專利名稱：高含砂油井采油無(wú)桿泵專用自泄流單流閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田采油領(lǐng)域中所用舉升裝置中的閥體，尤其是高含砂油井采油無(wú)桿泵專用自泄流單流閥。
背景技術(shù)：
隨著石油開(kāi)采的不斷深入，面臨各種地質(zhì)條件逐漸復(fù)雜，與之配套的采油技術(shù)也在不斷地發(fā)展，以適應(yīng)不同地質(zhì)條件開(kāi)采的需要。目前井下采油無(wú)桿泵機(jī)組，如潛油電泵、 潛油螺桿泵等，一般出口聯(lián)接有單流閥及泄油閥兩個(gè)部件，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)泵出口的單流閥開(kāi)啟使井液舉升到地面，機(jī)組停機(jī)時(shí)利用丟手將泄油閥閥芯砸開(kāi)使油管柱內(nèi)井液從泄油孔流出，兩種閥單獨(dú)工作。當(dāng)機(jī)組工作在含砂井中，機(jī)組停機(jī)時(shí)，油管內(nèi)含砂井液中的砂粒會(huì)沉積在單流閥上部的油管中，至使機(jī)組再次啟機(jī)困難；而當(dāng)機(jī)組工作在稠油井，停機(jī)要求泄油時(shí)，由于稠油井液粘度較大，至使丟手下落阻力較大，下降速度緩慢，泄油閥芯不容易砸斷， 油管中的井液不能泄出，無(wú)法進(jìn)行起井。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有單流閥及泄油閥在井下采油無(wú)桿泵機(jī)組停機(jī)時(shí)，管柱出口處積砂， 使機(jī)組再次啟機(jī)困難的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高含砂油井采油無(wú)桿泵專用自泄流單流閥。 該閥可實(shí)現(xiàn)液體單向流動(dòng)和自動(dòng)泄油的兩大功能，使井下采油無(wú)桿泵機(jī)組停機(jī)時(shí)油管中的積砂得到充分的泄出，方便機(jī)組再次啟機(jī)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種高含砂油井采油無(wú)桿泵專用自泄流單流閥，包括閥體， 閥體的下端連接接頭，閥體及接頭的內(nèi)孔置有可上下移動(dòng)的閥芯總成，其中，所述閥體的中上部壁上開(kāi)有外泄油孔，內(nèi)壁中部設(shè)有定位臺(tái)階；所述的閥芯總成由泄油孔部件、密封件、 旋啟閥、連接件、定位短接及進(jìn)油孔部件組成，其中連接件的上端連接泄油孔部件，連接件的上端面位于泄油孔部件的中心孔內(nèi)且鉸接旋啟閥，連接件的下端連接定位短接，定位短接連接進(jìn)油孔部件；所述泄油孔部件上帶有內(nèi)泄油孔，進(jìn)油孔部件上帶有上進(jìn)油孔及下進(jìn)油孔，定位短接的上段外圓柱面與連接件的外圓柱面等徑，定位短接的下端有周向支撐臺(tái)階，支撐臺(tái)階上分布軸向豁口 ；支撐臺(tái)階與閥體上定位臺(tái)階的軸向環(huán)腔間置有彈簧；所述進(jìn)油孔部件的外圓柱面、接頭與閥體下端的內(nèi)孔以及定位短接的下端面間形成環(huán)腔。所述閥體上的外泄油孔、閥芯總成上的內(nèi)泄油孔及上進(jìn)油孔以及下進(jìn)油孔均為徑向均布；定位短接上的支撐臺(tái)階上分布的軸向豁口為徑向均布；所述泄油孔部件與連接件間、連接件與定位短接間、定位短接與進(jìn)油孔部件間均為螺紋連接；閥體與泄油孔部件及連接件間、接頭與進(jìn)油孔部件間、閥體的下端與接頭螺紋連接端均置有密封件。