兩球座封井筒截止閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種水平井分段壓裂施工中的座封球閥，特別是涉及一種有兩個(gè)座封流道的座封球閥。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，水平井分段壓裂工藝越來(lái)越多的應(yīng)用到低滲儲(chǔ)層措施改造中，以增加油氣田產(chǎn)量。該工藝的作業(yè)管柱底端需要一種工具來(lái)滿足以下作業(yè)施工要求，包括管柱下入過(guò)程中液體可通過(guò)，管柱到達(dá)指定深度后時(shí)可關(guān)閉通道憋壓?，F(xiàn)有油氣田應(yīng)用的該類型工具具備以上兩個(gè)基本條件，但在實(shí)際使用過(guò)程中卻存在很多缺陷。比如現(xiàn)有技術(shù)的截止閥只有一個(gè)過(guò)流孔，受投球尺寸限制，過(guò)留面積小，在替漿過(guò)程需嚴(yán)格限制排量，否則會(huì)因截流作用導(dǎo)致提前座封；密封鎖定機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，如采用擠壓橡膠件強(qiáng)制入槽錨定或者金屬爪錨定等，因材料或形狀不合理導(dǎo)致穩(wěn)定性差；現(xiàn)有截止閥在整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上雖然都能滿足使用的最基本要求，但是卻沒(méi)有兼顧拆裝維護(hù)便捷性，比如整體筒式設(shè)計(jì)，其余零件均需伸入孔內(nèi)安裝或者采用繁冗的過(guò)多零件設(shè)計(jì)，增加了不必要的操作時(shí)間和難度。這些缺陷甚至限制了整個(gè)施工工藝的發(fā)展。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提供一種兩球座封井筒截止閥，其目的是通過(guò)對(duì)球座的改變?yōu)閷?shí)現(xiàn)兩球座封提供可能，增加過(guò)流面積。
[0004]另一目的是，通過(guò)對(duì)閥體連接方式的改變，增加裝拆的便捷性。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下:
[0006]一種兩球座封井筒截止閥，包括閥體和閥座，所述閥座位于閥體的空腔內(nèi)，其在流體的推動(dòng)下在閥體內(nèi)滑動(dòng)并座封；其中，所述閥體由上接頭和下接頭可拆裝連接形成，連接處密封；
[0007]所述閥座為活塞；所述活塞上開有貫通的第一過(guò)流通道和第二過(guò)流通道，所述第一過(guò)流通道和所述第二過(guò)流通道中心線與所述活塞中心線在同一平面內(nèi)；
[0008]所述活塞的上端面與所述第一過(guò)流通道和所述第二過(guò)流通道入口端面之間有為低密度球座封提供助力的過(guò)渡連接部。
[0009]優(yōu)選地，所述活塞包括活塞體和活塞桿，所述活塞體與上接頭通過(guò)剪切銷釘連接并與上接頭動(dòng)密封；所述活塞體上有嵌有座封時(shí)打開的鎖緊環(huán)；所述活塞桿上有座封時(shí)與下接頭密封的密封結(jié)構(gòu)。
[0010]優(yōu)選地，所述上接頭和下接頭公母扣連接，所述上接頭內(nèi)有與上部井下工具連接的母扣及第一臺(tái)肩；
[0011]所述下接頭內(nèi)有第二臺(tái)肩和密封筒，所述密封筒下端部有與下部井下工具連接的公扣；
[0012]所述第二臺(tái)肩和上接頭的下端面形成所述鎖緊環(huán)的軸向定位槽。
[0013]優(yōu)選地，所述第一臺(tái)肩與所述活塞體間隙配合；所述密封筒與所述活塞桿間隙配入口 ο
[0014]優(yōu)選地，所述下接頭的下端有安裝下部井下工具的裝配孔道。
[0015]優(yōu)選地，所述過(guò)渡連接部包括第一錐面、過(guò)渡坡面、第二錐面及過(guò)渡錐面；所述第一錐面和所述第二錐面形狀相同，
[0016]所述第一錐面設(shè)置所述活塞上端面和所述第一過(guò)流通道入口端面之間；
[0017]所述第二錐面設(shè)置所述活塞上端面和所述第二過(guò)流通道入口端面之間；
[0018]所述過(guò)渡坡面與第一錐面和第二錐面同時(shí)相切，靠近所述活塞上端面位置形成連續(xù)的曲線；
[0019]所述過(guò)渡錐面連接所述曲線和所述活塞上端面邊緣。
[0020]優(yōu)選地，所述第一錐面的中心線與所述第一過(guò)流通道的中心線重合；
[0021]所述第二錐面的中心線與所述第二過(guò)流通道的中心線重合；
[0022]所述過(guò)渡坡面同時(shí)與所述第一錐面和所述第二錐面相切；
[0023]所述過(guò)渡錐面的中心線與所述活塞位置的中心線重合。
[0024]優(yōu)選地，所述第二錐面與第二過(guò)流通道連接處、所述第一錐面與所述第一過(guò)流通道連接處均設(shè)置有具有座封時(shí)起密封作用的倒角過(guò)渡面。
[0025]優(yōu)選地，所述第一過(guò)流通道和第二過(guò)流通道均包括水平段和斜向段；
[0026]所述水平段位于活塞體內(nèi)，所述水平段平行于活塞體中心線設(shè)置；
[0027]所述斜向段設(shè)置在活塞體與所述活塞桿連接處，所述斜向段中心線的交點(diǎn)位于所述活塞體的中心線上。
[0028]本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
