專利名稱：一種井下開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油開(kāi)采領(lǐng)域中應(yīng)用的井下工具，確切地說(shuō)是一種專用于不壓井作業(yè)的井下開(kāi)關(guān)。
井下開(kāi)關(guān)在石油開(kāi)采域中應(yīng)用比較普通。這種開(kāi)關(guān)主要由捅桿和封堵器組成。其中，捅桿由自上而下排列的接箍、桿體和下接頭固定聯(lián)接而成。使用安裝過(guò)程中，封堵器與封隔器下接頭聯(lián)接，捅桿通過(guò)接箍與抽油泵下端固定聯(lián)接，而其下接頭則直接與封堵器的開(kāi)關(guān)零件相接觸。其工作過(guò)程是當(dāng)油井正常作業(yè)時(shí)，封堵器在捅桿的推動(dòng)下開(kāi)啟，使地下原油經(jīng)捅桿孔腔進(jìn)入泵內(nèi)，并通過(guò)抽油泵、抽油管被輸送到井外；當(dāng)抽油泵因檢修需要被向上提起，從而使捅桿與封堵器脫離時(shí)，封堵器便自行關(guān)閉，進(jìn)而防止地下壓力油經(jīng)油井套管噴出地面，造成原油浪費(fèi)。現(xiàn)有井下開(kāi)關(guān)的類型較多，其中，比較常用的主要有浮球式開(kāi)關(guān)、滑套式開(kāi)關(guān)等。這種開(kāi)關(guān)在使用過(guò)程中普遍存在的主要問(wèn)題是抽油管一旦斷脫，它便會(huì)在抽油泵下部捅桿的推動(dòng)下處于常開(kāi)狀態(tài)，致使地下的壓力油經(jīng)捅桿孔腔、油泵、抽油管、套管噴出井口，浪費(fèi)資源、污染環(huán)境。因此，這種井下開(kāi)關(guān)的使用性能不夠安全可靠。
此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，還有一種常用井下工具被稱為“防噴型抽油桿脫接器”，該項(xiàng)技術(shù)的專利號(hào)為ZL99223832.2。這種脫接器是由彈性對(duì)接爪、對(duì)接桿、鎖定套、推力彈簧、聚氨脂托環(huán)、托環(huán)骨架、背帽、密封件以及分別由上、下部筒體聯(lián)接而成的工作筒組成。目前，該產(chǎn)品僅僅被用作抽油桿與抽油泵柱塞之間的脫接工具，還沒(méi)有人將其用作井下開(kāi)關(guān)的組成部件。
本實(shí)用新型的目的是為人們提供一種在油管斷脫情況下仍可保持關(guān)閉狀態(tài)的井下開(kāi)關(guān)，以便克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括封堵器、桶桿，其特點(diǎn)是封堵器主要由防噴型抽油桿脫接器的對(duì)接桿、鎖緊套、密封膠圈、推力彈簧、聚氨脂托環(huán)、托體骨架、工作筒構(gòu)成，并使工作筒下部筒體加長(zhǎng)、下端筒口封閉，進(jìn)而形成桶體狀，該桶體下端部側(cè)壁上制有若干進(jìn)油孔；桶體內(nèi)孔中設(shè)置管體狀活塞，兩者滑動(dòng)密封接觸；活塞上端與對(duì)接桿下端緊固聯(lián)接，該端部塞體上制有過(guò)油孔；所述捅桿的下接頭下端與所述防噴型抽油桿脫接器的彈性對(duì)接爪的上端固定聯(lián)接。
上述桶體的下端腔內(nèi)還設(shè)置積沙環(huán)。
上述活塞上端與聚氨脂托環(huán)下端之間的對(duì)接桿桿段上緊固聯(lián)接背帽。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)后，當(dāng)抽油管在油井作業(yè)過(guò)程中發(fā)生斷脫現(xiàn)象時(shí)， 由于其鎖緊套，對(duì)接桿、活塞等能在下段抽油管、抽油泵的自重力作用下自動(dòng)下移，并使設(shè)置在缸體上的進(jìn)油孔被活塞封閉，使本實(shí)用新型處于常閉狀態(tài)，從而防止地下壓力油噴出井口。因此，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有使用性能更加安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。


