[實(shí)用新型]一種壓裂反循環(huán)閥

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420638693.2
• 申請(qǐng)日: 2014-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204311997U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐新華;邢希春;陳波;胡正強(qiáng);唐艷玲;郝喜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工集團(tuán)公司;中石化中原石油工程有限公司井下特種作業(yè)公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B21/10
• 分類(lèi)號(hào): E21B21/10;E21B43/26
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種壓裂反循環(huán)閥，屬于石油勘探開(kāi)發(fā)油氣井壓裂作業(yè)中洗井工具技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在油氣井壓裂作業(yè)中，常采用封隔器管柱進(jìn)行分層、護(hù)套，當(dāng)壓裂出現(xiàn)砂堵或壓后解封時(shí)，需打開(kāi)循環(huán)閥進(jìn)行反洗井作業(yè)，以解除砂堵或降低解封難度。專(zhuān)利號(hào)ZL201120379267.0和專(zhuān)利號(hào)ZL201120357957.X公開(kāi)的反循環(huán)閥，結(jié)構(gòu)包括外套體、上接頭、活塞頭、剪釘和壓縮彈簧，其壓縮彈簧外裸露缺乏保護(hù)，壓裂中易被攜砂液沖蝕損壞，一旦出現(xiàn)砂堵需要反洗井，造成洗井后循環(huán)閥無(wú)法關(guān)閉，壓裂管柱失效，不能進(jìn)行后續(xù)壓裂。專(zhuān)利號(hào)ZL201310464121.7公開(kāi)了一種可開(kāi)關(guān)式反循環(huán)閥，其結(jié)構(gòu)包括接頭、芯管、外筒、彈簧、閥管、球座，該結(jié)構(gòu)的密封依賴(lài)于閥管與球座的接觸密封，壓裂過(guò)程中攜砂液在接觸面處形成渦旋，易破壞接觸面規(guī)則形狀導(dǎo)致密封失效，造成壓裂施工失敗。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有壓裂循環(huán)閥在壓裂施工中難以保證密封，造成壓裂管柱失效或開(kāi)啟后難以自動(dòng)關(guān)閉的缺陷，提供一種壓裂反循環(huán)閥。

本實(shí)用新型由外管、滑動(dòng)密封環(huán)、限位密封環(huán)、復(fù)位彈簧、閥芯、下接頭組成。外管為空心管狀體，上端為連接接頭，外管上部管壁上開(kāi)有循環(huán)孔、下部管壁上開(kāi)有導(dǎo)流孔，下端與下接頭螺紋連接；閥芯為空心管狀體，其下部管壁上設(shè)有外臺(tái)階，其上部管壁上開(kāi)有進(jìn)液孔，閥芯插接在外管的中心通孔內(nèi)，上端螺紋連接有滑動(dòng)密封環(huán)，滑動(dòng)密封環(huán)位于外管的循環(huán)孔的上部管壁與閥芯之間的環(huán)空內(nèi)；限位密封環(huán)位于外管上部管壁上的循環(huán)孔下部，通過(guò)限位銷(xiāo)釘固定在外管內(nèi)壁上；復(fù)位彈簧安裝于限位密封環(huán)下端面與閥芯下部外臺(tái)階上端面之間。

本實(shí)用新型的有益效果是：在壓裂過(guò)程中，由于復(fù)位彈簧安裝于閥芯外管構(gòu)成的環(huán)形空間，攜砂液不能直接沖蝕復(fù)位彈簧造成破壞，保證施工中多次可靠開(kāi)關(guān)。閥芯與下接頭和外管采用滑動(dòng)密封，攜砂液不能直接沖蝕密封部位，保證了管柱的有效可靠密封，提高壓裂施工成功率。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型壓裂反循環(huán)閥的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型由外管1、滑動(dòng)密封環(huán)2、限位密封環(huán)4、復(fù)位彈簧5、閥芯6、下接頭7組成。外管1為空心管狀體，上端為連接接頭，外管1上部管壁上開(kāi)有循環(huán)孔1a2、下部管壁上開(kāi)有導(dǎo)流孔1a3，下端與下接頭7螺紋連接；閥芯6為空心管狀體，其下部管壁上設(shè)有外臺(tái)階，其上部管壁上開(kāi)有進(jìn)液孔6a1，閥芯6插接在外管1的中心通孔內(nèi)，上端螺紋連接有滑動(dòng)密封環(huán)2，滑動(dòng)密封環(huán)2位于外管1的循環(huán)孔1a2的上部管壁與閥芯6之間的環(huán)空內(nèi)；限位密封環(huán)4位于外管1上部管壁上的循環(huán)孔1a2下部，通過(guò)限位銷(xiāo)釘3固定在外管1內(nèi)壁上；復(fù)位彈簧5安裝于限位密封環(huán)4下端面與閥芯6下部外臺(tái)階上端面之間。

外管1上端的連接接頭的通孔內(nèi)設(shè)有內(nèi)臺(tái)肩1a1，其內(nèi)徑小于滑動(dòng)密封環(huán)2的外徑。

滑動(dòng)密封環(huán)2外管壁與外管1內(nèi)管壁間隙配合，滑動(dòng)密封環(huán)2外管壁開(kāi)有密封槽，密封槽安裝有環(huán)形密封圈，與外管1滑動(dòng)密封。

閥芯6下部管壁上的外臺(tái)階上端面為平面，下端面為倒角，倒角與下接頭7倒角一致，閥芯6的外管壁與限位密封環(huán)4內(nèi)管壁、下接頭7內(nèi)管壁之間為間隙配合。

限位密封環(huán)4內(nèi)、外管壁上均開(kāi)有密封槽，密封槽安裝有環(huán)形密封圈，與閥芯6密封。

下接頭7與外管1下端螺紋連接，并由限位銷(xiāo)釘3固定，下接頭7內(nèi)壁開(kāi)設(shè)密封槽，密封槽安裝有環(huán)形密封圈，與閥芯6下部滑動(dòng)密封。

在進(jìn)行油氣井壓裂時(shí)，將本實(shí)用新型下接頭7與封隔器連接組成井下壓裂管柱。當(dāng)壓裂施工出現(xiàn)砂堵需反洗井時(shí)，通過(guò)套管打壓，壓力經(jīng)外管循環(huán)孔1a2作用于滑動(dòng)密封環(huán)2，當(dāng)套壓高于油壓時(shí)，帶動(dòng)閥芯6上行，使閥芯進(jìn)液孔6a1與外管循環(huán)孔1a2連通，實(shí)現(xiàn)油套連通可進(jìn)行反洗井作業(yè)。在反洗井過(guò)程中，閥芯6繼續(xù)上行至內(nèi)臺(tái)肩1a1處，保持洗井過(guò)程中的穩(wěn)定狀態(tài)。洗井結(jié)束后，復(fù)位彈簧5作用于外臺(tái)階處將閥芯6推回原位，閥芯進(jìn)液孔6a1進(jìn)入限位密封環(huán)4，實(shí)現(xiàn)關(guān)閉循環(huán)閥繼續(xù)進(jìn)行壓裂施工。在壓裂施工過(guò)程中，由于復(fù)位彈簧5安裝于閥芯6與外管1構(gòu)成的環(huán)形空間，攜砂液不能直接沖蝕復(fù)位彈簧5造成破壞，保證施工中多次可靠開(kāi)關(guān)。閥芯6與下接頭7和外管1采用滑動(dòng)密封，攜砂液不能直接沖蝕密封部位，保證了管柱的有效可靠密封，提高壓裂施工成功率。