[發(fā)明專利]汽驅(qū)井油管內(nèi)防噴工具

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010624432.1
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102561982A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 卞康群
• 申請（專利權(quán)）人: 卞康群
• 主分類號: E21B33/06
• 分類號: E21B33/06;E21B34/02;E21B43/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

涉及領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適用于油田的蒸汽驅(qū)井作業(yè)中防止油管內(nèi)井噴的工具，尤其是汽驅(qū)井油管內(nèi)防噴工具。

背景技術(shù)

目前，油管(鉆桿)內(nèi)防噴工具廣泛地應(yīng)用于油井作業(yè)中，油管(鉆桿)內(nèi)防噴工具具有提升起吊管柱和控制油管內(nèi)流的作用，是用于封閉管柱內(nèi)部的防噴工具；油管內(nèi)防噴工具由上部提升短接和下部連接的油管旋塞閥組成；方鉆桿旋塞閥，屬鉆桿內(nèi)防噴工具，通常有上旋塞閥和下旋塞閥兩種，與井口防噴器組配套使用，裝在鉆具管串上，在鉆具內(nèi)井噴緊急情況下，用來封閉鉆具的中心通孔；這種方鉆桿旋塞閥具有用做方鉆桿旋塞閥的左旋鉆桿扣和用做下方鉆桿旋塞閥的右旋鉆桿扣連接形式，方鉆桿下旋塞閥連接于方鉆桿下端；方鉆桿上旋塞閥連接于方鉆桿上端和高壓水龍頭下端之間；使用中，方鉆桿旋塞閥的中孔暢通，不影響泥漿的正常循環(huán)，聯(lián)合使用上、下旋塞閥時，無論方鉆桿處于任何位置，都有一個可以使用，即當(dāng)一個發(fā)生故時，另一個可起作用；當(dāng)發(fā)生井噴時，一方面用井口防噴器組封閉進(jìn)口環(huán)形空間，同時根據(jù)需要情況關(guān)閉方鉆桿上旋塞閥或下旋塞閥；旋塞閥的外連接形式為油管(或者鉆桿)右旋或左旋螺紋，根據(jù)其規(guī)格可連接各部對應(yīng)規(guī)格的油管(或者鉆桿)，當(dāng)管柱內(nèi)防噴工具的外連接形式為油管右旋或左旋螺紋時，即為油管內(nèi)防噴工具；此時，下部的旋塞閥稱為油管旋塞閥；當(dāng)外連接形式為鉆桿右旋或左旋螺紋時，即為方鉆桿旋塞閥；但其井口內(nèi)防噴工具，耐溫耐壓差，在汽驅(qū)井口作業(yè)的高溫高壓的條件下，普通的井口內(nèi)防噴工具就不好使用，甚至不能使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提供一種汽驅(qū)井油管內(nèi)防噴工具，適用于汽驅(qū)井口作業(yè)，其耐高溫球形密封，而且其外形結(jié)構(gòu)為內(nèi)置式開關(guān)。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：汽驅(qū)井油管內(nèi)防噴工具具有提升起吊汽驅(qū)井油管和控制汽驅(qū)井油管內(nèi)流的作用，是用于封閉汽驅(qū)井油管內(nèi)部的防噴工具；汽驅(qū)井油管內(nèi)防噴工具由上部提升短節(jié)和下部連接汽驅(qū)井油管的旋塞閥組成；汽驅(qū)井油管內(nèi)防噴工具的旋塞閥屬于汽驅(qū)井油管內(nèi)防噴工具，與汽驅(qū)井口防噴器組配套使用，裝在汽驅(qū)井油管上，在汽驅(qū)井油管井噴