呈半圆筒状，伸缩块30的外周靠近上端倾斜设置有第三引导面35，图6中的第三引导面35的截面呈八字形，伸缩块30的中部设置有第三承载面34，第三承载面34用于与第一承载面相配合将推筒上提或与第二承载面相配合将推筒下压，伸缩块30的外周靠近下端倾斜设置有第四引导面36，图6中的第四引导面36的截面呈倒八字形。

可以理解的是，当专用工具的下端(即靠近第四引导面36一端)进入推筒4时，即以图6的状态进入推筒4时，在第一引导面12的引导下，专用工具可顺利通过上沟槽9进入下沟槽10内，进入下沟槽10后，在第四引导面36的引导下，伸缩块30继续向下移动，使得伸缩块30的第三承载面34卡在下沟槽10中，此时第二承载面14与第三承载面34贴合，通过下压专用工具，第三承载面34的下压力即可作用在第二承载面14上，从而下压推筒4；下压完成后，开始将专用工具收回，在第二引导面13的作用下，专用工具可向上运动使得伸缩块30离开下沟槽10，伸缩块30进入上沟槽9后，在第三引导面35的作用下，伸缩块30可离开上沟槽9，从而实现专用工具的收回。

当专用工具的上端(即靠近第三引导面35一端)进入推筒4时，即以图7的状态进入推筒4时，专用工具的伸缩块30进入上沟槽9中，此时第一承载面11与第三承载面34贴合，通过上提专用工具，第三承载面34的上提力即可作用在第一承载面11上，从而提起推筒4；上提完成后，开始将专用工具收回，在上提完成后，伸缩块30的第四引导面36与上接头1的第五引导面24贴合，在继续上提专用工具的过程中，第五引导面24挤压第四引导面36，使得伸缩块30向内缩，从而使得第一承载面11与第三承载面34错位，从而实现专用工具的收回。

该机械式可重复开关气密封阀的使用方法，包括：

如图1所示，在正常生产状态下时，推筒4上的凸台6位于连接套2的下锁定沟槽内，可保持推筒4在轴向上的位置不动，此时阀板17始终保持开启状态，生产通道打开，阀座16和阀板17位于推筒4和连接套2的环形空间内，可有效避免密封面受到生产介质的冲蚀而引发的失效。

当需要关闭启闭机构5时，将专用工具靠近第三引导面35的一端伸入推筒4中，使得伸缩块30卡在上沟槽9中，上提专用工具，第三承载面34将上提的力作用在第一承载面11上带动推筒4向上移动，使得推筒4的凸台6自下锁定槽8移动至上锁定槽7，阀板17在扭簧18的作用下关闭阀座16的下端开口，生产通道关闭；

当需要开启启闭机构5时，将专用工具靠近第三承载面34的一端伸入推筒4中，使得伸缩块30卡在下沟槽10中，下压专用工具，第三承载面34将下压的力作用在第二承载面14上带动推筒4向下移动，使得推筒4的凸台6自上锁定槽7移动至下锁定槽8，阀板17在推筒4的作用下转动开启阀座16的下端开口，生产通道打开。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种机械式可重复开关气密封阀，其特征在于：包括筒体，所述筒体的两端用于与油管柱可拆卸连接，所述筒体内设置有推筒(4)和启闭机构(5)，所述推筒(4)可沿筒体轴向运动，所述推筒(4)设置有两个固定工作位，通过移动推筒(4)至不同的固定工作位可控制启闭机构(5)的开闭，从而控制油管柱的开闭；

所述筒体包括依次连接的上接头(1)、连接套(2)、下接头(3)，所述上接头(1)、连接套(2)、下接头(3)同轴布置，所述连接套(2)和下接头(3)之间为可拆卸连接，所述上接头(1)和连接套(2)之间为可拆卸连接或一体结构；

所述推筒(4)设置在连接套(2)内，所述启闭机构(5)设置在推筒(4)靠近下接头(3)一端，所述推筒(4)的筒壁上设置有凸台(6)，所述连接套(2)的内壁设置有与凸台(6)配合的上锁定槽(7)和下锁定槽(8)，所述上锁定槽(7)和下锁定槽(8)用于对凸台(6)进行轴向限位；