圖1是封堵器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是捅桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
由圖可見(jiàn)，本實(shí)用新型包括現(xiàn)有技術(shù)中的封堵器、捅桿。其中，封堵器由現(xiàn)有的防噴型抽油桿脫接器改造而成，它包括該脫接器的對(duì)接桿2、鎖緊套3、密封圈17、推力彈簧4、托環(huán)骨架16以及注固在其外部的聚氨脂托環(huán)5、分別由上部筒體7、下部筒體10構(gòu)成的工作筒14、背帽6。由此可見(jiàn)，封堵器包括了除彈性對(duì)接爪以外的防噴型脫接器的全部組成零件。而且在此組件中，除工作筒14外，其余各另件的結(jié)構(gòu)形式以及相互間的聯(lián)接關(guān)系均與現(xiàn)有的防噴型抽油桿脫器相同。由于脫接器與井下開(kāi)關(guān)均屬井下工具，而且常常同井使用。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)這種脫接器的具體構(gòu)造十分了解，故對(duì)此不再累述。
本實(shí)用新型的封堵器在不包括現(xiàn)有防噴型脫接器的彈性對(duì)接爪基礎(chǔ)上對(duì)其做出如下改進(jìn)首先，將工作筒的下部筒體10由現(xiàn)有技術(shù)中的管體改造成為如圖所示的桶體即將其筒體下端筒口通過(guò)帶有積沙環(huán)的封堵12封閉，并使該段筒體的軸向尺寸加長(zhǎng)。此外，還在桶體下部即桶底一端端部側(cè)壁上制出多個(gè)進(jìn)油孔11，該進(jìn)油孔的軸向位置這樣確定當(dāng)鎖緊套上端下移至工作筒孔腔內(nèi)下部凸環(huán)體下方時(shí)，該進(jìn)油孔仍位于其下端下部。積沙環(huán)的作用是能使桶內(nèi)泥沙沉積到其環(huán)腔內(nèi)，以減少泥沙對(duì)桶體與活塞結(jié)合面之間的磨擦。除此之外，工作筒的結(jié)構(gòu)形式與現(xiàn)有技術(shù)相同。
其次，在上述桶體腔內(nèi)設(shè)置管體狀活塞8，兩者間設(shè)置密封圈13，使之形成密封滑動(dòng)接觸；活塞上端與對(duì)接桿下端之間通過(guò)螺紋緊固聯(lián)接；并在活塞上端塞體上制出多個(gè)過(guò)油孔9，該過(guò)油孔9使活塞內(nèi)腔與其上端外部的工作筒內(nèi)腔連通，該活塞長(zhǎng)度這樣確定，當(dāng)其下移至極限位置時(shí)，使上述進(jìn)油孔被封閉。
上述捅桿包括現(xiàn)有技術(shù)中使用的接箍21、導(dǎo)向套20、桿體19、下接頭18。其中，接箍的外螺紋與抽油泵的下接頭的內(nèi)螺紋相配用；導(dǎo)向套的外圓與油井套管內(nèi)孔相配用，兩者滑動(dòng)接觸；桿體上制有若干過(guò)油孔，其上端與接箍下端固定聯(lián)接，下端與下接頭上端固定聯(lián)接，該固定聯(lián)接方式可以是螺紋聯(lián)接，也可以是焊接等。該捅桿與現(xiàn)有捅桿的區(qū)別在于它還設(shè)置彈性對(duì)接爪1，該對(duì)接爪的結(jié)構(gòu)形式與現(xiàn)有防噴型抽油桿脫接器的同名構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式完全一樣。該對(duì)接爪的下部本體由多個(gè)軸向爪體構(gòu)成，該爪體可與上述封堵器的對(duì)接桿上端之間實(shí)現(xiàn)可開(kāi)固定聯(lián)接。對(duì)接爪上端則制有螺紋孔，它通過(guò)該螺紋孔與下接頭18下端螺柱固定聯(lián)接。該捅桿的軸向長(zhǎng)度尺寸這樣確定當(dāng)其下移至極限位置時(shí)，應(yīng)當(dāng)使上述鎖緊套上端下移至工作筒孔腔內(nèi)下凸環(huán)體的下方。
綜上所述，本實(shí)用新型即捅桿與封堵器的組合件包括了現(xiàn)有的防噴型抽油桿脫接器的全部組成零件，并以此為基礎(chǔ)改進(jìn)而成。
本實(shí)用新型的上述實(shí)施方式不是唯一的，例如，第一，不設(shè)置沉沙環(huán)時(shí)，安也可以使用。此時(shí)，取消背帽6，而使活塞上端直接與聚氨脂托環(huán)下端壓接觸，本實(shí)用新型也可以使用。
本實(shí)用新型的使用安裝方法及工作原理。
一、使用安裝方法。
