油氣田用高壓差大孔徑氣體密封反洗閥的製作方法

2023-04-26 13:27:01 2

專利名稱：油氣田用高壓差大孔徑氣體密封反洗閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及油田油水井井下作業領域，特別涉及一種進行油 (水)井檢修作業時使用的井下液壓控制工具。
背景技術：
油田進行酸化壓裂作業施工中，時常採用機械式封隔器或液壓式 封隔器進行分層作業。在酸化後需要進行頂替排酸作業中，能保證井 口工人安全，但由於封隔器沒有設置反洗通道，無法實現井筒排酸； 特別是進行分層壓裂作業時，由於封隔器沒有設置反洗通道，當出現 砂卡、砂埋管柱時，容易導致封隔器解封困難，甚至造成油井必需進 行大修才能恢復生產，從而浪費大量人力、物力和財力，增加了生產 成本和工人的勞動強度。
中國專利公告號為CN2511788，提供了一種井下封隔器反循環洗井 閥。該裝置由上接頭和中心管等組成。上接頭與中心管連接，於中心 管外面安裝滑套。該實用新型製造簡單，成本低廉，使用可靠。當出 現砂卡、砂埋封隔器的情況時，從套管打壓剪斷滑套上剪釘打開中心 管出液孔為封隔器建立反洗通道，讓洗井液將砂子帶回到地面，解除 對封隔器的砂卡、砂埋，從而幫助封隔器順利解封。但是該類型的反 洗閥只能打開l次，無法滿足現場反覆作業的要求。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種油氣田用高壓差大孔徑氣體密封
反洗閥，可反覆開關進行反洗井作業，耐壓差達到70MPa，並且安全可 靠，能用於酸化壓裂作業時反循環洗井，也可用在其他需要反洗通道 的施工中使用。克服現有反洗井閥承壓低、內徑小(節流大)和無法實 現氣密封的問題，而且施工過程中還具有防砂功能。
本實用新型採取的技術方案是油氣田用高壓差大孔徑氣體密封反洗閥，主要由上接頭、連接體、中心管、擋圈、緊固螺釘、彈簧、 活塞組件和下接頭組成；上接頭有中心孔，上接頭上端有內螺紋。上 接頭下端有外螺紋，上接頭下端外螺紋連接有連接體，連接體為圓筒 狀，連接體側壁開有進液孔；連接體的下端螺紋連接有下接頭，下接 頭有中心孔。上接頭下端內螺紋連接有中心管，在中心管的側壁上開 有通孔，中心管通孔的位置與連接體的進液孔相對。在連接體與中心 管之間有一個環形空間，在環形空間內自上而下有擋環、彈簧和活塞 組件，彈簧為活塞組件提供彈力，在彈簧彈力的作用下，活塞組件下 端與下接頭頂部端面接觸，可以實現初始密封。活塞組件的位置在連 接體的進液孔與中心管的通孔之間，活塞組件能堵塞外部液體進入中 心管內。
活塞組件由活塞、壓環和密封環組成，密封環在活塞和壓環之間 的間隙內。
為了實現密封，在活塞與連接體之間有中密封圈，在上接頭與連 接體之間有上密封圈，在下接頭與連接體之間有下密封圈。
擋環採用螺紋連接在中心管上，擋環由緊固螺釘固定，防止擋環 鬆動。
所述的連接體側壁的進液孔和中心管側壁的通孔的形狀為條形 孔，數量在2 8個之間。
所述的彈簧為壓縮彈簧。
在中心管壁上有平衡孔。當活塞在連接體與中心管之間的環形空 間內上下運動時，井液能通過平衡孔進出環形空間。
活塞和壓環組成的活塞組件密封端面為弧面。下接頭上端面為錐 面，用來實現與活塞組件中的密封環密封。