緊急情況下，用來封閉汽驅(qū)井油管的中心通孔；汽驅(qū)井油管內(nèi)防噴工具的旋塞閥由主體、限位開關(guān)、密封圈、波形彈簧、下閥座、球體、內(nèi)擋環(huán)、上閥座、隔環(huán)、外擋環(huán)、擋圈構(gòu)成；主體為空心圓管形結(jié)構(gòu)，其下端為公扣結(jié)構(gòu)，公扣結(jié)構(gòu)的外周上為公螺蚊結(jié)構(gòu)，其公扣結(jié)構(gòu)及其公螺蚊結(jié)構(gòu)的規(guī)格根據(jù)具體與其對應(yīng)的汽驅(qū)井油管口的母扣結(jié)構(gòu)及其母螺蚊的規(guī)格確定，使其與汽驅(qū)井油管口的母扣結(jié)構(gòu)連接相吻合，而主體的上端的內(nèi)周面上為母螺蚊結(jié)構(gòu)，也為母扣結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部中間為空心腔結(jié)構(gòu)，從下至上，依次為下閥座腔、中間球體連接閥座腔、外擋環(huán)凹槽，其中間球體連接閥座腔的中間周壁上有穿透中間球體連接閥座腔的圓形開關(guān)孔，其開關(guān)孔上側(cè)的中間球體連接閥座腔的內(nèi)壁周面上依次分別有內(nèi)擋環(huán)槽和密封圈凹槽，其主體的中間球體連接閥座腔密封圈凹槽上安裝連接密封圈；其公扣結(jié)構(gòu)的中心線、下閥座腔的中心線、中間球體連接閥座腔的中心線、外擋環(huán)凹槽的中心線與主體的中心線在同一直線上，中間球體連接閥座腔的中間圓形開關(guān)孔的中心線與主體的中心線垂直相交；其公扣結(jié)構(gòu)的內(nèi)直徑小于下閥座腔的內(nèi)直徑，下閥座腔的內(nèi)直徑小于中間球體連接閥座腔的內(nèi)直徑，內(nèi)擋環(huán)凹槽的內(nèi)直徑大于中間球體連接閥座腔的內(nèi)直徑，其密封圈凹槽及外擋環(huán)凹槽的內(nèi)直徑均大于中間球體連接閥座腔的內(nèi)直徑；公扣結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁周面與下閥座腔的內(nèi)壁周面之間有環(huán)形平面連接，其環(huán)形平面與主體的中心線垂直，其內(nèi)擋環(huán)凹槽、密封圈凹槽及外擋環(huán)凹槽的各自的槽側(cè)面分別與主體的中心線垂直；下閥座為大、小圓環(huán)側(cè)向連接的結(jié)構(gòu)，其大、小圓環(huán)的內(nèi)直徑相同，且其大、小圓環(huán)的中心線在同一直線上，其外側(cè)小圓環(huán)的外直徑與主體的下閥座腔的內(nèi)直徑相同，外側(cè)小圓環(huán)的外周上有凹環(huán)槽，其凹環(huán)槽的中心線與下閥座中心線在同一直線上，大圓環(huán)的外直徑與中間球體連接閥座腔的內(nèi)直徑相同，其小圓環(huán)及大圓環(huán)的高度根據(jù)需要來確定，其內(nèi)側(cè)小圓環(huán)的口面內(nèi)側(cè)有凹下口槽，其凹下口槽的內(nèi)口面外周與凹下口槽的側(cè)槽壁周面內(nèi)周相交連接，凹下口槽的內(nèi)周與下閥座的內(nèi)壁周面相交連接，其凹下口槽的內(nèi)口面與下閥座中心線垂直，凹下口槽的側(cè)槽壁周面外周與內(nèi)側(cè)小圓環(huán)的口面相交連接，其內(nèi)口面圓中心線與下閥座中心線在同一直線上，其凹下口槽的側(cè)槽壁周面的中心線與下閥座中心線在同一直線上，其凹下口槽上固定連接密封圈，其密封圈的內(nèi)壁周面與其密封圈外口面之間有密封面連接，其密封面的規(guī)格大小根據