CN221195023U - 一种环空压控式多次开关循环阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种环空压控式多次开关循环阀，包括：由上接头、循环外筒、弹簧外筒和下接头通过丝扣连接组成的外层装置、由滑动芯轴和推筒嵌入连接组成的内层装置。利用环空和油管的内外压力差产生的压力和弹簧推力推动内层装置的滑动，完成内循环孔与外循环孔的连通或断开，实现循环阀的开启和关闭。实现了减少起下钻作业的工序，提供了紧急情况下实施循环压井的措施，不仅提高了开采效率，又可以紧急压井增加了井的安全系数。
Description
技术领域
本实用新型涉及油气井井下工具领域，特别涉及一种环空压控式多次开关循环阀。
背景技术
目前塔河油田奥陶系油藏以特稠油、超稠油油藏为主。超稠油油藏在生产一段时间后，由于地层能量的衰减，无法搀稀自喷生产。需要对地层中进行注水或者注气作业，一方面降低稠油粘度，另一方面可以补充地层能量。之前的作业管柱只能单独实现注气或掺稀作业，要实现不同工艺就需要多次起下钻。其次，对于该区域储层深度深，地层压力系数高，硫化氢含量高，缺少压井措施。因此，如何解决因不同工艺需使用不同类型管柱作业而造成多次起下钻以及在紧急情况下可实施循环压井的问题，成为本领域一项亟待解决的技术难题。
实用新型内容
为了解决因不同工艺而使用多种类型管柱作业造成多次起下钻，以及在紧急情况下可实施循环压井的问题，本实用新型提出了一种环空压控式多次开关循环阀，既可满足一趟起下钻，在同一管柱内完成注水注气、掺稀等多种作业，又可满足深井内在紧急情况下实施循环压井措施。
本实用新型提供具体方案如下：
一种环空压控式多次开关循环阀，包括筒状外层装置和紧贴所述外层装置内壁的内层装置；
所述外层装置包括：上接头、连接在所述上接头下方的循环外筒、连接在所述循环外筒下方的弹簧外筒和连接在所述弹簧外筒下方的下接头；所述循环外筒远离所述上接头的一端设有横向贯穿所述循环外筒的外循环孔，所述外循环孔下方设有横向贯穿所述循环外筒销钉；所述弹簧外筒远离所述循环外筒的一端内侧设有弹簧槽，所述弹簧槽内放置纵向伸缩的压缩弹簧；上述部件组成一个筒状储能空气腔；
所述内层装置包括：滑动芯轴和推筒，所述滑动芯轴有第一端和第二端，所述第一端与所述上接头连接，靠近所述第一端处设有横向贯穿所述滑动芯轴的内循环孔，所述内循环孔沿周向的设置位置与所述外循环孔对应，所述第二端套接在所述推筒的上端内部，所述推筒下端嵌入弹簧槽，与压缩弹簧顶部接触；在所述压缩弹簧自然状态下，所述外循环孔与所述内循环孔在轴向具有位置差而未连通。
优选的，所述销钉沿所述循环外筒周向间隔设置，每颗所述销钉的剪销压力在5.4MPa。
优选的，所述滑动芯轴的第一端外侧顶端沿周向设有擦环一，靠近所述滑动芯轴的第二端外侧沿周向设有凸起于外侧的擦环二，所述擦环二的凸起结构与弹簧外筒内表面接触；滑动面的擦环设计，在芯轴滑动时可达到去除结垢的作用。
优选的，所述上接头与所述循环外筒的连接处设有非弹性密封组件一，所述擦环二的下端与所述推筒的上端之间设有非弹性密封组件二；如上所述，滑动密封采用非弹性组合密封，滑动阻力小，磨损少，运动平稳，寿命长，密封可靠。
优选的，所述循环阀采用一种合成钢材质制作而成，且所述循环阀表面添加了聚四氟乙烯涂层，保证工具抗酸抗碱耐高温，且不融于所有的有机溶剂。
优选的，所述弹簧在自然状态下，所述内循环孔位于所述外循环孔的上方，所述弹簧在被压缩状态下，所述内循环孔能够所述外循环孔连通。
优选的，所述上接头、循环外筒、弹簧外筒和下接头连接处均为丝扣连接。
本实用新型提供了一种环空压控式多次开关循环阀，包括：外层装置和内层装置；所述外层装置由上接头、循环外筒、弹簧外筒和下接头组成，所述上接头与循环外筒之间设有非弹性密封组件一，所述循环外筒上设有外循环孔和销钉，所述弹簧外筒内侧设有弹簧槽并放置弹簧；上述部件通过丝扣连接形成一个筒状空腔体。所述内层装置包括滑动芯轴和推筒，滑动芯轴一端与推筒一端嵌入连接，推筒另一端嵌入弹簧槽与弹簧接触；滑动芯轴顶部设有擦环一及内循环孔，滑动芯轴靠近推筒一端设有凸起的擦环二，擦环二与推筒顶端之间设有非弹性密封组件二。所述内层装置在所述外层装置内部，二者紧密贴合，当环空内压力大于油管内压力时，压力推动滑动芯轴下行，内循环孔与外循环孔连通，循环阀开启；当内外压力相当时，受弹簧推力滑动芯轴上行，内循环孔与外循环孔断开连通，循环阀关闭。
