專利名稱：井用彈簧式“y”形接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種井下生產(chǎn)工具，尤其是一種在石油天然氣等領(lǐng)域廣泛使用的井用彈簧式“Y”形接頭，它用于解決石油生產(chǎn)過程中頻繁作業(yè)的電泵井“Y”形接頭中的問題，它具有使用壽命長(zhǎng)，作業(yè)簡(jiǎn)單、方便、快捷等特點(diǎn)。
背景技術(shù)：
在石油開采生產(chǎn)過程中，廣泛采用電泵井開采石油，但由于井況復(fù)雜，一般電泵井不能滿足測(cè)試、測(cè)井條件。因此，電泵井的“Y”型接頭測(cè)試管柱應(yīng)運(yùn)而生，它解決了油田生產(chǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)中的某些問題，能測(cè)取壓力、產(chǎn)液剖面、吸水剖面及分層生產(chǎn)資料數(shù)據(jù)等各項(xiàng)油井動(dòng)靜態(tài)參數(shù)，既滿足生產(chǎn)要求，又能為及時(shí)了解生產(chǎn)井的各種動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、科學(xué)地進(jìn)行油田動(dòng)態(tài)管理及生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)調(diào)整提供依據(jù)。
公知的“Y”形接頭工作原理是在油井正常生產(chǎn)時(shí)，用鋼絲作業(yè)把堵塞器9下入到“Y”形接頭處，把測(cè)試通道2堵塞住。這樣油氣在電泵4作用下通過電泵抽油通道3向上流動(dòng)。由于堵塞器9的存在，流體只能向上流動(dòng)，從而經(jīng)過產(chǎn)油和井下測(cè)試通道1被舉升至地面(見圖3)。圖3為電泵正常生產(chǎn)狀態(tài)下生產(chǎn)堵塞器情況。
在停產(chǎn)進(jìn)行修井作業(yè)時(shí)，利用鋼絲作業(yè)把堵塞器9起出產(chǎn)油和井下測(cè)試通道1(井筒)，將井下測(cè)試通道2打開，再下入作業(yè)工具進(jìn)行井下修井作業(yè)。圖4為進(jìn)行井下測(cè)試時(shí)的“Y”接頭結(jié)構(gòu)示意圖。
公知技術(shù)中，在進(jìn)行油井生產(chǎn)時(shí)，必須用鋼絲作業(yè)把堵塞器9下入到“Y”形接頭處，把進(jìn)下測(cè)試管道2堵塞住，再進(jìn)行開泵生產(chǎn)。而在停產(chǎn)進(jìn)行井下修井作業(yè)時(shí)，必須利用鋼絲作業(yè)把堵塞器9起出井筒，才能進(jìn)行修井作業(yè)。在目前油田生產(chǎn)狀況下，頻繁的進(jìn)行這樣的鋼絲作業(yè)，占據(jù)了大量的作業(yè)時(shí)間，大大減少了油井的正常生產(chǎn)時(shí)間。所以，為了減少鋼絲作業(yè)的工作量，需要尋找一種能夠減少鋼絲作業(yè)的井下工具，為穩(wěn)定和提高油田產(chǎn)量提供保障。
本實(shí)用新型人根據(jù)多年來(lái)在本領(lǐng)域的研發(fā)，提出本實(shí)用新型的井用彈簧式“Y”形接頭，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，滿足生產(chǎn)實(shí)際的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種井用彈簧式“Y”形接頭，使油田在生產(chǎn)過程中可隨時(shí)調(diào)整生產(chǎn)層位和進(jìn)行生產(chǎn)測(cè)試及修井作業(yè)，而不需要如上述公知的“Y”形接頭的鋼絲作業(yè)，既滿足生產(chǎn)要求，又簡(jiǎn)化了修井作業(yè)程序，大大減少了修井作業(yè)工作量，進(jìn)一步節(jié)約作業(yè)費(fèi)用，從而降低油田的開發(fā)成本、高效地開發(fā)油氣田。
為此，本實(shí)用新型的一種井用彈簧式“Y”形接頭，包括產(chǎn)油和井下測(cè)試通道、井下測(cè)試通道和電泵抽油通道，其中，所述產(chǎn)油和井下測(cè)試通道、井下測(cè)試通道和電泵抽油通道呈一“Y”形，在所述電泵抽油通道和井下測(cè)試通道的接口處設(shè)置可轉(zhuǎn)換的密封裝置。
如上所述的井用彈簧式“Y”形接頭，其中，所述密封裝置包括設(shè)置在井下測(cè)試通道、電泵抽油通道與上述產(chǎn)油和井下測(cè)試通道構(gòu)成的“Y”形通道的連接處，靠近井下測(cè)試通道一側(cè)的第一密封座和靠近電泵抽油通道一側(cè)的第二密封座；一密封板可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在電泵抽油通道出口的下沿處；并設(shè)置一復(fù)位彈簧，所述密封板在所述復(fù)位彈簧作用下常閉于電泵抽油通道。