本發(fā)明的有益效果是該井下采油無(wú)桿泵用自泄流單流閥由于在閥體內(nèi)設(shè)置帶有上泄油孔及下進(jìn)油孔的閥芯總成，閥體與閥芯總成間置有彈簧，通過(guò)井液的推動(dòng)及彈簧彈力的作用使閥芯在閥體內(nèi)上下移動(dòng)，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，井下油液向上流動(dòng)，機(jī)組停機(jī)后管柱中的液體能夠得到有效的泄出，實(shí)現(xiàn)液體單向流動(dòng)和自動(dòng)泄油的兩大功能，從而擴(kuò)大了井下采油無(wú)桿泵機(jī)組的應(yīng)用范圍，提高了井下采油無(wú)桿泵機(jī)組適應(yīng)性能，使機(jī)組應(yīng)用到含砂井中， 不產(chǎn)生砂堵現(xiàn)象；應(yīng)用到稠油井中，解決泄油閥芯不容易斷裂問(wèn)題；應(yīng)用到斜井及水平井中，機(jī)組停機(jī)后管柱中的液體能夠得到有效的泄出，并且提高了單流閥及泄油閥開(kāi)關(guān)效果， 從而降低了檢泵頻率，也就相應(yīng)降低了采油成本；且井下采油無(wú)桿泵機(jī)組在連續(xù)啟機(jī)時(shí)，啟動(dòng)功率小，易于機(jī)組的連續(xù)啟機(jī)。所以說(shuō)該閥具有單流閥及泄油閥開(kāi)關(guān)效果好及油管積砂能有效泄出的特點(diǎn)。
圖1為該閥的結(jié)構(gòu)及進(jìn)油狀態(tài)示意圖；圖2為圖1中序號(hào)6閥芯總成的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為該閥泄油狀態(tài)示意圖。圖4為圖3中的A-A-截面圖；圖5為圖2中B-B截面圖。圖中1-閥體，3-旋啟閥，4-內(nèi)泄油孔，5-外泄油孔，6-閥芯總成，7-彈簧，8-上進(jìn)油孔，9-接頭，10-下進(jìn)油孔，11-閥芯流道，12-密封面，13-定位面，15-定位臺(tái)階，16-泄油孔部件，17-連接件，18-定位短接，19-支撐臺(tái)階，20-進(jìn)油孔部件，21-環(huán)腔，22-豁口。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明由圖1至圖5所示，該高含砂油井采油無(wú)桿泵專用自泄流單流閥主要包括閥體1、 接頭9、閥芯總成6、彈簧7及密封件，其中，閥體1的下端螺紋連接接頭9，閥體1及接頭9 的孔內(nèi)置有可上下移動(dòng)的閥芯總成6 ；所述閥體1的中上部壁上開(kāi)有外泄油孔5，內(nèi)壁中部設(shè)有為彈簧7定位的定位臺(tái)階15，如圖1所示；而所述的閥芯總成6由泄油孔部件16、連接件17、定位短接18及進(jìn)油孔部件20以及旋啟閥3組成，其中連接件17的上端螺紋連接泄油孔部件16，下端螺紋連接定位短接18，定位短接18螺紋連接進(jìn)油孔部件20，而定位短接 18的上段外圓柱面與連接件17的圓柱面等徑，定位短接18的下端有周向支撐臺(tái)階19，支撐臺(tái)階19上周向均布軸向豁口 22 ；泄油孔部件16、連接件17、進(jìn)油孔部件20形成閥芯流道11 ；所述的連接件17的上端面位于泄油孔部件16的中心孔內(nèi)，并鉸接旋啟閥3 ；泄油孔部件16上帶有內(nèi)泄油孔4，進(jìn)油孔部件20帶有上進(jìn)油孔8及下進(jìn)油孔10，如圖2所示；進(jìn)油孔部件20的外圓柱面、接頭9內(nèi)孔與閥體1下端的內(nèi)孔以及定位短接18的下端面間形成環(huán)腔21，使下進(jìn)油孔10與上進(jìn)油孔8以及閥芯流道11間暢通；由定位短接18上的支撐臺(tái)階19、閥體1中部的定位臺(tái)階15、閥芯6的柱面及閥體1的內(nèi)壁所形成的環(huán)形腔中置有彈簧7，用于閥芯總成6的下移復(fù)位，關(guān)閉進(jìn)油通道。為了進(jìn)油及泄油順暢，閥體1上的外泄油孔5、閥芯總成6上的內(nèi)泄油孔4及上進(jìn)油孔8以及下進(jìn)油孔10均為徑向分布，如圖4所示。