稠油熱採井高溫注汽閥的製作方法
2024-02-07 07:14:15
稠油熱採井高溫注汽閥的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種稠油熱採井高溫注汽閥，本注汽閥安裝在油管的上接管筒上，其組成包括閥芯、閥門和花鍵軸，其中的閥芯和閥門同軸線連接構成與油管相通的管體，花鍵軸設置於所述油管相通管體的中軸線上，其上端與油杆固定連接，閥芯密封滑動配合在閥門內，閥芯下部外表面設置有一道當閥芯至上提極限位時、與閥門的止墜止口止墜配合的限位卡簧；閥門上設有注氣孔，閥芯的上端面與上接管筒的內止口端面限位配合，閥芯的下部限位止口與閥門閥動限位配合，花鍵軸軸體上設有與閥芯管口塞閉配合的閥塞和與閥芯下埠彈性卡配合的舉升卡簧，閥塞與舉升卡簧的軸向距離大於閥芯管長。本技術方案實現了不起泵實施井下高溫注汽作業操作，注汽通路完全避開泵採油通道，避免注汽高溫對油泵壽命的影響，具有生產效率高、勞動強度低、維護費用少的優點。
【專利說明】稠油熱採井高溫注汽閥
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是地下採油井油管注汽控制閥，尤其涉及地下稠油油井高溫注汽控制閥。
【背景技術】
[0002]我國有豐富的稠油資源，其探明和控制資源已達16X108t，是繼美國、加拿大和委內瑞拉之後的第四大稠油生產國。地下稠油主要有普通稠油、特稠油和超稠油，其中超稠油幾乎達到了固體狀態，根本無法直接舉升開採。現行的一種開採工藝是蒸汽融化開採法，向井下注入超過300°C的高溫蒸汽，融化稠油，減小舉升阻力，再由泵舉升採油。一開採周期後，由於地層稠油粘度恢復升高，需要從新高溫蒸汽注入操作，待地層油稠度再次下降後再開始下一個開採周期。若兩採油周期之間的注氣操作採取提出油泵的注汽操作方法，必然會大大降低作業效率、加大作業人員的勞動強度，也增加了作業成本負擔，但若不起泵實施注汽作業，就必須將舉升泵油道與注汽通道分離，否則會嚴重影響油泵壽命。
【發明內容】
[0003]本實用新型的發明目的在於提供一種高溫蒸汽注入通道避開油泵、從而實現在兩開採周期之間無需起升油泵完成注汽作業目的的稠油熱採井高溫注汽閥。本實用新型提供的稠油熱採井高溫注汽閥技術方案，其主要技術內容是:一種稠油熱採井高溫注汽閥，本注汽閥安裝在油管的上接管筒上，其組成包括閥芯、閥門和花鍵軸，其中的閥芯和閥門同軸線連接構成與油管相通的管體，花鍵軸設置於所述油管相通管體的中軸線上，其上端與油杆固定連接，閥芯密封滑動配合在閥門內，閥芯下部外表面設置有一道當閥芯至上提極限位時、與閥門的止墜止口止墜配合的限位卡簧；閥門上設有注氣孔，閥芯的上端面與上接管筒的內止口端面限位配合，閥芯的下部限位止口與閥門閥動限位配合，花鍵軸軸體上設有與閥芯管口塞閉配合的閥塞和與閥芯下埠彈性卡配合的舉升卡簧，閥塞與舉升卡簧的軸向距離大於閥芯管長。
[0004]本實用新型公開的稠油熱採井高溫注汽閥技術方案，實現了不起泵實施井下高溫注汽作業操作，且注汽的通路完全避開泵採油通道，避免注汽高溫對油泵壽命的影響。本技術方案的應用大大提高了生產效率，操作人員的勞動強度也大幅度減輕，確保了工作人員的工作安全性，大幅度節省了採油井維護費用和時間，油泵的使用壽命不受高溫注汽的影響。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0005]圖1和圖2分別是本實用新型的採油油道和注汽通道開啟狀態的剖視結構圖。
【具體實施方式】
[0006]以下將結合附圖所給出的典型實施例構造，詳細說明本實用新型稠油熱採井高溫注汽閥的技術內容。本稠油熱採井高溫注汽閥安裝在油管的上接管筒I上，主體組成部件包括閥芯4、閥門6和花鍵軸2，閥芯4和閥門6同軸線連接構成與油管相通的管體，花鍵軸2設置於所述與油管相通管體的中線上，上端油杆連接端與油杆固定連接，隨油杆驅動運行。
[0007]花鍵軸2上設有與閥芯4管口塞閉配合的閥塞14和與閥芯4下埠彈性限位配合的舉升卡簧9。所述的閥塞14為倒圓錐體，花鍵軸2可下行至閥塞14最終封閉閥芯4上油管口，這時舉升卡簧9已經彈性擠出越過閥芯4下埠。