如上所述的井用彈簧式“Y”形接頭，其中，所述復(fù)位彈簧固定在所述密封板和通道本體之間。
如上所述的井用彈簧式“Y”形接頭，其中，所述第一密封座、第二密封座為分別固定在所述井下測(cè)試通道和電泵抽油通道的內(nèi)周壁面。
如上所述的井用彈簧式“Y”形接頭，其中，所述密封板的面積為可以有效地密封第一密封座和第二密封座。
如上所述的井用彈簧式“Y”形接頭，其中，所述密封板的形狀與所述第一、第二密封座相匹配，構(gòu)成一密封配合結(jié)構(gòu)。
如上所述的井用彈簧式“Y”形接頭，其中，所述密封板、第一密封座和第二密封座的形狀均為橢圓形。
如上所述的井用彈簧式“Y”形接頭，其中，復(fù)位彈簧的扭力最佳為出口油氣沖擊力的1/3。
如上所述的井用彈簧式“Y”形接頭，其中，井下測(cè)試通道與產(chǎn)油和井下測(cè)試通道同軸同徑設(shè)置。
如上所述的井用彈簧式“Y”形接頭，其中，所述密封裝置包括設(shè)置在井下測(cè)試通道、電泵抽油通道與上述產(chǎn)油和井下測(cè)試通道構(gòu)成的“Y”形通道的連接處，靠近井下測(cè)試通道一側(cè)的第一密封座和靠近電泵抽油通道一側(cè)的第二密封座；一密封板可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在電泵抽油通道出口的下沿處；并設(shè)置一復(fù)位彈簧，使所述密封板在所述復(fù)位彈簧作用下常閉于電泵抽油通道；所述復(fù)位彈簧固定在所述密封板和通道本體之間，密封板形狀、第一密封座和第二密封座的形狀為橢圓形，井下測(cè)試通道與產(chǎn)油和井下測(cè)試通道同軸同徑設(shè)置，復(fù)位彈簧的扭力最佳為出口油氣沖擊力的1/3。
本實(shí)用新型的井用彈簧式“Y”形接頭與現(xiàn)有技術(shù)相比，具備以下的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)1、本實(shí)用新型的井用彈簧式“Y”形接頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，具有較長(zhǎng)的使用壽命。在油井生產(chǎn)時(shí)，電泵工作，密封板可密封住油管的測(cè)試通道。在油井停止生產(chǎn)時(shí)，電泵停止工作，密封板在復(fù)位彈簧的作用下，打開測(cè)試通道，為后面的井下修井作業(yè)提供暢通的通道。這樣就避免了使用常規(guī)的“Y”形接頭而帶來(lái)的頻繁鋼絲作業(yè)。
2、本實(shí)用新型的井用彈簧式“Y”形接頭，克服了公知技術(shù)存在的缺陷，在油田的生產(chǎn)過程中可隨時(shí)調(diào)整生產(chǎn)層位和進(jìn)行生產(chǎn)測(cè)試及修井作業(yè)，而不需要常規(guī)“Y”形接頭的鋼絲作業(yè)，既滿足生產(chǎn)要求，又簡(jiǎn)化了作業(yè)程序，大大減少了作業(yè)工作量，進(jìn)一步節(jié)約作業(yè)費(fèi)用，為降低油田的開發(fā)成本、高效地開發(fā)油氣田提供技術(shù)保障。
3、在油氣生產(chǎn)過程中可以省掉公知技術(shù)中的鋼絲作業(yè)時(shí)間，大大減少了修井作業(yè)對(duì)油井生產(chǎn)的影響，為穩(wěn)定和提高油田產(chǎn)量提供了保障。


圖1為本實(shí)用新型的井用彈簧式“Y”形接頭結(jié)構(gòu)示意圖(生產(chǎn)狀態(tài))；圖2為本實(shí)用新型的井用彈簧式“Y”形接頭結(jié)構(gòu)示意圖(測(cè)試作業(yè)狀態(tài))；圖3為公知技術(shù)中常規(guī)電泵井“Y”形接頭生產(chǎn)狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為公知技術(shù)中常規(guī)電泵井“Y”形接頭在測(cè)試狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)號(hào)1、產(chǎn)油和井下測(cè)試通道 2、井下測(cè)試通道 3、電泵抽油通道8、密封板 5、復(fù)位彈簧 6、密封座A 7、密封座B10、接頭本體9、堵塞器 4、電泵具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題、特征和效果更加顯而易見，現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。在以下的說(shuō)明中，與圖3、4中公知技術(shù)相同的部分采用相同的標(biāo)號(hào)。