综上所述，利用内外压力差产生的压力和弹簧推力完成循环阀多次开关，可实现一趟起下管柱同时满足注水注气、掺稀等多种作业，避免了使用多种类型管柱作业造成多次起下钻，同时解决了在紧急情况下实施循环压井的问题。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种环空压控式多次开关循环阀的整体结构示意图。
图2是本实用新型提供的一种环空压控式多次开关循环阀的实体结构示意图。
图中：1、上接头；2、循环外筒；3、弹簧外筒；4、下接头；5、滑动芯轴；6、推筒；7、外循环孔；8、销钉；9、擦环一；10、擦环二；11、非弹性密封组件一；12、非弹性密封组件二；13、弹簧；14、弹簧槽；15、内循环孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
实施例一：
一种环空压控式多次开关循环阀，如图1所示，包括筒状外层装置和紧贴所述外层装置内壁的内层装置；
所述外层装置包括：上接头1、连接在所述上接头1下方的循环外筒2、连接在所述循环外筒2下方的弹簧外筒3和连接在所述弹簧外筒3下方的下接头4；所述循环外筒2远离所述上接头1的一端设有横向贯穿所述循环外筒2的外循环孔7，所述外循环孔7下方设有横向贯穿所述循环外筒2的销钉8；所述弹簧外筒3远离所述循环外筒2的一端内侧设有弹簧槽14，所述弹簧槽内放置纵向伸缩的压缩弹簧13；上述部件组成一个筒状储能空气腔；
所述内层装置包括：滑动芯轴5和推筒6，所述滑动芯轴5有第一端和第二端，所述第一端与所述上接头1连接，靠近所述第一端处设有横向贯穿所述滑动芯轴5的内循环孔15，所述内循环孔15沿周向的设置位置与所述外循环孔(7)对应，所述第二端套接在所述推筒6的上端内部，所述推筒6下端嵌入弹簧槽14，与压缩弹簧13顶部接触；在所述压缩弹簧13自然状态下，所述外循环孔7与所述内循环孔15在轴向具有位置差而未连通。
优选的，所述销钉8沿所述循环外筒2周向间隔设置，每颗所述销钉的剪销压力在5.4MPa；可以通过调整销钉的个数,设定不同的打开压力,本实施例中，共安装了8颗销钉。
优选的，所述滑动芯轴5的第一端外侧顶端沿周向设有擦环一9，靠近所述滑动芯轴5的第二端外侧沿周向设有凸起于外侧的擦环二10，所述擦环二10的凸起结构与弹簧外筒3内表面接触。
优选的，所述上接头1与所述循环外筒2的连接处设有非弹性密封组件一11，所述擦环二10的下端与所述推筒6的上端之间设有非弹性密封组件二12。
优选的，所述循环阀采用一种合成钢材质制作而成，且所述循环阀表面添加了聚四氟乙烯涂层，保证工具抗酸抗碱耐高温，且不融于所有的有机溶剂；本实施例中，循环阀表面使用Xylan1052处理，保证工具抗酸抗碱耐高温。
优选的，所述弹簧在自然状态下，所述内循环孔15位于所述外循环孔7的上方，所述弹簧在被压缩状态下，所述内循环孔15能够所述外循环孔7连通。
优选的，所述上接头1、循环外筒2、弹簧外筒3和下接头4连接处均为丝扣连接。
如图2所示，在一个实施例中，当环空压力上升，内外压差达到预定压力时，压力推动滑动芯轴5下行，销钉8被剪断；滑动芯轴5压缩弹簧13继续向下滑动,直至内循环孔15和外循环孔7连通，循环阀开启，流体可通过循环孔进入油管。当内外压差相同或内压力大于外压力,弹簧13释放压缩时积攒的弹性势能，推动滑动芯轴5向上滑动,内循环孔15和外循环孔7断开连通，循环阀关闭。
在循环阀开启或关闭过程中，由于滑动面上设计了擦环，可在滑动芯轴做滑动时配合涂层方案去除结垢。在开启循环阀时，可以通过调整剪切销钉的个数,实现设定不同的打开压力,本实施例中，可安装8颗销钉，每颗销钉的剪销压力在5.4MPa；同时，滑动芯轴5与循环外筒2之间的密封选择非弹性组合密封，摩擦因数低，磨损少，运动平稳，寿命长，密封可靠。