(jù)球體的直徑大小規(guī)格確定；球體為球形結(jié)構(gòu)，球體中間有一穿通球體的圓直孔，球體的球心在圓直孔的中心線上，其球體外表面上有凹槽，其凹槽的槽底面與圓直孔的中心線平行，其兩槽側(cè)面相互平行與槽底面垂直，且與球體的圓直孔的中心線垂直，且兩個槽側(cè)面的深度、長度相同，其球心與凹槽的中間橫切面在同一平面上，其球體的凹槽兩側(cè)的球體表面為平面，其兩平面在同一平面上，且分別與凹槽的槽側(cè)面垂直相交；上閥座為環(huán)形結(jié)構(gòu)，上閥座為大、小圓環(huán)側(cè)向連接的結(jié)構(gòu)，其兩個圓環(huán)的內(nèi)直徑相同，且其兩圓環(huán)的中心線在同一直線上，其大圓環(huán)的外直徑與主體的中間球體連接閥座腔的內(nèi)直徑相同，小圓環(huán)的外直徑小于中間球體連接閥座腔的內(nèi)直徑，其小圓環(huán)及大圓環(huán)的高度根據(jù)需要來確定，其小圓環(huán)的口面內(nèi)側(cè)為凹下口槽，其凹下口槽的內(nèi)口面外周與凹下口槽的側(cè)槽壁周面相交連接，凹下口槽的內(nèi)口面內(nèi)周與上閥座的內(nèi)壁周面相交連接，凹下口槽的側(cè)槽壁面外周與內(nèi)側(cè)小圓環(huán)的口面相交連接，其內(nèi)口面與上閥座中心線垂直，其內(nèi)口面圓中心線與上閥座中心線在同一直線上，其凹下口槽的側(cè)槽壁周面的中心線與上閥座中心線在同一直線上，其凹下口槽上固定連接密封圈，其密封圈的內(nèi)壁周面與其密封圈的外口面之間有密封面連接，其密封面的規(guī)格大小根據(jù)球體的直徑大小規(guī)格確定；限位開關(guān)由內(nèi)頂扣、中間限位盤、外端轉(zhuǎn)體構(gòu)成，內(nèi)頂扣為長條形，兩側(cè)面分別與中間限位盤的內(nèi)面垂直相交，其中間限位盤的內(nèi)面在同一平面上，其中間限位盤的周面由大圓弧面與兩個切面及小角弧面相互連接構(gòu)成，其小角弧面所占的弧度為90度，其小角弧面的圓中心線與限位開關(guān)的外端轉(zhuǎn)體的圓中心線在同一直線上，其大圓弧面的弧的圓中心線與小角弧面的圓中心線在同一直線上，其大圓弧面的直徑大于小角弧面的直徑，其大圓弧面與小角弧面之間分別有切面柤連，其兩個切面分別與小角弧面相切，兩個切面之間為90度，其內(nèi)頂扣的兩側(cè)面分別至外端轉(zhuǎn)體的圓中心線的垂直距離相等，限位盤的兩個切面的其中一個與內(nèi)頂扣的兩側(cè)面垂直，另一個與內(nèi)頂扣的兩側(cè)面平行，其大圓弧面及小角弧面的半徑根據(jù)需要確定，其外端轉(zhuǎn)體為圓柱形結(jié)構(gòu)，其外面向內(nèi)凹出空心柱體，其空心柱體內(nèi)的相鄰的各側(cè)面之間相交成一定角度，一般為內(nèi)六方，其扳手對應(yīng)為外六方，以使扳手伸進(jìn)其空心柱體內(nèi)吻合以轉(zhuǎn)動其外端轉(zhuǎn)體，外端轉(zhuǎn)體的周面有密封凹槽，其密封凹槽的中心線與外端轉(zhuǎn)體的中心線在同一直線上，外端轉(zhuǎn)體的外直徑與主體的中間球體連接閥座腔的開關(guān)孔的內(nèi)直徑相等；內(nèi)擋環(huán)是為了控制限位開關(guān)而設(shè)制的，內(nèi)擋環(huán)由兩個或兩個以上的內(nèi)擋塊拼接組合而成的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，一般為四個內(nèi)擋塊相互連接而成，其內(nèi)擋環(huán)的外周直徑與主體的中間球體連接閥座腔的內(nèi)擋環(huán)