參見圖1、圖2，它們分別為本實(shí)用新型的井用彈簧式“Y”形接頭結(jié)構(gòu)生產(chǎn)狀態(tài)下和測(cè)試作業(yè)狀態(tài)下的示意圖。本實(shí)用新型的井用彈簧式“Y”形接頭本體10包括產(chǎn)油和井下測(cè)試通道1、井下測(cè)試通道2和電泵抽油通道3，所述產(chǎn)油和井下測(cè)試通道1、井下測(cè)試通道2和電泵抽油通道3大致呈一“Y”。在所述電泵抽油通道3和井下測(cè)試通道2的接口處設(shè)置可轉(zhuǎn)換的密封裝置。該密封裝置在油井生產(chǎn)時(shí)，密封井下測(cè)試通道2，開啟電泵抽油通道3。在油井停止生產(chǎn)時(shí)，密封電泵抽油通道3，開啟井下測(cè)試通道2。
在本實(shí)施例中，井下測(cè)試通道2與產(chǎn)油和井下測(cè)試通道1同軸同徑設(shè)置。所述密封裝置包括一設(shè)置在井下測(cè)試通道2、電泵抽油通道3與上述產(chǎn)油和井下測(cè)試通道1構(gòu)成的大致“Y”通道的連接處，靠近井下測(cè)試通道2一側(cè)的密封座6和靠近電泵抽油通道3一側(cè)的密封座7；一密封板8固定在電泵抽油通道出口的下沿處，繞固定軸可以發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，并設(shè)置一復(fù)位彈簧5，該復(fù)位彈簧5固定在密封板8下側(cè)的固定軸(未示出)上，使密封板8在復(fù)位彈簧5的作用下呈向電泵抽油通道3方向施力。即，在不受外力的作用狀態(tài)下，在復(fù)位彈簧5的作用下，所述密封板8常閉于電泵抽油通道3。
所述密封板8的面積為可以有效地密封密封座6和密封座7，該密封座6、7為分別固定在所述井下測(cè)試通道2和電泵抽油通道3的內(nèi)周壁面。所述密封板8和密封座6、7的形狀可以是橢圓形，當(dāng)然，也可以采用其它適當(dāng)?shù)男螤?。在?fù)位彈簧5的選用上，復(fù)位彈簧5應(yīng)具有使用壽命長(zhǎng)、使用過程中扭力損失小、耐腐蝕等特點(diǎn)，如在本實(shí)施例中，復(fù)位彈簧5可為高性能的彈簧鋼材料，具有在使用過程中扭力損失小，扭力降低小于5％的特點(diǎn)。
產(chǎn)油和井下測(cè)試通道1上端部、井下測(cè)試通道2和電泵抽油通道3的下端部絲扣類型皆為API標(biāo)準(zhǔn)油管螺紋扣。
本實(shí)用新型的井用彈簧式“Y”形接頭的工作原理是在油井生產(chǎn)時(shí)，在電泵4的作用下油氣通過電泵抽油通道3向上流動(dòng)，油氣沖擊密封板8，密封板8轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)圖1中所示的位置B處，即密封座6處，從而密封住油管的井下測(cè)試通道2。這時(shí)復(fù)位彈簧5承受著扭力，油氣的沖擊力大于彈簧扭力，所以密封板8被壓在密封座6上，起到密封井下測(cè)試通道2作用。
在油井停止生產(chǎn)時(shí)，電泵4停止工作，油氣停止向上流動(dòng)，油氣對(duì)密封板8的沖擊力消失，密封板8在復(fù)位彈簧5的作用下從位置B處轉(zhuǎn)動(dòng)到位置A處，即從密封座6處回位到密封座7處。從而打開井下測(cè)試通道2，為后面的井下修井作業(yè)提供暢通的通道。這樣就避免了使用常規(guī)的“Y”形接頭而帶來(lái)的頻繁鋼絲作業(yè)。
在本實(shí)用新型的井用彈簧式“Y”形接頭中，提高復(fù)位彈簧5的性能和合理的扭力大小選擇可改善井用彈簧式“Y”形接頭的使用壽命和密封性，合理的扭力選擇可根據(jù)生產(chǎn)井電泵的排量來(lái)確定，復(fù)位彈簧5扭力大小的選擇根據(jù)電泵出口排量的大小，通過計(jì)算得到出口油氣的沖擊力，根據(jù)沖擊力的大小來(lái)選擇復(fù)位彈簧5扭力的大小。在本實(shí)施例中，復(fù)位彈簧5的扭力較佳選擇為出口油氣沖擊力的1/3大小。
當(dāng)然本實(shí)用新型并不局限于此，如上述的產(chǎn)油和井下測(cè)試通道1與井下測(cè)試通道2，可根據(jù)實(shí)際作業(yè)情況設(shè)置為不同直徑，不同軸。