定位短接18上的周向支撐臺(tái)階19上分布軸向豁口 22，且軸向豁口 22徑向均布，如圖5所示，使彈簧7壓縮時(shí)能順利的排出腔內(nèi)的砂液。為了保證單流閥的密封性能，閥體1與閥芯總成6上的泄油孔部件16及連接件 17、接頭9與閥芯總成6上的進(jìn)油孔部件20間、閥體1的下端與接頭9的螺紋連接端均置有密封件，使其達(dá)到無(wú)泄露，泵無(wú)揚(yáng)程損失，且無(wú)砂卡現(xiàn)象發(fā)生。閥芯總成6中的連接件17上端面鉸接的旋啟閥3可根據(jù)閥芯流道11內(nèi)油液的壓力開(kāi)啟或關(guān)閉閥芯流道11，泄油時(shí)閥芯流道11內(nèi)上部的壓力大于下部的壓力，旋啟閥3關(guān)閉閥芯流道11，可使閥芯流道11內(nèi)上部的液體全部由閥芯內(nèi)泄油孔4及外泄油孔5泄出，使管柱內(nèi)無(wú)積砂，方便泵的再次啟機(jī)。該自泄流單流閥安裝在井下采油無(wú)桿泵機(jī)組出口處，上下端分別與油管連接，當(dāng)井下采油無(wú)桿泵機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，泵出口的井液推動(dòng)閥芯總成6上移，至下部進(jìn)油孔10與環(huán)腔 21相通而打開(kāi)，井液通過(guò)閥芯總成6內(nèi)的下部進(jìn)油孔10，經(jīng)環(huán)腔21，再通過(guò)上部進(jìn)油孔8進(jìn)入閥芯總成6內(nèi)的閥芯流道11中，液體再次推動(dòng)閥芯總成6內(nèi)上部的旋啟閥3使其打開(kāi)，然后進(jìn)入油管中，通過(guò)油管被泵舉升到地面；當(dāng)井液進(jìn)入閥芯流道11之前，閥體的外泄油孔5 被上移的閥芯總成6的密封面12封住而關(guān)閉，井液順利通過(guò)閥體的閥芯流道11，進(jìn)入油管中，井下采油無(wú)桿泵機(jī)組正常工作。當(dāng)井下采油無(wú)桿泵機(jī)組停機(jī)時(shí)，在油管中的井液及閥芯 6的自重和彈簧7的彈力作用下，使閥芯總成6下落，同時(shí)旋啟閥3關(guān)閉，當(dāng)閥芯6下落到定位短接18的下端面與接頭9的上端定位面13接觸時(shí)，閥體1的外泄油孔5與閥芯總成6 的上部?jī)?nèi)泄油孔4相通，使閥體1的外泄油孔5打開(kāi)，同時(shí)閥芯總成6的進(jìn)油孔10與環(huán)腔 21間被接頭9的內(nèi)壁封住，同時(shí)旋啟閥3向下關(guān)閉，井液被閥芯總成6和旋啟閥3截止，閥芯流道11中的井液從閥芯總成6的內(nèi)泄油孔4及閥體1的外泄油孔5及時(shí)泄出，進(jìn)入油套環(huán)形空間，如圖3所示。由于該閥采用閥芯回落是利用彈簧的彈力，使自泄流單流閥應(yīng)用到斜井及水平井的泄流效果更佳，可實(shí)現(xiàn)井液的單向流動(dòng)和自動(dòng)泄油的兩大功能，并且擴(kuò)大了井下采油無(wú)桿泵機(jī)組的應(yīng)用范圍，提高了井下采油無(wú)桿泵機(jī)組適應(yīng)性能。應(yīng)用到含砂井中，使井下采油無(wú)桿泵機(jī)組出口不產(chǎn)生砂堵；應(yīng)用到稠油井中，解決了因井液粘度大致使丟手下落速度慢， 丟手沖擊力不足以使泄油閥下移的問(wèn)題；該閥在機(jī)組連續(xù)啟機(jī)時(shí)，啟動(dòng)功率小，耗能低，易于連續(xù)啟動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種高含砂油井采油無(wú)桿泵專用自泄流單流閥，包括閥體(1)，閥體(1)的下端連接接頭(9)，閥體(1)及接頭(9)的內(nèi)孔置有可上下移動(dòng)的閥芯總成(6)，其特征在于所述閥體(1)的中上部壁上開(kāi)有外泄油孔(5)，內(nèi)壁中部設(shè)有定位臺(tái)階(15)；所述的閥芯總成(6) 