所述推筒(4)的内壁设置有用于与专用工具卡接的沟槽，所述沟槽用于与专用工具卡接从而利用专用工具提升或下压推筒(4)，使得凸台(6)卡在上锁定槽(7)或下锁定槽(8)中；当凸台(6)卡在上锁定槽(7)中时，启闭机构(5)关闭，当凸台(6)卡在下锁定槽(8)中时，推筒(4)将启闭机构(5)推开，油管柱通道打开。

2.根据权利要求1所述的机械式可重复开关气密封阀，其特征在于：所述沟槽包括上沟槽(9)和下沟槽(10)，所述上沟槽(9)内远离下沟槽(10)一端设置有第一承载面(11)，所述第一承载面(11)用于承担专用工具向上的拉力，所述上沟槽(9)内靠近下沟槽(10)一端设置有第一引导面(12)，所述第一引导面(12)用于引导专用工具向下移动，所述下沟槽(10)内靠近上沟槽(9)一端设置有第二引导面(13)，所述第二引导面(13)用于引导专用工具向上移动，所述下沟槽(10)内远离上沟槽(9)一端设置有第二承载面(14)，所述第二承载面(14)用于承担专用工具向下的压力。

3.根据权利要求2所述的机械式可重复开关气密封阀，其特征在于：所述凸台(6)布置在下沟槽(10)的外壁上，所述下沟槽(10)沿周向开设有多个贯穿孔(15)。

4.根据权利要求1所述的机械式可重复开关气密封阀，其特征在于：所述启闭机构(5)包括阀座(16)和阀板(17)，所述阀座(16)呈筒状，所述阀座(16)与连接套(2)同轴布置，所述阀座(16)的外周与连接套(2)密封连接，所述阀座(16)的下端与阀板(17)通过销轴(19)转动连接，所述销轴(19)上设置有扭簧(18)，所述扭簧(18)用于自动关闭阀板(17)，使得阀板(17)将阀座(16)的下端开口密封。

5.根据权利要求4所述的机械式可重复开关气密封阀，其特征在于：所述连接套(2)内开设有直径大于推筒(4)的环形的安装槽(20)，所述阀座(16)设置在安装槽(20)中，所述阀座(16)的内周与推筒(4)的外周贴合，所述安装槽(20)的底部设置有锥面(23)，所述阀座(16)与所述锥面(23)抵接。

6.根据权利要求1所述的机械式可重复开关气密封阀，其特征在于：所述上接头(1)的内壁上开设有倾斜的第五引导面(24)，当使用专用工具将推筒(4)的凸台(6)移动至时上锁定槽(7)，所述第五引导面(24)可引导专用工具退出推筒(4)。

7.根据权利要求1所述的机械式可重复开关气密封阀，其特征在于：所述下接头(3)靠近连接套(2)的一端连接在连接套(2)的内壁上，所述下接头(3)靠近连接套(2)的端面上开设有与推筒(4)的下端面配合的第一台阶(21)，凸台(6)卡在下锁定槽(8)中时，推筒(4)与第一台阶(21)抵接，使得阀座(16)和阀板(17)被包裹在推筒(4)和连接套(2)之间。

8.一种专用工具，用于与权利要求1至7任一项所述的机械式可重复开关气密封阀配合使用，其特征在于：包括拉压筒，所述拉压筒上设置有伸缩块(30)以及与伸缩块(30)连接的弹簧(31)，所述伸缩块(30)可沿拉压筒的径向伸缩，所述伸缩块(30)沿轴向分别设置有第三承载面(34)以及便于拉压筒退出推筒(4)的第三引导面(35)、第四引导面(36)，所述第三承载面(34)用于与第一承载面(11)相配合将推筒(4)上提或与第二承载面(14)相配合将推筒(4)下压，所述第四引导面(36)用于与第五引导面(24)相配合，所述第三引导面(35)用于与第二引导面(13)相配合。