以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限制本實(shí)用新型的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依然可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種井用彈簧式“Y”形接頭，包括產(chǎn)油和井下測(cè)試通道、井下測(cè)試通道和電泵抽油通道，其特征在于所述產(chǎn)油和井下測(cè)試通道、井下測(cè)試通道和電泵抽油通道呈一“Y”形，在所述電泵抽油通道和井下測(cè)試通道的接口處設(shè)置可轉(zhuǎn)換的密封裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的井用彈簧式“Y”形接頭，其特征在于所述密封裝置包括設(shè)置在井下測(cè)試通道、電泵抽油通道與上述產(chǎn)油和井下測(cè)試通道構(gòu)成的“Y”形通道的連接處，靠近井下測(cè)試通道一側(cè)的第一密封座和靠近電泵抽油通道一側(cè)的第二密封座；一密封板可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在電泵抽油通道出口的下沿處；并設(shè)置一復(fù)位彈簧，所述密封板在所述復(fù)位彈簧作用下常閉于電泵抽油通道。
3.如權(quán)利要求2所述的井用彈簧式“Y”形接頭，其特征在于所述復(fù)位彈簧固定在所述密封板和通道本體之間。
4.如權(quán)利要求2所述的井用彈簧式“Y”形接頭，其特征在于所述第一密封座、第二密封座為分別固定在所述井下測(cè)試通道和電泵抽油通道的內(nèi)周壁面。
5.如權(quán)利要求2所述的井用彈簧式“Y”形接頭，其特征在于所述密封板的面積為可以有效地密封第一密封座和第二密封座。
6.如權(quán)利要求2至5任一項(xiàng)所述的井用彈簧式“Y”形接頭，其特征在于所述密封板的形狀與所述第一、第二密封座相匹配，構(gòu)成一密封配合結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的井用彈簧式“Y”形接頭，其特征在于所述密封板、第一密封座和第二密封座的形狀均為橢圓形。
8.如權(quán)利要求2至5任一項(xiàng)所述的井用彈簧式“Y”形接頭，其特征在于所述復(fù)位彈簧是其扭力為出口油氣沖擊力的1/3的復(fù)位彈簧。
9.如權(quán)利要求1或2所述的井用彈簧式“Y”形接頭，其特征在于井下測(cè)試通道與產(chǎn)油和井下測(cè)試通道同軸同徑設(shè)置。
10.如權(quán)利要求1所述的井用彈簧式“Y”形接頭，其特征在于所述密封裝置包括設(shè)置在井下測(cè)試通道、電泵抽油通道與上述產(chǎn)油和井下測(cè)試通道構(gòu)成的“Y”形通道的連接處，靠近井下測(cè)試通道一側(cè)的第一密封座和靠近電泵抽油通道一側(cè)的第二密封座；一密封板可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在電泵抽油通道出口的下沿處；并設(shè)置一復(fù)位彈簧，使所述密封板在所述復(fù)位彈簧作用下常閉于電泵抽油通道；所述復(fù)位彈簧固定在所述密封板和通道本體之間，密封板形狀、第一密封座和第二密封座的形狀為橢圓形，井下測(cè)試通道與產(chǎn)油和井下測(cè)試通道同軸同徑設(shè)置，復(fù)位彈簧的扭力最佳為出口油氣沖擊力的1/3。
專利摘要一種井用彈簧式“Y”形接頭，包括產(chǎn)油和井下測(cè)試通道、井下測(cè)試通道和電泵抽油通道，其中，所述產(chǎn)油和井下測(cè)試通道、井下測(cè)試通道和電泵抽油通道大致呈一“Y”形，在所述電泵抽油和井下測(cè)試通道的接口處設(shè)置可轉(zhuǎn)換的密封裝置，在油井生產(chǎn)狀態(tài)，密封井下測(cè)試通道，打開電泵抽油通道，在油井停止生產(chǎn)狀態(tài)，密封電泵抽油通道，打開井下測(cè)試通道。本實(shí)用新型克服了公知技術(shù)存在的缺陷，在油田的生產(chǎn)過程中可隨時(shí)調(diào)整生產(chǎn)層位和進(jìn)行生產(chǎn)測(cè)試及修井作業(yè)，而不需要常規(guī)“Y”形接頭的鋼絲作業(yè)，既滿足生產(chǎn)要求，又簡(jiǎn)化了作業(yè)程序，大大減少了作業(yè)工作量，進(jìn)一步節(jié)約作業(yè)費(fèi)用，為降低油田的開發(fā)成本、高效地開發(fā)油氣田提供技術(shù)保障。
文檔編號(hào)F04B47/00GK2802062SQ20052001605
公開日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2005年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月14日
發(fā)明者楊進(jìn), 楊立平, 蘇杰, 陳建兵, 于小龍, 于海永 申請(qǐng)人:石油大學(xué)(北京)