由泄油孔部件(16)、密封件、旋啟閥(3)、連接件(17)、定位短接(18)及進(jìn)油孔部件(20)組成，其中連接件(17)的上端連接泄油孔部件(16)，連接件(17)的上端面位于泄油孔部件 (16)的中心孔內(nèi)且鉸接旋啟閥(3)，連接件(17)的下端連接定位短接(18)，定位短接(18) 連接進(jìn)油孔部件00)；所述泄油孔部件(16)上帶有內(nèi)泄油孔G)，進(jìn)油孔部件00)上帶有上進(jìn)油孔⑶及下進(jìn)油孔(10)，定位短接(18)的上段外圓柱面與連接件(17)的外圓柱面等徑，定位短接(18)的下端有周向支撐臺(tái)階(19)，支撐臺(tái)階(19)上分布軸向豁口 02)； 支撐臺(tái)階(19)與閥體(1)上定位臺(tái)階(1 的軸向環(huán)腔間置有彈簧(7)；所述進(jìn)油孔部件 (20)的外圓柱面、接頭(9)與閥體(1)下端的內(nèi)孔以及定位短接(18)的下端面間形成環(huán)腔 01)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高含砂油井采油無(wú)桿泵專用自泄流單流閥，其特征在于閥體(1)上的外泄油孔(5)、閥芯總成(6)上的內(nèi)泄油孔(4)及上進(jìn)油孔(8)以及下進(jìn)油孔 (10)均為徑向分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高含砂油井采油無(wú)桿泵專用自泄流單流閥，其特征在于定位短接(18)上的支撐臺(tái)階(19)上分布的軸向豁口 02)為徑向均布。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高含砂油井采油無(wú)桿泵專用自泄流單流閥，其特征在于所述泄油孔部件(16)與連接件(17)間、連接件(17)與定位短接(18)間、定位短接(18)與進(jìn)油孔部件OO)間均為螺紋連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高含砂油井采油無(wú)桿泵專用自泄流單流閥，其特征在于閥體⑴與泄油孔部件(16)及連接件(17)間、接頭(9)與進(jìn)油孔部件OO)間、閥體⑴的下端與接頭(9)螺紋連接端均置有密封件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高含砂油井采油無(wú)桿泵專用自泄流單流閥。主要解決現(xiàn)有閥體在井下采油無(wú)桿泵機(jī)組停機(jī)時(shí)，管柱出口處積砂，使機(jī)組再次啟機(jī)困難的問(wèn)題。其特征在于閥體的中上部壁上帶有外泄油孔，內(nèi)壁中部設(shè)有定位臺(tái)階；閥體內(nèi)有可上下移動(dòng)的閥芯總成，閥芯總成的上端為泄油孔部件，下端為進(jìn)油孔部件，閥芯總成與閥體的環(huán)腔中置有彈簧；機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，閥芯上移，進(jìn)油孔打開(kāi)并與油管柱聯(lián)通；機(jī)組停機(jī)時(shí)，閥芯總成在彈簧的作用下下移，關(guān)閉進(jìn)油通道，同時(shí)打開(kāi)上部的泄油孔，油管柱內(nèi)積砂自動(dòng)泄入油套環(huán)空中。該閥可實(shí)現(xiàn)液體單向流動(dòng)和自動(dòng)泄油的兩大功能，使井下采油無(wú)桿泵機(jī)組停機(jī)時(shí)油管中的積砂能充分的泄出，方便機(jī)組再次啟動(dòng)。
文檔編號(hào)F04B53/10GK102297127SQ201010208389
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月24日
發(fā)明者史忠武, 唐鳳銳, 殷紅雯 申請(qǐng)人:大慶石油管理局