專利名稱：井下自封式旁通開關的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種應用在油田機械采油井井下防噴控制開關， 具體地說是涉及一種可實現不壓井的井下自封式旁通開關。
背景技術：
油田機械采油井在采油過程中，需要經常進行維護性起下采油管 柱。當起下采油管柱時，由于地層壓力大，井中的原油會從井筒中噴 出，給工人的施工作業帶來困難，在影響施工進度、質量和安全的同 時也會對環境造成污染。為了防止原油從井中噴出， 一般采用不壓井 環保作業工藝就是在井下下入一個丟手管柱，主要由丟手封隔器及 翻板或滑套式活門組成。當起管柱時，活門關閉，防止原油噴出。當 下完管柱后，用管柱下面的捅桿，將活門捅開，即可正常生產。但是 翻板活門的翻板容易斷裂而達不到關閉的目的，滑套式活門的滑套與 鎖緊臺之間的間隙無法定量控制，而達不到完全關閉的效果，如遇與 之配合使用的捅桿卡環斷裂，會產生關閉失靈的情況，并且這兩種開 關都存在易磨損、壽命短的問題。
實用新型內容
為了解決現有防噴開關在阻隔油流通道時開關不靈活及使用壽 命短的問題，本實用新型提供一種井下自封式旁通開關，該開關應用 于不壓井環保作業中，與捅桿配合時，開關靈活，能有效防止在起下 管柱時原油從井中噴出，并且該開關具有耐磨損、使用壽命長的特點。
本實用新型的技術方案是 一種井下自封式旁通開關，包括上接 頭，下接頭及捅桿，所述的上下接頭間連接側壁上帶有旁通孔且內壁 上有限位鎖槽的外工作筒，外工作筒內置有側壁有徑向通孔的密封活 塞，徑向通孔及限位鎖槽內置有鎖球；密封活塞內孔下端固定活塞空
腔，中間置有帶徑向沉頭通孔的限位套，上部置有限位支架，而限位 支架、限位套、活塞空腔的對應軸間處置有歸位彈簧，且密封活塞、
限位支架、歸位彈簧、限位套可作軸向移動；所述的捅桿下端固定帶有外臺肩的彈性卡爪。
所述的限位支架的上端面與密封活塞內孔上部軸肩相接觸；限位 鎖槽、徑向沉頭通孔上下兩組相互對應且每組徑向均布3個；徑向通 孔及鎖球均為3個且徑向均布；密封活塞上段置有0型密封圈與外工 作筒配合；外工作筒兩端內徑與上下接頭對應的軸肩處置有0型密封 圈；彈性卡爪為4個均布。
本實用新型具有如下有益效果由于采用上述技術方案，在開關 的外工作筒上設置油流通道及內壁有上下兩組限位鎖槽，內置帶有徑 向通孔的密封活塞，徑向通孔與限位鎖槽內置有限位鎖球，密封活塞 內有限位支架及限位套，限位套上有上下兩組沉頭通孔；限位支架、 限位套、活塞空腔的對應軸肩置有歸位彈簧，在與捅桿配套使用時， 通過捅桿的上下移動，帶動密封活塞、限位支架、限位套上下移動， 使歸位彈簧及瑣球與鎖槽配合，靈活的打開或關閉油流通道，有效的 防止原油從井筒中噴出，并且上下移動采用的是球與柱面的點接觸， 且各零件采用內外防腐處理，具有耐磨損、使用壽命長的特點，適合 于在油田上推廣使用。
附圖l為本實用新型結構示意附圖2為與圖l配合使用的捅桿卡爪結構示意附圖3為本實用新型打開狀態示意附圖4為本實用新型關閉狀態示意圖。
l-上接頭2-0型密封圈3-外工作筒4-密封活塞5-限位支架 6-歸位彈簧7-鎖球8-限位套9-活塞空腔10-下接頭ll-O型密封 圈12-捅桿13-彈性卡爪14-旁通孔15-限位鎖槽16-徑向通 孔17-徑向沉頭通孔18-外臺肩具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明
由附圖1所示，該井下自封式旁通開關包括上接頭1、下接頭10， 上下接頭(1， 10)間螺紋連接外工作筒3，外工作筒3上下端內孔與上下接頭(1， 10)的對應臺肩處置有O型密封圈11;外工作筒3 的側壁上有過井液的旁通孔14，孔內壁有上下兩組限位鎖槽15，孔
內置有可軸向移動的密封活塞4，且其上段與外工作筒3相互配合， 在配合柱面上置有0形密封圈2;在密封活塞4的側壁上有徑向通孔 16，徑向通孔16及外工作筒3內壁的限位鎖槽15內置有鎖球7，鎖 球7及徑向通孔16均為3個且徑向均布；而密封活塞4內徑下端螺 紋固定活塞空腔9，中間置有限位套8且其上有與鎖槽15對應的兩 組徑向沉頭通孔17，上部置有限位支架5且上端面頂在密封活塞4 內孔上段的臺肩處；而限位支架5、限位套8、活塞空腔9對應軸肩 處分別置有歸位彈簧6，且密封活塞4、限位支架5、限位套8、歸位 彈簧6均可軸向移動；上下兩組限位鎖槽15與對應的兩組徑向沉頭 通孔17每組徑向均布3個。
