耐沖蝕單流閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐沖蝕單流閥，其連接在油管中間，包括上接頭、下接頭、連接上接頭和下接頭的外筒，在外筒內(nèi)部設(shè)置有耐磨沖管，外筒和耐磨沖管之間形成有環(huán)形空腔，耐磨沖管外側(cè)的上部和下部與外筒之間分別設(shè)置有密封膠圈，使耐磨沖管的內(nèi)腔與環(huán)形空腔密封隔離并能使耐磨沖管沿外筒的內(nèi)腔上下滑動(dòng)，在外筒和耐磨沖管的環(huán)形空間內(nèi)設(shè)置有控制耐磨沖管上下滑動(dòng)的復(fù)位彈簧，與環(huán)形空腔對(duì)應(yīng)的外筒上設(shè)有傳壓孔，使環(huán)形空腔與外界相通，在傳壓孔上裝有防砂網(wǎng)，在外筒的下端里側(cè)設(shè)置有垂直于耐磨沖管滑動(dòng)方向的密封翻板，在下接頭上設(shè)置有密封翻板翻轉(zhuǎn)時(shí)容納密封翻板的空間，使耐磨沖管順暢滑向下接頭。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，是一種提高分層壓裂效率新工具。
【專利說明】耐沖蝕單流閥【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種油氣田開發(fā)應(yīng)用的井下工具，尤其適用于油氣井多層段壓裂工藝的提高壓裂效率、降低作業(yè)成本實(shí)現(xiàn)帶壓拖動(dòng)分層壓裂工藝的耐沖蝕單流閥。
【背景技術(shù)】
[0002]目前水力噴砂封隔器分層壓裂技術(shù)在低滲透和非常規(guī)油氣田得到大量應(yīng)用。但是每層壓裂后需要放噴排液、反洗井和拆裝井口，存在放噴過程因出砂而卡住工具、頻繁拆裝井口勞動(dòng)強(qiáng)度大、施工周期長的缺點(diǎn)。帶壓拖動(dòng)分層壓裂可以提高分層壓裂的效率，但是要實(shí)現(xiàn)帶壓拖動(dòng)井內(nèi)管柱，必須要在油管內(nèi)下入堵塞工具，以隔離油管內(nèi)部和井內(nèi)的壓力。
[0003]現(xiàn)有的油管內(nèi)堵塞工具，或者操作復(fù)雜，或者內(nèi)通徑小，無法滿足壓裂大排量要求，或者無法經(jīng)受含砂液體的沖蝕?？傊?，目前使用的工具無法滿足壓裂過程中，快捷、有效的隔離油管內(nèi)部與井內(nèi)壓力的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種實(shí)現(xiàn)壓裂過程中，油管內(nèi)流體的單向流動(dòng)，可用于大排量壓裂施工，具有耐沖蝕能力，允許大直徑球、棒類工具從其內(nèi)部通過的耐沖蝕單流閥。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種耐沖蝕單流閥，其連接在油管中間，包括上接頭、下接頭、連接上接頭和下接頭的外筒，在外筒內(nèi)部設(shè)置有耐磨沖管，外筒和耐磨沖管之間形成有環(huán)形空腔，耐磨沖管外側(cè)的上部和下部與外筒之間分別設(shè)置有密封膠圈，使耐磨沖管的內(nèi)腔與環(huán)形空腔密封隔離并能使耐磨沖管沿外筒的內(nèi)腔上下滑動(dòng)，在外筒和耐磨沖管的環(huán)形空間內(nèi)設(shè)置有控制耐磨沖管上下滑動(dòng)的復(fù)位彈簧，與環(huán)形空腔對(duì)應(yīng)的外筒上設(shè)有傳壓孔，使環(huán)形空腔與外界相通，在傳壓孔上裝有防砂網(wǎng)，在外筒的下端里側(cè)設(shè)置有垂直于耐磨沖管滑動(dòng)方向的密封翻板，在下接頭上設(shè)置有密封翻板翻轉(zhuǎn)時(shí)容納密封翻板的空間，使耐磨沖管順暢滑向下接頭。
[0006]所述上接頭的內(nèi)徑比下接頭的內(nèi)徑要大，耐磨沖管的內(nèi)徑與下接頭的內(nèi)徑相同，外筒通過內(nèi)螺紋與上接頭連接，通過外螺紋與下接頭連接，設(shè)置在外筒內(nèi)部的耐磨沖管的內(nèi)表面與下接頭的內(nèi)表面位于同一曲面上。
[0007]位于下接頭的空間的外筒下端固定有翻板座，密封翻板通過翻板軸固定在翻板座上，密封翻板背面有一條凹槽，扭簧套在翻板軸上，扭簧在翻板軸上的扭矩傳遞和釋放，能夠確保密封翻板開啟和關(guān)閉。