凹槽的內(nèi)直徑相同，其內(nèi)周直徑與上閥座的小圓環(huán)的外直徑相同；而內(nèi)擋環(huán)的內(nèi)直徑與上閥座的小圓環(huán)外直徑相等，汽驅(qū)井口油管內(nèi)防噴專用工具的旋塞閥裝配完成后，其內(nèi)擋環(huán)的下側(cè)面與限位開關(guān)的小角弧面相靠連；隔環(huán)為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，而其外擋環(huán)由兩個或兩個以上的外擋塊拼接組合而成的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，一般為四個外擋塊相互連接而成，其外擋環(huán)的外周直徑與主體的外擋環(huán)凹槽的內(nèi)直徑相同，其內(nèi)周直徑大于上閥座的大圓環(huán)的內(nèi)直徑，其外擋環(huán)中間內(nèi)周面上有擋圈槽；汽驅(qū)井口油管內(nèi)防噴專用工具的旋塞閥的母扣結(jié)構(gòu)，根據(jù)汽驅(qū)井口作業(yè)需要及汽驅(qū)井口油管的規(guī)格，可直接連接提升短節(jié)或直接連接汽驅(qū)井口油管，也可連接接頭，再通過接頭連接汽驅(qū)井口油管或通過接頭連接提升短節(jié)，具體根據(jù)實際汽驅(qū)井口作業(yè)需要及汽驅(qū)井口油管的規(guī)格確定，當(dāng)然其母扣結(jié)構(gòu)的規(guī)格大小也根據(jù)具體的要求相適應(yīng)來確定；其提升短節(jié)為空心圓管結(jié)構(gòu)，其一端為管頭，另一端為管尾，中間為管體，管頭、管尾、管體的中心線在同一直線上，其管頭的外直徑大于管體的外直徑，管頭的內(nèi)直徑大于管體的內(nèi)直徑，管尾的內(nèi)直徑與管體的內(nèi)直徑相同，管頭為母扣結(jié)構(gòu)，即管頭內(nèi)壁為母螺蚊結(jié)構(gòu)，而管尾為公扣結(jié)構(gòu)，其外周面有公螺蚊結(jié)構(gòu)，其公螺蚊結(jié)構(gòu)的規(guī)格根據(jù)具體需要設(shè)定，即將公扣結(jié)構(gòu)連接安裝于旋塞閥的主體的母扣結(jié)構(gòu)上相互吻合連接，其提升短節(jié)母扣結(jié)構(gòu)根據(jù)具體需要連接安裝汽驅(qū)井油管或其它公扣結(jié)構(gòu)，其根據(jù)汽驅(qū)井油管或其他連接公扣結(jié)構(gòu)的規(guī)格來設(shè)定其規(guī)格，以使其適合連接安裝于汽驅(qū)井油管及其他連接公扣結(jié)構(gòu)上相互吻合連接，汽驅(qū)井油管內(nèi)防噴工具的旋塞閥的外連接型式為汽驅(qū)井油管右旋或左旋螺紋，根據(jù)其規(guī)格可連接各部對應(yīng)規(guī)格的汽驅(qū)井油管，即其汽驅(qū)井油管內(nèi)防噴工具的外連接形式為汽驅(qū)井油管右旋或左旋螺紋；這樣，先就將O型密封圈連接于下閥座的密封凹槽內(nèi)，把波形彈簧裝進(jìn)主體的中間球體連接閥座腔內(nèi)，把下閥座安裝于主體內(nèi)，使下閥座的小圓環(huán)形結(jié)構(gòu)安裝進(jìn)主體的下閥座腔內(nèi)，使其波形彈簧兩端分別與主體的中間球體連接閥座腔的內(nèi)口面及下閥座的大圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的內(nèi)口面連接，將限位開關(guān)通過主體中間球體連接閥座腔內(nèi)開關(guān)孔安裝連接，其限位開關(guān)的轉(zhuǎn)體的密封凹槽上嵌入O型密封圈，限位開關