專利名稱：不壓井井下控制閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種油氣開發(fā)采油、井下作業(yè)工具，尤其是涉及一種不壓井井下
背景技術：
在石油開采作業(yè)中，地層壓力高的油井具有一定自噴能力，作業(yè)中常常需要 采用一定比重的泥漿或清水進行壓井，壓井作業(yè)有時會因施工或設計不當，造成
油層污染，堵塞有效 L隙度和減少滲流面積，減少采油生產(chǎn)時率，降低油井產(chǎn)量， 增加作業(yè)成本。為了避免對油層的傷害，施工作業(yè)常采用井下開關來替代壓井作 業(yè)，將井下開關安裝在抽油泵與固定閥之間，依靠抽油桿的上下往復運動控制井 下開關液流通道的打開或關閉。但是由于井下開關安裝在抽油泵與固定閥之間，
使抽油泵在生產(chǎn)過程中余隙體積增大，影響抽油泵密封性，降低泵效；井下開關
依靠抽油桿上下往復運動控制液流通道的開啟和關閉， 一旦抽油桿斷脫，井下開
關便處于失控狀態(tài)。
2003年1月1日公開的《井下控制閥》(CN2528929Y)，包括接箍、外罩、彈
簧、球座、球閥、密封件，以及安裝在外罩與球座之間的齒條和安裝在閥球上的
齒輪軸，通過齒輪軸和齒條的嚙合，帶動閥球轉(zhuǎn)動來打開或關閉油層和地層的通
道，可進行閉式采油、不壓井作業(yè)，具有防噴、防漏功能。2007年2月14日公開的
《一種井下控制閥》(CN2869305Y)，上閥座內(nèi)裝有控制滑套，控制滑套外安裝有 彈簧，上閥座與下閥座之間的空腔內(nèi)裝有空心浮球，該裝置即可以有效防止抽油 機井洗井時洗井液漏失污染地層，保證正常生產(chǎn)，又可以起到防噴作用，實現(xiàn)不 壓井作業(yè)。2004年4月14日公開的《一種用于海上油田中的防污染單向閥》
(CN2611585Y)，由內(nèi)管、組合彈簧、單向閥和控制閥組成，集采油生產(chǎn)、洗井、酸化措施實施三個功能于一體，有效防止洗井液侵入井中污染地層。
上述三項技術雖然都可以不起出管柱完成采油生產(chǎn)、不壓井修井作業(yè)，具有 防噴、防漏功能，但它們在工具結構復雜或不易進行控制操作，如《井下控制閥》
(CN2528929Y)，是通過齒輪軸和齒條的嚙合，帶動閥球轉(zhuǎn)動來打開或關閉通道， 如果帶動齒輪轉(zhuǎn)動的力量不夠，使齒輪軸和齒條嚙合不到位，就難以轉(zhuǎn)換控制閥 的開與關；《一種井下控制閥》(CN2869305Y)，工具下入和抽油生產(chǎn)需要兩趟管 柱才能實現(xiàn)，控制閥是和封隔器、丟手組成第一趟管柱先下入井內(nèi)，坐封封隔器 后將控制閥、封隔器丟在井下，起出丟手頭以上的管柱，然后再下入抽油生產(chǎn)管 柱，管柱底部帶有插入管，經(jīng)過丟手頭插入到控制閥內(nèi)組成井下生產(chǎn)管柱，實現(xiàn) 抽油、洗井等功能；《一種用于海上油田中的防污染單向閥》(CN2611585Y)同樣 是向井下下兩趟管柱才能實現(xiàn)生產(chǎn)、洗井、酸化措施實施三個功能于一體的效果， 不便于現(xiàn)場操作。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的井下控制閥存在的需要依靠油管柱的上下運動來控制控制閥 的開關，不便于操作，抽油桿斷脫造成控制閥失控的不足，本發(fā)明提供一種不壓 井井下控制閥，該不壓井井下控制閥將抽油泵底閥與井下開關的作用合二為一， 不需要改變抽油泵結構， 一趟下井管柱，通過上提或下放油管柱就可控制井下液 流通道的開啟和關閉， 一趟管柱具有防噴、洗井、生產(chǎn)、泄油功能，避免了因抽 油桿斷脫造成控制閥失控現(xiàn)象發(fā)生。