[0008]閥芯4在閥體6內、與閥門6密封滑動配合，閥芯4的上端面與上接管筒I的內止口端面13構成閥芯4的上限位配合位，閥芯4的下部設有與閥門6閥動限位G配合的限位止口 15。閥門6上設有注汽孔3，閥芯4上行至上接管筒I的內止口端面13時，處於注汽孔3上、下的閥芯4上設有上滑動密封副5和下滑動密封副8。從實現組裝下滑動密封副8和構件加工的工藝結構設計考慮，本實施例中固定連接設置有成為閥芯4延伸部分的閥座10，閥座10軸向封閉下滑動密封副8，閥座10上還設有限位止口 15，閥座10、也是閥芯4的下段設有採油孔16，閥座10、也是閥芯4的下埠設有與舉升卡簧9配合的縮孔螺母17。閥芯4下部外表面設置有一道限位卡簧11，對應於閥芯4的上提極限位，閥門6對應於閥芯4上的限位卡簧11設有防止閥芯4下墜的止墜止口 D。
[0009]其工作過程包括採油過程和注汽過程。①、開啟採油油道:花鍵軸2上提，即花鍵軸2的閥塞14脫離閥芯上油管口的同時，舉升卡簧9也限位抵擋於閥芯4或閥座10的縮孔螺母17上，這時由花鍵軸2攜帶閥芯4連同閥座10沿閥門6 —同長提，直至閥芯4的上端面限位配合在上接管筒I的內止口端面13時，閥芯4在其限位卡簧11的作用下，止墜停留在止墜止口 D處，此時閥芯4完全封閉了閥門6的注汽孔3、隔斷了注汽通道；隨後，花鍵軸2繼續上提，在花鍵軸2上提作用下，舉升卡簧9沿縮孔螺母7下導面被迫收縮，越過縮孔螺母7、進入閥芯4內腔，花鍵軸2脫離閥芯4，使舉升油道完全打通，啟動油泵，進行採油操作。②、開啟高溫注汽通道:驅動花鍵軸2下行，首先使舉升卡簧9至縮孔螺母17時因擠壓而收縮穿過縮孔螺母17，隨即繼續下行直至花鍵軸2的閥塞14封閉作用於閥芯4的上油管口上，一實現閥芯4油管的封閉，二是推動閥芯4，其推動力迫使限位卡簧丨丨收縮、擠出止墜止口 D後，推動閥芯4 一同下行，直至閥芯4的限位止口 15遇閥門6的閥動限位G配合，閥芯4上端面移至注汽孔3下方，注汽通道開啟，由閥芯4上部的油管經注汽孔向井下注入高溫蒸汽，而隔離於油泵，使高溫蒸汽不損傷油泵。
[0010]為避免高溫蒸汽注入時直接噴射井筒外壁20，縮短井筒外壁20的使用壽命，注汽閥罩7固定於上接管筒1、遮罩在注汽孔3之外，注汽閥罩7向井下引導高溫蒸汽。
【權利要求】
1.一種稠油熱採井高溫注汽閥，本注汽閥安裝在油管的上接管筒上，其特徵在於其組成包括閥芯(4)、閥門(6)和花鍵軸(2)，其中的閥芯(4)和閥門(6)同軸線連接構成與油管相通的管體，花鍵軸(2)設置於所述油管相通管體的中軸線上，其上端與油杆固定連接，閥芯(4)密封滑動配合在閥門(6)內，閥芯(4)下部外表面設置有一道當閥芯(4)至上提極限位時、與閥門(6 )的止墜止口( D )止墜配合的限位卡簧(11);閥門(6 )上設有注氣孔(3 )，閥芯的上端面與上接管筒的內止口端面(13)限位配合，閥芯(4)的下部限位止口(15)與閥門閥動限位(G)配合，花鍵軸(2)軸體上設有與閥芯管口塞閉配合的閥塞(14)和與閥芯下埠彈性卡配合的舉升卡簧(9)，閥塞(14)與舉升卡簧(9)的軸向距離大於閥芯管長。
2.根據權利要求1所述的稠油熱採井高溫注汽閥，其特徵在於所述的密封滑動配合結構為:於閥芯(4)上行至上接管筒(I)的內止口端面(13)時，注汽孔(3)的上、下，於閥芯(4)上設有上滑動密封副(5)和下滑動密封副(8)。
3.根據權利要求2所述的稠油熱採井高溫注汽閥，其特徵在於閥座(10)作為閥芯(4)下端延伸部分、固定連接於閥芯(4)上，閥座(10)軸向封閉下滑動密封副(8)。
4.根據權利要求1、2或3所述的稠油熱採井高溫注汽閥，其特徵在於上接管筒(I)上固定設置有遮罩在注汽孔(3)之外的注汽閥罩(7)。
【文檔編號】E21B34/06GK204200171SQ201420634492
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月28日 優先權日:2014年10月28日
【發明者】謝東, 張明亮 申請人:丹東一正實業集團有限公司