在一个实施例中，塔河油田油气井较深，温度高，硫化氢含量高，在工具表面均添加了聚四氟乙烯涂层，这种材料抗酸抗碱耐高温且不融于所有的有机溶剂，能够在含H2S的条件下作业。
应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本实用新型创造，但不以任何方式限制本实用新型创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本实用新型创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本实用新型创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型创造专利的保护范围当中。
Claims (7)
1.一种环空压控式多次开关循环阀，其特征在于，包括筒状外层装置和紧贴所述外层装置内壁的内层装置；
所述外层装置包括：上接头(1)、连接在所述上接头(1)下方的循环外筒(2)、连接在所述循环外筒(2)下方的弹簧外筒(3)和连接在所述弹簧外筒(3)下方的下接头(4)；所述循环外筒(2)远离所述上接头(1)的一端设有横向贯穿所述循环外筒(2)的外循环孔(7)，所述外循环孔(7)下方设有横向贯穿所述循环外筒(2)的销钉(8)；所述弹簧外筒(3)远离所述循环外筒(2)的一端内侧设有弹簧槽(14)，所述弹簧槽内放置纵向伸缩的压缩弹簧(13)；上述部件组成一个筒状储能空气腔；
所述内层装置包括：滑动芯轴(5)和套接在所述滑动芯轴(5)下方的推筒(6)，所述滑动芯轴(5)有第一端和第二端，所述第一端与所述上接头(1)连接，靠近所述第一端处设有横向贯穿所述滑动芯轴(5)的内循环孔(15)，所述内循环孔(15)沿周向的设置位置与所述外循环孔(7)对应，所述第二端套接在所述推筒(6)的上端内部，所述推筒(6)下端嵌入弹簧槽(14)，与压缩弹簧(13)顶部接触；在所述压缩弹簧(13)自然状态下，所述外循环孔(7)与所述内循环孔(15)在轴向具有位置差而未连通。
2.根据权利要求1所述的一种环空压控式多次开关循环阀，其特征在于，所述销钉(8)沿所述循环外筒(2)周向间隔设置，每颗所述销钉的剪销压力在5.4MPa。
3.根据权利要求1所述的一种环空压控式多次开关循环阀，其特征在于，所述滑动芯轴(5)的第一端外侧顶端沿周向设有擦环一(9)，靠近所述滑动芯轴(5)的第二端外侧沿周向设有凸起于外侧的擦环二(10)，所述擦环二(10)的凸起结构与弹簧外筒(3)内表面接触。
4.根据权利要求3所述的一种环空压控式多次开关循环阀，其特征在于，所述上接头(1)与所述循环外筒(2)的连接处设有非弹性密封组件一(11)，所述擦环二(10)的下端与所述推筒(6)的上端之间设有非弹性密封组件二(12)。
5.根据权利要求1所述的一种环空压控式多次开关循环阀，其特征在于，所述循环阀采用一种合成钢材质制作而成，且所述循环阀表面添加了聚四氟乙烯涂层。
6.根据权利要求1所述的一种环空压控式多次开关循环阀，其特征在于，所述弹簧在自然状态下，所述内循环孔(15)位于所述外循环孔(7)的上方，所述弹簧在被压缩状态下，所述内循环孔(15)能够所述外循环孔(7)连通。
7.根据权利要求1所述的一种环空压控式多次开关循环阀，其特征在于，所述上接头(1)、循环外筒(2)、弹簧外筒(3)和下接头(4)连接处均为丝扣连接。
Publications (1)
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| CN221195023U true CN221195023U (zh) | 2024-06-21 |
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| GR01 | Patent grant |