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是不壓井井下控制閥的移動管串 安裝在固定管串內(nèi)。移動管串由上至下依次為上單流閥、連接套、下單流闊、彈 簧座；上單流閥閥體、連接套、下單流閥閥體、彈簧座由上至下依次固定連接； 上單流閥閥體中部有擋球環(huán)，擋球環(huán)上有軸向過流孔；上單流閥閥體與連接套之 間固定安裝有上單流閥閥座，上閥球位于擋球環(huán)和上單流閥閥座之間；連接套與 下單流閥閥體之間固定安裝有下單流閥閥座，下閥球位于下單流閥閥座下方；下閥球與彈簧座之間安裝有彈簧擋圈和彈簧。固定管串從上至下由壓帽、密封殼體、 外筒、下接頭依次固定連接；固定管串中的壓帽內(nèi)徑、密封殼體下端部凸臺內(nèi)徑 小于其它部位，并分別與上單流閥閥體、連接套之間為徑向滑動密封配合，2個 密封配合部位軸向之間為過流腔；位于過流腔內(nèi)的移動管串外圓周上有上定位臺 階和下定位臺階；移動管串的上定位臺階與下定位臺階之間有徑向過流孔I ，下 定位臺階的下方有徑向過流孔II。上定位臺階與壓帽下端面接觸時，過流孔I和 過流孔n與過流腔連通；下定位臺階與密封殼體內(nèi)孔凸臺上端面接觸時，過流孔
i與過流腔連通，過流孔n與外筒內(nèi)腔連通。
本發(fā)明的有益效果是，結構合理，良好的開啟、關閉功能能夠滿足油井在作 業(yè)時的防噴、洗井及抽油生產(chǎn)中的抽油、泄油多項需要，利用一趟管柱(可不動 管柱)完成油井作業(yè)和抽油生產(chǎn)的相互轉(zhuǎn)換，節(jié)省輔助作業(yè)時間，提高工作效率。
圖1是本發(fā)明不壓井井下控制閥結構示意圖。
圖2是本發(fā)明不壓井井下控制閥下位示意圖。 圖3是圖1的A-A剖面圖。
圖中l(wèi).上單流閥閥體，2.壓帽，3.密封圈，4.密封圈，5.過流孔I， 6.密封殼 體，7.連接套，8.過流孔n， 9.密封圈，IO.下單流閥閥體，ll.外筒內(nèi)腔，12.彈簧 擋圈，13.彈簧，14.彈簧座，15.外筒，16.下接頭，17.軸向過流孔，18.上閥球，19. 上單流閥閥座，20.下單流閥閥座，21.下闊球，22.上單流閥，23.下單流閥，24.移 動管串，25.固定管串，26.過流腔，27.上定位臺階，28.下定位臺階，29.擋球環(huán)。
具體實施例方式
下面結合附圖1 附圖3和實施例對本發(fā)明作進一步說明。 本發(fā)明不壓井井下控制閥，主要包括移動管串24和固定管串25，移動管串 24位于固定管串25內(nèi)，且能夠沿固定管串25軸向滑動。
移動管串24由上至下依次為上單流閥22、連接套7、下單流閥23、彈簧座14。上單流閥閥體l、連接套7、下單流閥闊體IO、彈簧座14由上至下依次固定 連接。上單流閥閥體l中部有擋球環(huán)29，擋球環(huán)29上有軸向過流孔17;上單流 閥閥體1與連接套7之間固定安裝有上單流閥閥座19，上閥球18位于擋球環(huán)29 和上單流閥閥座19之間。連接套7與下單流閥閥體10之間固定安裝有下單流閥 閥座20，下閥球21位于下單流閥閥座20下方；下閥球21與彈簧座14之間安裝 有彈簧擋圈12和彈簧B。
固定管串25從上至下由壓帽2、密封殼體6、外筒15、下接頭16依次固定 連接。
