專利名稱：高含砂油井采油無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桿泵專用自泄流單流閥。
背景技術(shù)：
隨著石油開采的不斷深入，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)條件開采的需要。目前井下采油無桿泵機組，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部件，機組啟動時泵出口的單流閥開啟使井液舉升到地面，機組停機時利用丟手將泄油閥閥芯砸開使油管柱內(nèi)井液從泄油孔流出，兩種閥單獨工作。當(dāng)機組工作在含砂井中，機組停機時，油管內(nèi)含砂井液中的砂粒會沉積在單流閥上部的油管中，至使機組再次啟機困難；而當(dāng)機組工作在稠油井，停機要求泄油時，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，無法進行起井。

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桿泵機組停機時，管柱出口處積砂， 使機組再次啟機困難的問題，本發(fā)明提供一種高含砂油井采油無桿泵專用自泄流單流閥。 該閥可實現(xiàn)液體單向流動和自動泄油的兩大功能，使井下采油無桿泵機組停機時油管中的積砂得到充分的泄出，方便機組再次啟機。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種高含砂油井采油無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)孔置有可上下移動的閥芯總成，其中，所述閥體的中上部壁上開有外泄油孔，內(nèi)壁中部設(shè)有定位臺階；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，定位短接連接進油孔部件；所述泄油孔部件上帶有內(nèi)泄油孔，進油孔部件上帶有上進油孔及下進油孔，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階，支撐臺階上分布軸向豁口 ；支撐臺階與閥體上定位臺階的軸向環(huán)腔間置有彈簧；所述進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)泄油孔及上進油孔以及下進油孔均為徑向均布；定位短接上的支撐臺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油孔的閥芯總成，閥體與閥芯總成間置有彈簧，通過井液的推動及彈簧彈力的作用使閥芯在閥體內(nèi)上下移動，機組啟動時，井下油液向上流動，機組停機后管柱中的液體能夠得到有效的泄出，實現(xiàn)液體單向流動和自動泄油的兩大功能，從而擴大了井下采油無桿泵機組的應(yīng)用范圍，提高了井下采油無桿泵機組適應(yīng)性能，使機組應(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題；應(yīng)用到斜井及水平井中，機組停機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；且井下采油無桿泵機組在連續(xù)啟機時，啟動功率小，易于機組的連續(xù)啟機。所以說該閥具有單流閥及泄油閥開關(guān)效果好及油管積砂能有效泄出的特點。


圖1為該閥的結(jié)構(gòu)及進油狀態(tài)示意圖；圖2為圖1中序號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-上進油孔，9-接頭，10-下進油孔，11-閥芯流道，12-密封面，13-定位面，15-定位臺階，16-泄油孔部件，17-連接件，18-定位短接，19-支撐臺階，20-進油孔部件，21-環(huán)腔，22-豁口。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明由圖1至圖5所示，該高含砂油井采油無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)置有可上下移動的閥芯總成6 ；所述閥體1的中上部壁上開有外泄油孔5，內(nèi)壁中部設(shè)有為彈簧7定位的定位臺階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階19，支撐臺階19上周向均布軸向豁口 22 ；泄油孔部件16、連接件17、進油孔部件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，進油孔部件20帶有上進油孔8及下進油孔10，如圖2所示；進油孔部件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，使下進油孔10與上進油孔8以及閥芯流道11間暢通；由定位短接18上的支撐臺階19、閥體1中部的定位臺階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)閉進油通道。為了進油及泄油順暢，閥體1上的外泄油孔5、閥芯總成6上的內(nèi)泄油孔4及上進油孔8以及下進油孔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，使其達到無泄露，泵無揚程損失，且無砂卡現(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)油液的壓力開啟或關(guān)閉閥芯流道11，泄油時閥芯流道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)無積砂，方便泵的再次啟機。該自泄流單流閥安裝在井下采油無桿泵機組出口處，上下端分別與油管連接，當(dāng)井下采油無桿泵機組啟動時，泵出口的井液推動閥芯總成6上移，至下部進油孔10與環(huán)腔 21相通而打開，井液通過閥芯總成6內(nèi)的下部進油孔10，經(jīng)環(huán)腔21，再通過上部進油孔8進入閥芯總成6內(nèi)的閥芯流道11中，液體再次推動閥芯總成6內(nèi)上部的旋啟閥3使其打開，然后進入油管中，通過油管被泵舉升到地面；當(dāng)井液進入閥芯流道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，井液順利通過閥體的閥芯流道11，進入油管中，井下采油無桿泵機組正常工作。當(dāng)井下采油無桿泵機組停機時，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，閥體1的外泄油孔5與閥芯總成6 的上部內(nèi)泄油孔4相通，使閥體1的外泄油孔5打開，同時閥芯總成6的進油孔10與環(huán)腔 21間被接頭9的內(nèi)壁封住，同時旋啟閥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及時泄出，進入油套環(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，可實現(xiàn)井液的單向流動和自動泄油的兩大功能，并且擴大了井下采油無桿泵機組的應(yīng)用范圍，提高了井下采油無桿泵機組適應(yīng)性能。應(yīng)用到含砂井中，使井下采油無桿泵機組出口不產(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題；該閥在機組連續(xù)啟機時，啟動功率小，耗能低，易于連續(xù)啟動。
權(quán)利要求
1.一種高含砂油井采油無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)孔置有可上下移動的閥芯總成(6)，其特征在于所述閥體(1)的中上部壁上開有外泄油孔(5)，內(nèi)壁中部設(shè)有定位臺階(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) 連接進油孔部件00)；所述泄油孔部件(16)上帶有內(nèi)泄油孔G)，進油孔部件00)上帶有上進油孔⑶及下進油孔(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階(19)，支撐臺階(19)上分布軸向豁口 02)； 支撐臺階(19)與閥體(1)上定位臺階(1 的軸向環(huán)腔間置有彈簧(7)；所述進油孔部件 (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)及上進油孔(8)以及下進油孔 (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桿泵機組停機時，管柱出口處積砂，使機組再次啟機困難的問題。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)有定位臺階；閥體內(nèi)有可上下移動的閥芯總成，閥芯總成的上端為泄油孔部件，下端為進油孔部件，閥芯總成與閥體的環(huán)腔中置有彈簧；機組啟動時，閥芯上移，進油孔打開并與油管柱聯(lián)通；機組停機時，閥芯總成在彈簧的作用下下移，關(guān)閉進油通道，同時打開上部的泄油孔，油管柱內(nèi)積砂自動泄入油套環(huán)空中。該閥可實現(xiàn)液體單向流動和自動泄油的兩大功能，使井下采油無桿泵機組停機時油管中的積砂能充分的泄出，方便機組再次啟動。
文檔編號F04B53/10GK102297127SQ201010208389
公開日2011年12月28日 申請日期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 申請人:大慶石油管理局