本實用新型的有益效果是使用本新型油氣田用高壓差大孔徑氣 體密封反洗閥，進行油水井作業時可以為井下管柱提供反洗通道，特 別是當進行壓裂過程中出現砂卡或砂埋管柱的情況時，本實用新型可 以快速進行反洗井作業為井下管柱建立反洗通道，洗井液將砂子帶出
5井筒，解除封隔器砂埋或砂卡的危險，幫助作業順利進行。而且本實 用新型，可重複打開和關閉，且使用過程中不影響管柱進行作業。
本新型密封壓差達到70MPa而且可以實現氣體密封，且具有大孔 徑(076 mm)特點，能夠有效減少作業過程中的摩阻損失。本實用新 型結構簡單，現場操作方便，工作性能安全可靠，施工成功率高。


圖1是本實用新型油氣田用高壓差大孔徑氣體密封反洗閥結構剖 面示意圖，是關閉狀態。
圖中，l.上接頭，2.連接體，3.中心管，4.上密封圈，5.擋環， 6.緊固螺釘，7.彈簧，8.中密封圈，9.活塞，10.壓環，ll.密封環， 12.下密封圈，13.下接頭，14.平衡孔。
具體實施方式
結合圖l對本實用新型作進一步詳細說明
參閱圖l，油氣田用高壓差大孔徑氣體密封反洗閥，主要由上接頭
1、連接體2、中心管3、擋圈5、緊固螺釘6、彈簧7、活塞組件和下 接頭13組成；上接頭l有中心孔，上接頭l上端有內螺紋，下井作業 時上接頭1上端能直接與油管連接。
上接頭1下端有外螺紋，上接頭1下端外螺紋連接有一個圓筒狀 的連接體2，在上接頭1與連接體2之間有兩道上密封圈4。連接體2 側壁開有進液孔；連接體2的下端螺紋連接有一個下接頭13，在下接 頭13與連接體2之間有兩道下密封圈12，下接頭13有中心孔。上接 頭1和下接頭13的內徑與中心管3的內徑相同。
上接頭1下端內螺紋連接有中心管3，在中心管3的側壁上開有通 孔，中心管3通孔的位置與連接體2的進液孔相對。連接體2側壁的 進液孔和中心管3側壁的通孔的形狀為條形孔，數量為8個。
在連接體2與中心管3之間有一個環形空間，在環形空間內自上 而下有一個擋環5、 一個壓縮彈簧7和活塞組件。擋環5採用螺紋連接 在中心管3上，擋環5由緊固螺釘6固定，防止擋環5鬆動。活塞組件由活塞9、壓環IO和密封環11組成，密封環11在活塞9和壓環10 之間的間隙內。活塞9與壓環10螺紋連接，密封環11壓制到活塞9 和壓環10的環形間隙內，並且密封環11高於活塞9和壓環10的端面， 活塞9和壓環10組成的活塞組件密封端面為弧面，以保證密封效果。 下接頭13上端面為錐面，用來實現與活塞組件中的密封環11密封。 在活塞9與連接體2之間有兩道中密封圈8。
壓縮彈簧7為活塞組件提供彈力，在壓縮彈簧7彈力的作用下， 活塞組件下端與下接頭13頂部端面接觸，實現初始密封。活塞組件的 位置在連接體2的進液孔與中心管3的通孔之間，活塞組件能堵塞外 部液體進入中心管3內。當反洗閥活塞組件向上移動後，用來實現與 環空連通。
在中心管3壁上有4個平衡孔14。
簡述使用本實用新型油氣田高壓差大孔徑氣體密封反洗閥的施工 作業步驟
將本實用新型反洗閥連接在安全接頭的下部，與油管柱一起下入到預 定位置，能為井下油管柱提供一個反循環通道；在需要進行反洗井作業時，
按以下步驟進行作業；
1、 在井口將泵車與套管閥門連接好，從油套環空進行蹩壓2-3MPa 即可打開反洗閥，打開反洗閥後即可洗井，洗出井下環空及油管內的 堵塞物，然後停泵即可關閉反洗閥，即可繼續油管打壓進行下步作業；