固定管串25內(nèi)孔中壓帽2內(nèi)徑、密封殼體6下端部凸臺內(nèi)徑小于其他部位， 并分別與移動管串24之間為徑向滑動密封配合；通常壓帽2與上單流閥閥體1配 合，密封殼體6與連接套7配合。壓帽2內(nèi)孔與上單流閥閥體1外圓之間徑向安 裝有密封圈4;密封殼體6下端部內(nèi)孔與連接套7外圓之間徑向安裝有密封圈9。 上述2個密封配合部位軸向之間為環(huán)形過流腔26，為了保證密封效果，在壓帽2 與密封殼體6接觸端面軸向安裝有密封圈3。
位于過流腔26內(nèi)的移動管串24外圓周上有上定位臺階27和下定位臺階28， 通常上定位臺階27位于上單流閥閥體1上，下定位臺階28位于連接套7上。在 移動管串24的上定位臺階27和下定位臺階28之間有徑向過流孔I 5，在下定位 臺階28的下方有徑向過流孔II8;通常徑向過流孔I 5位于上單流閥閥體1上， 徑向過流孔II 8位于連接套7上。徑向過流 L有數(shù)個，且沿移動管串24圓周均布。
本發(fā)明不壓井井下控制闊，當移動管串24沿固定管串25軸向滑動時，通過 上定位臺階27和下定位臺階28來控制移動管串24的移動范圍。當上定位臺階 27與壓帽2下端面接觸時，移動管串24處于上位(見圖l)，過流孔I5、過流孔 II8與過流腔26連通；當移動管串24向下滑動至下定位臺階28與密封殼體6內(nèi) 孔凸臺上端面接觸時，移動管串24處于下位(見圖2)，過流 L I 5與過流腔26 連通，過流孔II8與外筒內(nèi)腔11連通。
7本發(fā)明不壓井井下控制閥的實施過程，首先將組裝完畢的不壓井井下控制閥 下端的下接頭16與油管固定聯(lián)接；上端的上單流閥閥體1與抽油泵的下接箍固定 聯(lián)接，組成生產(chǎn)管柱，然后將管柱下入井中。管柱下井時，不壓井井下控制閥處
于自由狀態(tài)，即移動管串24處于上位，下單流閥23處于關閉狀態(tài)，封住外筒內(nèi)
腔ll，阻止井下高壓液流上竄(見圖l)。
當管柱下放至設計深度后，管柱坐封泵下封隔器或錨定器。繼續(xù)下放管柱，
固定管串25不再向下移動，移動管串24下行直至處于下位狀態(tài)，此時，移動管 串24上的過流 LI18與外筒內(nèi)腔11超l，泵下液體可通過過流 LI18進入上單流 閥22與下單流閥23之間；開啟抽油泵，井內(nèi)液體將頂開上單流閥22進入抽油泵， 進行抽油生產(chǎn)作業(yè)(見圖2)。
當進行起管柱作業(yè)時，上提油管帶動移動管串24上行，上行至移動管串24 處于上位時，密封殼體6與連接套7之間重又形成密封，阻止井下高壓液體沖向 井口；而泵上液體經(jīng)過移動管串24上的過流孔I 5、過流腔26、過流 UI8，作 用在下閥球21上，下閥球21壓縮彈簧13，將下單流閥23打開，泵上液體經(jīng)下 單流閥23流到井筒內(nèi)，避免了井液隨油管帶到地面污染環(huán)境。
采用本發(fā)明不壓井井下控制閥，當移動管串24處于上位時，具有防噴和泄油 功能；當移動管串24處于下位時，可進行抽油或反洗井作業(yè)。本發(fā)明不壓井井下 控制閥不需要改變抽油泵結構，不影響泵效；設計合理，結構簡單，不但具有開 和關的功能，而且集抽油泵底閥和井下開關的各種功能為一體，既解決了油井不 壓井起下管柱作業(yè)中的防噴問題，又具有洗井及泄油的功能；依靠油管柱的上提、 下放控制井下液流通道的啟閉，利用一趟管柱能夠完成油井作業(yè)和抽油生產(chǎn)的相 互轉(zhuǎn)換，大大簡化作業(yè)程序，減少輔助作業(yè)時間，提高工作效率。
