[發明專利]多球座封式井筒截止閥

無效

• 申請號: 201410279912.7
• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN104060966A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 付強;王杏尊;李嘯南;喬金中;董社霞;李英松;路振興
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油田服務股份有限公司
• 主分類號: E21B34/14
• 分類號: E21B34/14
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 惠磊;曲鵬

技術領域

本發明涉及一種水平井分段壓裂施工中的井筒截止閥，特別是涉及一種有多個座封流道的井筒截止閥。

背景技術

目前，水平井分段壓裂工藝越來越多的應用到低滲儲層措施改造中，以增加油氣田產量。該工藝的作業管柱底端需要一種工具來滿足以下作業施工要求，包括管柱下入過程中液體可通過，管柱到達指定深度后時可關閉通道憋壓。現有油氣田應用的該類型工具具備以上兩個基本條件，但在實際使用過程中卻存在很多缺陷，比如過流面積小、截流作用導致提前座封、結構設計不合理、加工和裝拆維護難度大、密封鎖定機構復雜缺乏穩定性等，這些缺陷甚至限制了整個施工工藝的發展，因此有必要對該工具進行重新研發。

現有技術的截止閥只有一個過流孔，受投球尺寸限制，過流面積小，在替漿過程需嚴格限制排量，否則會因截流作用導致提前座封；密封鎖定機構設計復雜，如采用擠壓橡膠件強制入槽錨定或者金屬爪錨定等，因材料或形狀不合理導致穩定性差；現有截止閥在整體結構設計上雖然都能滿足使用的最基本要求，但是卻沒有兼顧拆裝維護便捷性，比如整體筒式設計，其余零件均需伸入孔內安裝或者采用繁冗的過多零件設計，增加了不必要的操作時間和難度。

發明內容

本發明提供一種多球座封式井筒截止閥，其目的是通過對球座的結構形式的改變為多球座封提供可能，增加過流面積，防止提前座封。

另一目的是，通過對閥體連接方式的改變，增加裝拆的便捷性。

為了實現上述發明目的，本發明采取的技術方案如下：

一種多球座封式井筒截止閥，包括閥體和閥座，所述閥座位于閥體的空腔內，并在流體的推動下在閥體內滑動并座封，其中，

所述閥體由上接頭和下接頭可拆裝連接形成，連接處密封；

所述閥座為活塞；所述活塞上開有至少兩個貫通的過流通道，所述過流通道入口設有為多個球運動至各自座封位置起導引作用的過渡部。

進一步地，后座封的球運動至過流通道入口位置時，已座封的球和所述過渡部一起形成后座封的球運動到其座封位置的導引通道。

進一步地，所述活塞包括活塞體和活塞桿，所述活塞體與上接頭通過剪切銷釘連接并與上接頭動密封；所述活塞體上有嵌有座封時打開的鎖緊環；所述活塞桿上有座封時與下接頭密封的密封結構。

進一步地，所述上接頭和下接頭公母扣連接，所述上接頭內有與上部井下工具連接的母扣及第一臺肩；

所述下接頭內有第二臺肩和密封筒，所述密封筒下端部有與下部井下工具連接的公扣；

所述第二臺肩和上接頭的下端面形成所述鎖緊環的軸向定位槽。

進一步地，所述第一臺肩與所述活塞體間隙配合；所述密封筒與所述活塞桿間隙配合。

進一步地，所述下接頭的下端有安裝下部井下工具的裝配孔道。

進一步地，所述過流通道包括第一過流通道和第二過流通道，所述第一過流通道、所述第二過流通道和所述活塞的中心線在同一平面上。

進一步地，所述過渡部包括第一錐面、第一過渡坡面、第二錐面、第二過渡坡面及過渡錐面；所述第一錐面和所述第二錐面形狀相同，對稱設置所述活塞上端口的頂部和底部；所述第一過渡坡面和所述第二過渡坡面形狀相同；所述第一過渡坡面和所述第二過渡坡面同時連接第一錐面和第二錐面形成閉合的曲面，所述過渡錐面連接曲面上邊緣和所述活塞上端口邊緣。

所述第一錐面的中心線與所述第一過流通道的中心線重合；

所述第二錐面的中心線與所述第二過流通道的中心線重合；

所述第一過渡坡面和所述第二過渡坡面同時與所述第一錐面和所述第二錐面相切；

所述過渡錐面的中心線與所述活塞位置的中心線重合。

進一步地，所述第二錐面與第二過流通道連接處、所述第一錐面與所述第一過流通道連接處均設置有具有座封時起密封作用的倒角過渡面。

進一步地，所述第一過流通道和第二過流通道包括水平段和斜向段；

所述水平段位于活塞體內，所述水平段平行于活塞中心線設置；

所述斜向段設置在活塞體與活塞桿連接處，所述斜向段中心線的交點位于活塞的中心線上。

進一步地，所述過流通道包括第三過流通道、第四過流通道和第五過流通道，所述第三過流通道、所述第四過流通道和所述第五過流通道縱斷面的中心在活塞斷面上呈正三角形分布。

進一步地，所述過渡部包括第一臺階、第二臺階、第三臺階；

所述第一臺階由活塞體的上端面與所述第三過流通道、所述第四過流通道和所述第五過流通道入口端面之間形成的環面；