2、 如果再次需要進行反洗井，重複步驟1即可實現反洗井功能， 洗通油套環空；
3、 作業完成後，直接上提油管柱即可起出反洗閥，由此完成一次 作業過程。
權利要求1、一種油氣田用高壓差大孔徑氣體密封反洗閥，主要由上接頭(1)、連接體(2)、中心管(3)、擋圈(5)、緊固螺釘(6)、彈簧(7)、活塞組件和下接頭(13)組成，上接頭(1)有中心孔，上接頭(1)上端有內螺紋，其特徵在於上接頭(1)下端有外螺紋，上接頭(1)下端外螺紋連接有連接體(2)，連接體(2)為圓筒狀，連接體(2)側壁開有進液孔；連接體(2)的下端螺紋連接有下接頭(13)，下接頭(13)有中心孔，上接頭(1)下端內螺紋連接有中心管(3)，在中心管(3)的側壁上開有通孔，中心管(3)通孔的位置與連接體(2)的進液孔相對，在連接體(2)與中心管(3)之間有一個環形空間，在環形空間內自上而下有擋環(5)、彈簧(7)和活塞組件，彈簧(7)為活塞組件提供彈力，在彈簧(7)彈力的作用下，活塞組件下端與下接頭(13)頂部端面接觸，活塞組件的位置在連接體(2)的進液孔與中心管(3)的通孔之間。
2、 根據權利要求1所述的油氣田用高壓差大孔徑氣體密封反洗閥， 其特徵是所述的活塞組件由活塞(9)、壓環(10)和密封環(11)組成， 密封環(11)在活塞(9)與壓環(10)之間的間隙內。
3、 根據權利要求2所述的油氣田用高壓差大孔徑氣體密封反洗閥， 其特徵是在活塞(9)與連接體(2)之間有中密封圈(8)，在上接頭(l) 與連接體(2)之間有上密封圈(4)，在下接頭(13)與連接體(2)之間有下 密封圈(12)。
4、 根據權利要求1所述的油氣田用高壓差大孔徑氣體密封反洗闊， 其特徵是擋環(5)採用螺紋連接在中心管(3)上，擋環(5)由緊固螺釘 (6)固定。
5、 根據權利要求1或2或3或4所述的油氣田用高壓差大孔徑氣 體密封反洗閥，其特徵是所述的連接體(2)側壁的進液孔和中心管(3) 側壁的通孔的形狀為條形孔，數量在2 8個之間。
6、 根據權利要求1或2或3或4所述的油氣田用高壓差大孔徑氣體密封反洗閥，其特徵是所述的彈簧(7)為壓縮彈簧。
7、 根據權利要求1或2或3或4所述的油氣田用高壓差大孔徑氣 體密封反洗閥，其特徵是在中心管(3)壁上有平衡孔(14)。
8、 根據權利要求2所述的油氣田用高壓差大孔徑氣體密封反洗閥，其特徵是活塞(9)和壓環(10)組成的活塞組件密封端面為弧面，下接頭(13)上端面為錐面。
專利摘要油氣田用高壓差大孔徑氣體密封反洗閥，特徵是上接頭下端連接有連接體，連接體為圓筒狀，連接體側壁開有進液孔；連接體的下端螺紋連接有下接頭。上接頭下端內螺紋連接有中心管，中心管通孔的位置與連接體的進液孔相對。在連接體與中心管之間的環形空間內自上而下有擋環、彈簧和活塞組件，活塞組件下端與下接頭頂部端面接觸，實現初始密封。效果是油氣田用反洗閥可以滿足為井下管柱提供反洗通道的要求，而且耐壓差達到70MPa，並且具有較大通徑，還可以實現氣密封，使用時具有防砂功能，工具性能安全可靠，成功率高。
文檔編號E21B34/00GK201265391SQ200820122548
公開日2009年7月1日 申請日期2008年9月18日 優先權日2008年9月18日
發明者穎 劉, 徐志敏, 方志剛, 勇 李, 羅文銀 申請人:吐哈石油勘探開發指揮部工程技術研究院