權利要求
1.一種不壓井井下控制閥，包括單流閥、彈簧、彈簧座、下接頭、外筒，其特征是移動管串(24)安裝在固定管串(25)內(nèi)；移動管串(24)由上至下依次為上單流閥(22)、連接套(7)、下單流閥(23)、彈簧座(14)；上單流閥閥體(1)、連接套(7)、下單流閥閥體(10)、彈簧座(14)由上至下依次固定連接；上單流閥閥體(1)中部有擋球環(huán)(29)，擋球環(huán)(29)上有軸向過流孔(17)；上單流閥閥體(1)與連接套(7)之間固定安裝有上單流閥閥座(19)，上閥球(18)位于擋球環(huán)(29)和上單流閥閥座(19)之間；連接套(7)與下單流閥閥體(10)之間固定安裝有下單流閥閥座(20)，下閥球(21)位于下單流閥閥座(20)下方；下閥球(21)與彈簧座(14)之間安裝有彈簧擋圈(12)和彈簧(13)；固定管串(25)從上至下由壓帽(2)、密封殼體(6)、外筒(15)、下接頭(16)依次固定連接；固定管串(25)中的壓帽(2)內(nèi)徑、密封殼體(6)下端部凸臺內(nèi)徑小于其它部位，并分別與上單流閥閥體(1)、連接套(7)之間為徑向滑動密封配合，2個密封配合部位軸向之間為過流腔(26)；位于過流腔(26)內(nèi)的移動管串(24)外圓周上有上定位臺階(27)和下定位臺階(28)；移動管串(24)的上定位臺階(27)與下定位臺階(28)之間有徑向過流孔I(5)，下定位臺階(28)的下方有徑向過流孔II(8)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的不壓井井下控制閥，其特征是:所述上定位臺階(27) 與壓帽(2)下端面接觸時，過流孔I (5)和過流 LII (8)與過流腔(26)連通; 所述下定位臺階(28)與密封殼體(6)內(nèi)孔凸臺上端面接觸時，過流孔I (5) 與過流腔(26)連通，過流孔II (8)與外筒內(nèi)腔(11)連通。
3.根據(jù)權利要求2所述的不壓井井下控制閥，其特征是所述固定管串(25) 中的壓帽(2)內(nèi)孔與上單流閥閥體(1)外圓之間徑向安裝有密封圈(4);所述壓帽(2)與密封殼體(6)接觸端面軸向安裝有密封圈(3);所述密封殼體(6) 下端部內(nèi)孔與連接套(7)外圓之間徑向安裝有密封圈(9)。
全文摘要
一種不壓井井下控制閥。為了克服現(xiàn)有的井下控制閥存在的需要依靠油管柱的上下運動來控制控制閥的開關，下井管柱操作復雜，抽油桿斷脫會造成控制閥失控的不足，本發(fā)明移動管串(24)安裝在固定管串(25)內(nèi)；移動管串(24)由上至下依次為上單流閥(22)、連接套(7)、下單流閥(23)、彈簧座(14)；上單流閥閥體(1)、連接套(7)、下單流閥閥體(10)、彈簧座(14)由上至下依次固定連接；固定管串(25)從上至下由壓帽(2)、密封殼體(6)、外筒(15)、下接頭(16)依次固定連接。其有益效果是結構合理，具有良好的開啟、關閉功能，利用一趟管柱能夠完成油井作業(yè)和抽油生產(chǎn)的相互轉(zhuǎn)換。
文檔編號E21B34/06GK101684724SQ20081022345
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月27日 優(yōu)先權日2008年9月27日
發(fā)明者華 劉, 川 李, 李志廣, 陳敏義, 黃大云 申請人:大港油田集團有限責任公司