[0008]所述復(fù)位彈簧套在耐磨沖管的外壁上。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，是一種提高分層壓裂效率新工具；內(nèi)通徑大，液體大排量通過時(shí)摩阻低，滿足壓裂要求，可通過球或棒類工具；壓裂用砂液混合物沖蝕不會(huì)造成密封失效。密封能力強(qiáng)，等級(jí)高，經(jīng)過沖蝕后，密封壓力超過35MPa?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的耐沖蝕單流閥的打開前狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明的耐沖蝕單流閥的打開后狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:1、上接頭；2、外筒；3、耐磨沖管；4、復(fù)位彈簧；5、防砂網(wǎng)；6、傳壓孔；7、密封膠圈；8、翻板軸；9、翻板座；10、扭簧；11、密封翻板；12、下接頭；13、環(huán)形空腔；14、空間。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0014]本發(fā)明的耐沖蝕單流閥，其連接在油管中間，包括上接頭1、下接頭12、連接上接頭I和下接頭12的外筒2，在外筒2內(nèi)部設(shè)置有耐磨沖管3，外筒2和耐磨沖管3之間形成有環(huán)形空腔13，耐磨沖管3外側(cè)的上部和下部與外筒2之間分別設(shè)置有密封膠圈7，使耐磨沖管3的內(nèi)腔與環(huán)形空腔13密封隔離并能使耐磨沖管3沿外筒2的內(nèi)腔上下滑動(dòng)，在外筒2和耐磨沖管3的環(huán)形空間內(nèi)設(shè)置有控制耐磨沖管3上下滑動(dòng)的復(fù)位彈簧4，與環(huán)形空腔13對(duì)應(yīng)的外筒2上設(shè)有傳壓孔6，使環(huán)形空腔13與外界相通，在傳壓孔6上裝有防砂網(wǎng)5，在外筒2的下端里側(cè)設(shè)置有垂直于耐磨沖管3滑動(dòng)方向的密封翻板11，在下接頭12上設(shè)置有密封翻板11翻轉(zhuǎn)時(shí)容納密封翻板11的空間14，使耐磨沖管3順暢滑向下接頭12。
[0015]所述上接頭I的內(nèi)徑比下接頭12的內(nèi)徑要大，耐磨沖管3的內(nèi)徑與下接頭12的內(nèi)徑相同，外筒2通過內(nèi)螺紋與上接頭I連接，通過外螺紋與下接頭12連接，設(shè)置在外筒2內(nèi)部的耐磨沖管3的內(nèi)表面與下接頭12的內(nèi)表面位于同一曲面上。
[0016]位于下接頭的空間14的外筒2下端固定有翻板座9，密封翻板11通過翻板軸8固定在翻板座9上，密封翻板11背面有一條凹槽，扭簧10套在翻板軸8上，扭簧10在翻板軸8上的扭矩傳遞和釋放，能夠確保密封翻板11開啟和關(guān)閉。
[0017]所述復(fù)位彈簧4套在耐磨沖管3的外壁上。
[0018]本發(fā)明考慮油層套管的內(nèi)徑尺寸及入井管串的尺寸，合理設(shè)計(jì)該耐沖蝕單流閥的內(nèi)外徑尺寸，達(dá)到施工目的和性能安全可靠地目的。耐沖蝕單流閥連接在油管上并隨油管下入井內(nèi)，當(dāng)油管外壓力高于管內(nèi)壓力時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉耐沖蝕單流閥，可實(shí)現(xiàn)管內(nèi)放壓為零；當(dāng)從油管內(nèi)泵送液體時(shí)，自動(dòng)打開耐沖蝕單流閥；耐沖蝕單流閥經(jīng)過大量含砂液體沖蝕后，依然保持密封狀態(tài)，可以反復(fù)關(guān)閉和開啟；耐沖蝕單流閥內(nèi)通徑大，滿足大排量壓裂的要求，并且能通過小于通徑尺寸的各類介質(zhì)(如膠球)。
[0019]下面對(duì)本發(fā)明的使用過程進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0020]上接頭I為油管母扣可以連接上部壓裂管柱；外筒2與上接頭1、下接頭12螺紋連接，內(nèi)部設(shè)計(jì)裝配其它附件；耐磨沖管3下部外徑與外筒2下部內(nèi)徑通過密封膠圈7隔離，確保內(nèi)壓差形成后耐磨沖管3下端順利開啟并下行至下接頭12下端，便于壓裂用固液混合物沖下并不會(huì)造成密封翻板11存積固體顆粒造成卡殼。
[0021]復(fù)位彈簧4安裝在耐磨沖管3與外筒2組成的環(huán)形空間內(nèi)，在耐沖蝕單流閥內(nèi)部壓力釋放后，通過自身的反彈力實(shí)現(xiàn)耐磨沖管3復(fù)位上行，確保密封翻板11能實(shí)現(xiàn)回位關(guān)閉。
