[發明專利]球閥式油層保護閥及其操作方法

有效

• 申請號: 201010274048.3
• 申請日: 2010-09-06
• 公開（公告）號: CN101936145A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 吳承浩;范白濤;邵明仁;王利軍;劉傳剛;韓豐欣;邢洪憲
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油能源發展股份有限公司;中海油能源發展股份有限公司監督監理技術分公司
• 主分類號: E21B34/12
• 分類號: E21B34/12
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 朱瑜

1.一種球閥式油層保護閥，其特征是：包括上部活動管柱模塊、打撈脫手模塊、球閥撥動模塊、連接管、球套、下限位環和球閥模塊，所述上部活動管柱模塊與打撈脫手模塊相連，上部活動管柱模塊的下部與球閥撥動模塊相連，球閥撥動模塊內安裝有球套，球套內安裝有球閥模塊，球套下部套裝有下限位環。

2.根據權利要求1所述的球閥式油層保護閥，其特征是：所述上部活動管柱模塊包括上接頭，上接頭的內壁上端制有與油管連接的螺紋，上接頭的內壁中部與密封芯軸的上部螺紋連接，所述密封芯軸的中部外側設有密封模塊，上接頭的內壁下部與外殼推筒的上部螺紋連接，外殼推筒的內壁上部螺紋連接有拉力爪，外殼推筒的內壁下端螺紋連接有卡簧座，卡簧座的上端面與外殼推筒的臺階面之間設有推力卡簧。

3.根據權利要求1所述的球閥式油層保護閥，其特征是：所述打撈脫手模塊包括打撈頭，打撈頭套裝在密封芯軸的外側，打撈頭頂端與上部活動管柱模塊的上接頭內壁中部臺階的下端面鄰接，打撈頭的下端通過內螺紋與連接管相連，打撈頭的外壁中部設有止回卡簧槽，打撈頭的外側套裝有活塞，活塞為筒狀，活塞的上部通過外螺紋與卡簧壓帽相連，活塞的端部和卡簧壓帽之間夾有止回卡簧，活塞的下端通過內螺紋連接有剪切套，打撈頭與剪切套和活塞之間的地方形成第一環形空間，在活塞的與第一環形空間對應的位置處制有高壓傳壓孔；在打撈頭的下端制有槽，此槽內設有剪切環，剪切環的上表面與剪切套適配。

4.根據權利要求1所述的球閥式油層保護閥，其特征是：所述打撈脫手模塊的打撈頭下部制有低壓傳壓孔，在密封芯軸與低壓傳壓孔對應位置處制有壓力孔，打撈頭在低壓壓力孔處與活塞形成第二環形空間，在第二環形空間的上方和下方，打撈頭和活塞之間通過第一密封圈密封。

5.根據權利要求3所述的球閥式油層保護閥，其特征是：所述打撈頭的中部通過外螺紋安裝有懸掛臺階，懸掛臺階和卡簧壓帽之間夾有拉力爪，拉力爪為筒形，在拉力爪的下部設有方向與軸線平行、且將筒壁切斷的槽，拉力爪的下端設有向內的凸起，該凸起與懸掛臺階的外表面適配，且凸起的上表面和懸掛臺階的與之適配的表面均為錐面，拉力爪的上部通過外螺紋和外殼推筒的內壁上部連接。

6.根據權利要求1所述的球閥式油層保護閥，其特征是：所述球閥撥動模塊包括撥叉套，撥叉套通過鎖定爪與連接管相連，所述鎖定爪為筒形，其上部制有內螺紋，鎖定爪通過內螺紋與連接管中部的外螺紋相連，鎖定爪的上部設有方向與軸線平行、且將筒壁切斷的槽，鎖定爪的下部設有外螺紋，鎖定爪通過該外螺紋與撥叉套上部的內螺紋相連，撥叉套的頂部外側設有下推力臺階面和上推力臺階面，撥叉套的中部設有徑向的撥叉，撥叉和撥叉套之間通過第二密封圈密封，撥叉套的下端面和下限位環鄰接。

7.根據權利要求1所述的球閥式油層保護閥，其特征是：所述球套的上端通過內螺紋與連接管相連，球套的下部制有外螺紋，外螺紋的上方螺紋連接有扶正套，扶正套的上方設有下限位環，球套和撥叉套之間通過第三密封圈密封，球套上與球閥撥動模塊的撥叉相對應的位置設有孔，撥叉穿過該孔。

8.根據權利要求1所述的球閥式油層保護閥，其特征是：所述球閥模塊位于球套內，由上到下依次包括調節螺絲、第一彈簧、上密封蓋、球閥芯、銷軸、下密封蓋和第二彈簧，所述調節螺絲螺紋連接在球套的內壁上，調節螺絲通過套裝在上密封蓋外部的第一彈簧頂緊上密封蓋，上密封蓋和球閥芯鄰接；所述球閥芯為一制有上下貫穿的孔的球體，球體的兩側制有平面，每個平面的中心處還制有插裝銷軸的銷軸孔，所述每個平面上通過其中心還制有撥叉槽；所述球閥芯通過兩根銷軸插裝在球套上，球閥撥動模塊的撥叉端部嵌入球閥芯的撥叉槽中；球閥模塊的下端設有下密封蓋，下密封蓋通過套裝在下密封蓋外部的第二彈簧頂緊在球套的臺階上。

9.一種球閥式油層保護閥的操作方法，其特征是：球閥式油層保護閥下端連接錨定插入密封，上端與油管連接，通過油管將球閥式油層保護閥送入到位后，對環空打壓，剪斷剪切環，釋放上部活動管柱模塊；通過上部活動管柱模塊上提或下放，在撥叉的帶動下使球閥芯轉動，實現球閥式油層保護閥的開關：

上部活動管柱模塊上升時，通過上限位臺階來控制撥叉套的上移量，當撥叉套上移至上限位臺階時，球閥芯停止轉動，完全關閉；上部活動管柱模塊下壓時，在推力卡簧的推力下，整個撥叉套下移，當撥叉套下移到下限位環時，在撥叉的作用下，保護閥被打開，實現了油層保護閥的全通徑。

10.根據權利要求9所述的球閥式油層保護閥的操作方法，其特征是：在進行后期修井作業時，投球坐于球座臺階，不動管柱進行洗井作業；洗井結束后，上提上部活動管柱模塊，球閥芯即自動關閉，起到防漏防噴的目的。