(guān)的轉(zhuǎn)體的外周面與主體中間球體連接閥座腔開關(guān)孔的內(nèi)周面相靠連，其開關(guān)內(nèi)六角孔敞口向外，其內(nèi)頂扣、中間限位盤安裝在其主體中間球體連接閥座腔內(nèi)，再將球體從主體的上端口內(nèi)放入中間球體連接閥座腔內(nèi)，其球體外表的凹槽插入限位開關(guān)公扣中相互吻合連接，再將內(nèi)擋環(huán)安裝進(jìn)中間球體連接閥座腔內(nèi)壁上的內(nèi)擋環(huán)凹槽內(nèi)，其內(nèi)擋環(huán)的內(nèi)側(cè)面與限位開關(guān)的內(nèi)環(huán)的小角弧的周面相靠連，其主體的中間球體連接閥座腔的開關(guān)孔上側(cè)的中間球體連接閥座腔的內(nèi)壁周面上的密封圈凹槽上嵌入O型密封圈，其把上閥座套入主體的中間球體連接閥座腔內(nèi)，其內(nèi)口面上的密封圈與球體的球形周面相靠連，其小圓環(huán)的外周面與內(nèi)擋環(huán)的內(nèi)周面相靠連，再將外擋環(huán)安裝進(jìn)外擋環(huán)凹槽內(nèi)，中間套入隔環(huán)，使隔環(huán)緊壓于上閥座上，將彈性擋圈嵌入外擋環(huán)的內(nèi)周面的擋圈凹槽內(nèi)，使上閥座擋在中間球體連接閥座腔內(nèi)；汽驅(qū)井口油管內(nèi)防噴專用工具的旋塞閥就裝配完成，形成完整的汽驅(qū)井口油管內(nèi)防噴專用工具的旋塞閥；汽驅(qū)井口油管內(nèi)防噴專用工具的旋塞閥采用經(jīng)耐腐蝕耐沖刷特殊處理的球閥結(jié)構(gòu)，因而其耐腐蝕、耐沖刷，且開關(guān)力距小；油管旋塞閥靠波形彈簧的彈力使金屬球與上下閥座的密封面緊密貼合，建立起初始密封，并在介質(zhì)的壓力作業(yè)下實現(xiàn)助封；閥的球體與上、下閥座之間采用硬質(zhì)合金鋼性密封，其油管旋塞閥使用壽命長；獨特的內(nèi)定位結(jié)構(gòu)由數(shù)控設(shè)備控制加工精度，其能保證開關(guān)過程中旋轉(zhuǎn)不會超過90度，確保閥處于全開或全關(guān)的位置，其開啟和關(guān)閉采用手動方式，使用專用扳手旋轉(zhuǎn)90度即實現(xiàn)開關(guān)，其密封件均為耐高溫材料制成，具有結(jié)構(gòu)緊湊，開關(guān)輕便，密封可靠，使用安全、耐高溫、耐高壓、環(huán)境適應(yīng)性強；而其限位開關(guān)的轉(zhuǎn)體不突出于油管旋塞閥主體的周面外，通過內(nèi)六角轉(zhuǎn)動其轉(zhuǎn)體，采用了內(nèi)置式開關(guān)；當(dāng)汽驅(qū)井口發(fā)生溢流或其它異常需要關(guān)閉汽驅(qū)井油管時，將汽驅(qū)井油管內(nèi)防噴工具的旋塞閥的母扣結(jié)構(gòu)安裝連接于汽驅(qū)井油管口上，由于汽驅(qū)井通常的溫度、壓力都很高，其汽驅(qū)井油管內(nèi)防噴工具耐高溫、耐高壓，正適用于汽驅(qū)井油口的作業(yè)，用來控制汽驅(qū)井油管內(nèi)流，在發(fā)生井噴時，一方面用井口防噴器組封閉汽驅(qū)井進(jìn)口環(huán)形空間，同時根據(jù)需要情況關(guān)閉汽驅(qū)井油管內(nèi)防噴工具的旋塞閥，從而其控制汽驅(qū)井油管內(nèi)流，又由于其采用了內(nèi)置式開關(guān)，結(jié)構(gòu)合理，其汽驅(qū)井油管內(nèi)防噴工具就適用于汽驅(qū)井口作業(yè)，其耐高溫球形密封，而且其外形結(jié)構(gòu)為內(nèi)置式開關(guān)，從而達(dá)到本發(fā)明的目的。