由附圖2所示，與井下自封式旁通開關配合使用是捅桿12，捅 桿12下端焊接固定彈性卡爪13，彈性卡爪13為4個均布，彈性卡 爪13上有外臺肩18，外臺肩18有上臺肩a、下臺肩b。
正常生產時，如附圖3所示，捅桿12下行時，捅桿進入自封式 旁通開關內孔，下端的彈性卡爪13的外臺間18的下肩b頂在限位支 架5的內臺肩上，推動限位支架5下移，壓縮歸位彈簧6，推動限位 套8下行，使鎖球7進入限位套8的上沉頭通孔17內，打開外工作 筒3與密封活塞4的鎖緊狀態，捅桿12繼續下行，歸位彈簧6受到 壓縮推動活塞空腔9下行，并帶動與其連接的密封活塞4下移，打開 外工作筒上的旁通孔14，油流由旁通孔14進入油管；當通桿12下 行的重力克服掉歸位彈簧6的彈力繼續下行，彈性卡爪13通過活塞 空腔9整體后，鎖球7進入外工作筒3內壁的下端鎖槽15內，密封 活塞4與外工作筒3的軸向位置相對固定，旁通孔14始終處于打開 狀態，生產正常進行。
當修井需要關閉油流通道時，如附圖4所示，捅桿12上行，彈 性卡爪13進入自封式旁通開關內，放松歸位彈簧6，下面的歸位彈簧6推動限位套8上移，使上沉頭通孔17與鎖球7、鎖槽15對應， 當彈性卡爪13外臺肩18的上肩a推動活塞空腔9內孔下端錐面使其 整體上移，帶動密封活塞4、限位套8、限位支架5整體上移，并使 限位支架5的上端面頂在密封活塞4內孔的臺肩上，同時鎖球7上移 至上一鎖槽15內，密封活塞4與外工作筒3的軸向位置相對固定， 關閉旁通孔14，即關閉油流通道，開關處于關閉狀態。
該開關在與捅桿配套使用時，通過捅桿的上下移動，使開關內的 彈簧與瑣球及鎖槽配合，靈活的打開或關閉油流通道，有效的防止原 油從井中噴出；各件的上下移動采用的是球與柱面的點接觸，且各零 件采用內外防腐處理，具有耐磨損、使用壽命長的特點，適合于在油 田上推廣使用。
權利要求1、一種井下自封式旁通開關，包括上接頭(1)，下接頭(10)及捅桿(12)，其特征在于上下接頭(1，10)間連接側壁上帶有旁通孔(14)且內壁上有限位鎖槽(15)的外工作筒(3)，外工作筒(3)內置有側壁有徑向通孔(16)的密封活塞(4)，徑向通孔(16)及限位鎖槽(15)內置有鎖球(7)；密封活塞(4)內孔下端固定活塞空腔(9)，中間置有帶徑向沉頭通孔(17)的限位套(8)，上部置有限位支架(5)，而(5，8，9)的對應軸間處置有歸位彈簧(6)，且(4，5，6，8)可作軸向移動；所述的捅桿(12)下端固定帶有外臺肩(18)的彈性卡爪(13)。
2、 根據權利要求1所述的井下自封式旁通開關，其特征在于 限位支架(5)的上端面與密封活塞(4)內孔上部軸肩相接觸。
3、 根據權利要求l所述的井下自封式旁通開關，其特征在于 限位鎖槽(15)、徑向沉頭通孔(17)上下兩組相互對應且每組徑向 均布3個。
4、 根據權利要求1所述的井下自封式旁通開關，其特征在于 徑向通孔(16)及鎖球(7)均為3個且徑向均布。
5、 根據權利要求1所述的井下自封式旁通開關，其特征在于 密封活塞(4)上段置有O型密封圈(2)且與外工作筒(3)配合。
6、 根據權利要求1所述的井下自封式旁通開關，其特征在于 外工作筒(3)兩端內徑與上下接頭(1， 10)對應的軸肩處置有0型 密封圈(11)。
7、 根據權利要求1所述的井下自封式旁通開關，其特征在于彈性卡爪(13)為4個均布。
專利摘要本實用新型涉及一種井下自封式旁通開關。主要解決現有防噴開關的開關不靈活及使用壽命短的問題。其特征在于上下接頭(1，10)間連接側壁上帶有旁通孔(14)且內壁上帶有限位鎖槽(15)的外工作筒(3)，外工作筒(3)內置有密封活塞(4)，密封活塞(4)側壁的徑向通孔(16)及限位鎖槽(15)內置有鎖球(7)；密封活塞(4)內孔下端固定活塞空腔(9)，中間置有限位套(8)，上部置有限位支架(5)，(5，8，9)的對應軸肩處置有歸位彈簧(6)；所述的捅桿(12)下端為帶有外臺間(18)的彈性卡爪(13)。該開關與捅桿配合使用時開關靈活，能有效防止在起、下管柱時原油從井中噴出，并且具有耐磨損、使用壽命長的特點。
文檔編號E21B34/06GK201321834SQ20082018393
公開日2009年10月7日 申請日期2008年12月31日 優先權日2008年12月31日
發明者張萬忠, 李慶杰, 李述輝, 林德江, 趙繼良 申請人:大慶油田有限責任公司