[0022]翻板座9與外筒2下端固定為一體，中間嵌裝翻板軸8及扭簧10，扭簧10在翻板軸8上的扭矩傳遞和釋放，能夠確保密封翻板11開啟和關(guān)閉。[0023]如圖1所示，入井前，耐沖蝕單流閥的密封翻板、翻板座處于密封狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)封隔耐沖蝕單流閥內(nèi)外的作用。
[0024]入井時(shí)，油管內(nèi)的壓力是始終處于小于等于井筒內(nèi)壓力的，因此耐沖蝕單流閥處于密封關(guān)閉狀態(tài)。
[0025]如圖2所示，管柱內(nèi)泵送液體時(shí)，密封翻板11開啟，同時(shí)液體流經(jīng)耐磨沖管3產(chǎn)生的壓力降推動(dòng)耐磨沖管3向下運(yùn)動(dòng)，耐磨沖管下行至下接頭12下端，起到保護(hù)密封翻板11不受砂子磨蝕的作用。
[0026]泵送壓力停止后，耐磨沖管3上下流動(dòng)壓差消失，在復(fù)位彈簧4的作用下，耐磨沖管3上行復(fù)位，密封翻板11在扭簧10的作用下關(guān)閉并密封。
[0027]綜上所述，本發(fā)明的內(nèi)容并不局限在上述的實(shí)施例中，相同領(lǐng)域內(nèi)的有識(shí)之士可以在本發(fā)明的技術(shù)指導(dǎo)思想之內(nèi)可以輕易提出其他的實(shí)施例，但這種實(shí)施例都包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種耐沖蝕單流閥，其特征在于，其連接在油管中間，包括上接頭(I)、下接頭(12)、連接上接頭(I)和下接頭(12)的外筒(2)，在外筒(2)內(nèi)部設(shè)置有耐磨沖管(3)，外筒(2)和耐磨沖管(3)之間形成有環(huán)形空腔(13)，耐磨沖管(3)外側(cè)的上部和下部與外筒(2)之間分別設(shè)置有密封膠圈(7)，使耐磨沖管(3)的內(nèi)腔與環(huán)形空腔(13)密封隔離并能使耐磨沖管(3)沿外筒(2)的內(nèi)腔上下滑動(dòng)，在外筒(2)和耐磨沖管(3)的環(huán)形空間內(nèi)設(shè)置有控制耐磨沖管(3)上下滑動(dòng)的復(fù)位彈簧(4)，與環(huán)形空腔(13)對(duì)應(yīng)的外筒(2)上設(shè)有傳壓孔(6)，使環(huán)形空腔(13)與外界相通，在傳壓孔(6)上裝有防砂網(wǎng)(5)，在外筒(2)的下端里側(cè)設(shè)置有垂直于耐磨沖管(3)滑動(dòng)方向的密封翻板(11)，在下接頭(12)上設(shè)置有密封翻板(11)翻轉(zhuǎn)時(shí)容納密封翻板(11)的空間(14)，使耐磨沖管(3)順暢滑向下接頭(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐沖蝕單流閥，其特征在于，所述上接頭(I)的內(nèi)徑比下接頭(12)的內(nèi)徑要大，耐磨沖管(3)的內(nèi)徑與下接頭(12)的內(nèi)徑相同，外筒⑵通過內(nèi)螺紋與上接頭(I)連接，通過外螺紋與下接頭(12)連接，設(shè)置在外筒(2)內(nèi)部的耐磨沖管(3)的內(nèi)表面與下接頭(12)的內(nèi)表面位于同一曲面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐沖蝕單流閥，其特征在于，位于下接頭的空間(14)的外筒(2)下端固定有翻板座(9)，密封翻板(11)通過翻板軸(8)固定在翻板座(9)上，密封翻板(11)背面有一條凹槽，扭簧(10)套在翻板軸(8)上，扭簧(10)在翻板軸(8)上的扭矩傳遞和釋放，能夠確保密封翻板(11)開啟和關(guān)閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐沖蝕單流閥，其特征在于，所述復(fù)位彈簧(4)套在耐磨沖管(3)的外壁上。
【文檔編號(hào)】E21B34/06GK103953313SQ201410202378
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】王林, 黃德輝, 張世林, 王玉忠, 任秋軍, 曹寧 申請(qǐng)人:中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司