[0029]該截止閥具備足夠大的過(guò)流能力保證替漿及投球作業(yè)順利進(jìn)行，避免了一個(gè)過(guò)流通道的截流作用導(dǎo)致的提前座封；該截止閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理，不僅更適于加工制造，而且裝拆維護(hù)過(guò)程中不需額外工裝，操作簡(jiǎn)單；該截止閥密封鎖緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，并且保證穩(wěn)定可靠。
[0030]活塞與上接頭連接后安裝銷釘，再連接下接頭，安裝過(guò)程避免狹窄空間操作，簡(jiǎn)單方便；該截止閥在拆卸過(guò)程中只要先擰下下接頭，其他零件依次拆下，不存在需破壞鎖緊機(jī)構(gòu)才能拆卸的情況。
[0031]該截止閥投球憋壓后，活塞下行至下接頭進(jìn)入密封筒，同時(shí)活塞上的鎖緊環(huán)入槽后脹開鎖定活塞位置，其中，密封機(jī)構(gòu)由雙重密封圈保證，設(shè)計(jì)巧妙并且都大大提高了穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1是兩球座封井筒截止閥裝配圖。
[0033]圖2是圖1的A處放大圖。
[0034]圖3是低密度球座封后位置示意圖。
[0035]圖4是兩球座封井筒截止閥立體裝配圖的縱剖圖。
[0036]圖5是兩球座封球閥活塞軸測(cè)圖。
[0037]附圖標(biāo)記:1_上接頭、2_ 1?、封圈a、3_剪切銷釘、4_鎖緊環(huán)、5_ 1?、封圈b、6_活塞、601-活塞體、602-活塞桿、7-密封圈c、8-下接頭、9-第二低密度球、10-第一過(guò)流通道、11-第二過(guò)流通道、13-第一錐面、14-過(guò)渡坡面、15-第二錐面、16-母扣、17-公扣、18-過(guò)渡錐面、19-倒角過(guò)渡面、20-第一臺(tái)肩、21-第二臺(tái)肩、22-密封筒、23-裝配孔道、24-第一低密度球。
【具體實(shí)施方式】
[0038]為使本實(shí)用新型的發(fā)明目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚明了，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例和實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。
[0039]圖1為兩球座封井筒截止閥裝配圖。如圖1所示一種兩球座封井筒截止閥包括閥體和閥座，所述閥座位于閥體的空腔內(nèi)，其在流體的推動(dòng)下在閥體內(nèi)滑動(dòng)并座封；其中，
[0040]所述閥體由上接頭I和下接頭8可拆裝連接形成，連接處密封；本實(shí)施例中，所述閥體由上接頭I和下接頭8公母扣連接形成，公母扣連接處通過(guò)設(shè)置嵌在上接頭I外表面的兩道密封圈a2密封；
[0041]所述閥座為活塞6 ;所述活塞6上開有貫通的第一過(guò)流通道10和第二過(guò)流通道11，所述第一過(guò)流通道10和所述第二過(guò)流通道11中心線與所述活塞6中心線在同一平面內(nèi)；
[0042]所述活塞6的上端面與所述第一過(guò)流通道10和所述第二過(guò)流通道11入口端面之間有為低密度球座封提供助力的過(guò)渡連接部。
[0043]所述活塞6包括活塞體601和活塞桿602，所述活塞體601與上接頭I通過(guò)剪切銷釘3連接并與上接頭I動(dòng)密封；所述活塞體601上有嵌有座封時(shí)打開的鎖緊環(huán)4 ;所述活塞桿602上有座封時(shí)與下接頭8密封的密封結(jié)構(gòu)。此處的密封結(jié)構(gòu)為設(shè)置在活塞體602圓柱面上設(shè)置兩道密封圈c7。所述活塞體601和活塞桿602為一體件。
[0044]圖3為低密度球座封后位置示意圖。參見圖3，在油氣田水平分段壓裂施工時(shí)，兩球座封式井筒截止閥的上接頭I與壓差滑套連接，下接頭8與浮箍浮鞋連接。座封作業(yè)時(shí)，從井口投入與活塞6內(nèi)過(guò)流通道相匹配的兩個(gè)低密度球，當(dāng)?shù)兔芏惹蜻M(jìn)入各自過(guò)流通道后，封堵了上接頭I和活塞6之間的流體通道，當(dāng)壓差達(dá)到剪切銷釘3的剪斷壓力時(shí)，剪切銷釘3被剪斷與上接頭I脫離，活塞6從上接頭I滑向下接頭8，滑動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)嵌在活塞體601上的四道密封圈b5始終形成與上接頭I動(dòng)密封。所述活塞體601外圓柱面從上到下依次設(shè)置兩道密封圈b5、安裝剪切銷釘?shù)牟?、安裝鎖緊環(huán)的槽、兩道密封圈b5。當(dāng)流體推動(dòng)活塞6滑動(dòng)至下接頭8時(shí)，鎖緊環(huán)4彈開，固定活塞6的位置。避免活塞6向上接頭I移動(dòng)，此時(shí)，整個(gè)閥座(活塞6)通道被封堵。
[0045]參見圖4，所述活塞6開有貫通的第一過(guò)流通道10和第二過(guò)流通道11，所述第一過(guò)流通道10位于活塞6底部，所述第二過(guò)流通道11位于第一過(guò)流通道10正上方；
[0046]所述上接頭I內(nèi)有與上部井下工具連接的母扣16及第一臺(tái)肩20 ;所述母扣16由上接頭I內(nèi)壁上的多級(jí)臺(tái)階形成；
[0047]所述下接頭8內(nèi)有第二臺(tái)肩21和密封筒22，所述密封筒22下端有與下部井下工具連接的公扣17。
[0048]所述第二臺(tái)肩21和上接頭I的下端面形成所述鎖緊環(huán)4的軸