眾所周知，井下設(shè)施主要由套管、位于套管腔內(nèi)的抽油管、抽油泵、封隔器、井下開(kāi)關(guān)、抽油桿、抽油桿脫接器等組成。其中抽油管下端與抽油泵上端聯(lián)接；封隔器位于抽油泵下方，其外圓與套管內(nèi)孔錨定并密封，其下端通過(guò)其下接頭與井下開(kāi)關(guān)聯(lián)接；油井作業(yè)時(shí)，井下開(kāi)關(guān)在抽油泵下端捅桿的推力作用下開(kāi)啟；修井時(shí)，抽油泵隨抽油管上移，其捅桿脫離井下開(kāi)關(guān)，又使之關(guān)閉。
本實(shí)用新型的使用安裝方法是工作筒上端與封隔器的下接頭聯(lián)接，捅桿上端通過(guò)接箍與抽油泵下接頭固定聯(lián)接，下端的彈性對(duì)接爪則與封堵器的對(duì)接桿上端對(duì)正。
二、工作原理。
油井作業(yè)時(shí)，封堵器工作筒內(nèi)各零件在抽油泵下端捅桿推動(dòng)下下移，使鎖緊套上端下移至工作筒孔腔內(nèi)下部凸環(huán)體下方，此時(shí)，地下原油經(jīng)進(jìn)油孔11、活塞內(nèi)腔、過(guò)油孔9、聚氨脂托環(huán)外圓上的導(dǎo)油槽15及工作筒內(nèi)腔進(jìn)入封隔器內(nèi)腔，再經(jīng)捅桿、抽油泵、抽油管被送至地面；修井作業(yè)時(shí)，封堵器工作筒內(nèi)各零件在抽油泵及捅桿帶動(dòng)下上移，當(dāng)其上移至圖示位置時(shí)，彈性對(duì)接爪與對(duì)接桿分離，捅桿隨抽油泵上移；此時(shí)鎖緊套在推力彈簧5作用下與工作筒的上部?jī)?nèi)凸環(huán)體之間形成密封，使地下原油不能經(jīng)油管噴出井口；在油井作業(yè)過(guò)程中，一旦抽油管因意外原因斷脫，下段抽油管及抽油泵的自重力通過(guò)捅桿作用于本實(shí)用新型的對(duì)接桿2、鎖緊套3、推力彈簧4、聚氨脂托環(huán)5及活塞，使活塞下移至極限位置，使進(jìn)油孔口11封閉，進(jìn)而使本實(shí)用新型被再次關(guān)閉。
權(quán)利要求1.一種井下開(kāi)關(guān)，它包括封堵器、桶桿，其特征在于封堵器主要由防噴型抽油桿脫接器的對(duì)接桿、鎖緊套、密封膠圈、推力彈簧、聚氨脂托環(huán)、托體骨架、工作筒構(gòu)成，并使工作筒下部筒體加長(zhǎng)、下端筒口封閉，進(jìn)而形成桶體狀，該桶體下端部側(cè)壁上制有若干進(jìn)油孔；桶體內(nèi)孔中設(shè)置管體狀活塞，兩者滑動(dòng)密封接觸；活塞上端與對(duì)接桿下端緊固聯(lián)接，該端部塞體上制有過(guò)油孔；所述捅桿的下接頭下端與所述防噴型抽油桿脫接器的彈性對(duì)接爪的上端固定聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下開(kāi)關(guān)，其特征在于所述桶體的下端腔內(nèi)還設(shè)置積沙環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種井下開(kāi)關(guān)，其特征在于所述活塞上端與聚氨脂托環(huán)下端之間的對(duì)接桿桿段上緊固聯(lián)接背帽。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種井下開(kāi)關(guān),它包括封堵器、桶桿,其特點(diǎn)是封堵器主要由防噴型抽油桿脫接器的對(duì)接桿、鎖緊套、密封膠圈、推力彈簧、聚氨酯托環(huán)、托體骨架、工作筒構(gòu)成,并使工作筒下端筒口封閉,使之形成桶體狀,該桶體下部制有進(jìn)油孔;桶體內(nèi)孔中設(shè)置管體狀活塞;活塞上端與對(duì)接桿下端聯(lián)接,該端塞體上制有過(guò)油孔;所述捅桿的下接頭與所述防噴型抽油桿脫接器的彈性對(duì)接爪固定聯(lián)接。本實(shí)用新型具有使用更加安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B34/00GK2476640SQ0124131
公開(kāi)日2002年2月13日 申請(qǐng)日期2001年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月23日
發(fā)明者王佐 申請(qǐng)人:王佐