CN112554841A - 一种带防砂结构的测试用井下开关阀 - Google Patents

Abstract

一种带防砂结构的测试用井下开关阀，包括上接头、下接头、取样内芯轴、外连接套筒和内连接头，上接头垂直设置，下接头垂直设置在上接头的下部，取样内芯轴设置在上接头和下接头的中心，连接套筒垂直设置在下连接头的下部，内连接头设置在外连接套筒的中心；本发明提出的技术方案，达到了良好的效果：带防砂结构的测试用井下开关阀通过液压设备拉动上接头、下接头和外连接套筒同时向上滑动，使油气介质通过外连接套筒与内连接头之间的缝隙进入，油气介质内的砂子被隔离到外侧，油气介质经取样内芯轴中心孔从上部流出，使测试阀不被损坏；内连接头下部的管螺纹可以连接其它油气设备同时作业，提高了作业效率，给企业带来效益。

Description

一种带防砂结构的测试用井下开关阀

技术领域

本发明涉及石化设备制造领域，具体涉及一种带防砂结构的测试用井下开关阀。

背景技术

石油和天然气是世界经济的命脉，石油和天然气井通常是采用钻机在地面打出深孔，再将石油和天然气从地底下引出到地面，在完成钻孔后通常需要将测试设备放入到油气井内对油气井进行测试，传统的方法是在管道的下端设置测试开关阀将油气介质引入到管道内后引出到地面，但是现有的测试阀在打开后油气介质快速进入到测试管内，而油气介质内通常含有大量的砂子，而且井下的压力非常大，非常容易将测试阀内的密封元件损坏，造成测试阀完成测试后无法关闭，给后期的油气作业造成很大的影响；现有的测试阀作业时其它油气设备无法作业，其它油气设备作业时，需要先将测试阀从油气井内取出后再安装其它油气设备后放入到油气井内，这个过程非常繁琐，需要大量的时间，极大的影响了作业进度；因此，需要一种新型的测试阀来解决现有油气测试过程中油气介质内的砂子对测试阀造成损坏无法关闭和无法安装其它油气设备进行同时作业的问题。

发明内容

本发明提出了一种带防砂结构的测试用井下开关阀，用于解决现有油气测试过程中油气介质内的砂子对测试阀造成损坏无法关闭和无法安装其它油气设备进行同时作业的问题。

本发明的目的采用如下技术方案来实现：

一种带防砂结构的测试用井下开关阀，包括上接头、下接头、取样内芯轴、外连接套筒和内连接头，上接头垂直设置，下接头垂直设置在上接头的下部，取样内芯轴设置在上接头和下接头的中心，连接套筒垂直设置在下连接头的下部，内连接头设置在外连接套筒的中心；所述的上接头为圆管形结构，上接头的内孔为中间小两端大的阶梯孔结构，内孔的中间为小直径的上接头中间孔，内孔两侧为大直径的边孔，边孔与上接头中间孔之间为斜面过渡，上接头的外圆上端设置有上连接外螺纹，上接头内下部边孔的下端设置有上连接内螺纹；上接头内下部的边孔的深度大于上部的边孔的深度；所述的下接头为圆管形结构，下接头内孔与上接头内孔结构相同，内孔的中间为小直径的下接头中间孔，内孔两端为大直径的边孔；下接头外圆上端设置有下连接外螺纹A，下连接外螺纹A与上接头的上连接内螺纹配合安装，下接头外圆下端设置有下连接外螺纹B，下接头的高度小于上接头的高度。

所述的取样内芯轴为圆管形结构，取样内芯轴的的外圆两端均设置有芯轴外螺纹，取样内芯轴的外圆上部设置有圆柱形的中挡块，中挡块的外圆上均匀设置有径向的中挡通孔，中挡通孔与取样内芯轴中间孔连通；中挡块的上部和下部对称设置有上密封环，上密封环的外侧均设置有止推套；上密封环与上接头内的上接头中间孔滑动配合安装；取样内芯轴的外圆下部设置有下挡块，下挡块的下部设置有与上密封环相同的下密封环，下密封环的下部设置有止推套，下密封环与下接头内下接头中间孔滑动配合安装。

所述的外连接套筒为圆筒形结构，外连接套筒的内孔上端设置有套筒内螺纹，套筒内螺纹与下接头的下连接外螺纹B配合安装。

所述的内连接头为阶梯形圆管结构，上部为小直径圆管，下部为大直径圆管；大直径圆管的外径大于小直径圆管的外径；内连接头小直径圆管的内孔中部设置有隔板，小直径圆管的内孔上端设置有内连接内螺纹，内连接内螺纹与取样内芯轴下端的芯轴外螺纹配合安装，小直径圆管的下部外圆上均匀设置有连接通孔。

所述的内连接头的大直径圆管的上端与小直径圆管通过斜角过渡连接，大直径圆管的外圆下端设置有管螺纹，大直径圆管的外圆与外连接套筒的下部内孔间隙配合安装；内连接头的大直径圆管外圆与外连接套筒内孔的间隙尺寸为0.4-0.6毫米之间。

所述的内连接头的小直径管上的连接通孔为上下分层设置，每层连接通孔为径向设置，上下相邻的连接通孔之间交错设置，每层连接通孔为四到八个之间。

所述的上密封环为液压密封组件。

本发明提出的技术方案，达到了良好的效果：带防砂结构的测试用井下开关阀通过液压设备拉动上接头、下接头和外连接套筒同时向上滑动，使油气介质通过外连接套筒与内连接头之间的缝隙进入，油气介质内的砂子被隔离到外侧，油气介质经取样内芯轴中心孔从上部流出，使测试阀不被损坏；而且内连接头下部的管螺纹可以连接其它油气设备同时作业，明显的提高了作业效率，给企业带来更好的效益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中上接头的结构示意图。

图3为图1中下接头的结构示意图。

图4 为图1中取样内芯轴的结构示意图。

图5为图1中内连接头的结构示意图。

图6为本发明打开时的结构示意图。

图中：1、上接头，2、下接头，3、取样内芯轴， 4、外连接套筒，5、内连接头，6、其它油气设备，7、液压伸缩管，8、油气管道，1-1、上接头中间孔，1-2、上连接外螺纹，1-3、上连接内螺纹，2-1、下接头中间孔，2-2、下连接外螺纹A，2-3、下连接外螺纹B，3-1、中挡块，3-2、中挡通孔，3-3、止推套，3-4、下挡块，3-5、上密封环，3-6、下密封环，5-1大直径圆管、，5-2、小直径圆管，5-3、内连接内螺纹，5-4、隔板，5-5、连接通孔，5-6、管螺纹。

具体实施方式

结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明：

如附图1、图2、图3、图4、图5、图6所示一种带防砂结构的测试用井下开关阀，包括上接头1、下接头2、取样内芯轴3、外连接套筒4和内连接头5，所述的上接头1垂直设置，上接头1为圆管形结构，上接头1的内孔为中间小两端大的阶梯孔结构，内孔的中间为小直径的上接头中间孔1-1，内孔两侧为大直径的边孔，边孔与上接头中间孔1-1之间为斜面过渡，上接头1的外圆上端设置有上连接外螺纹1-2，上接头1内下部边孔的下端设置有上连接内螺纹1-3；上接头1内下部的边孔的深度大于上部的边孔的深度；所述的下接头2垂直设置在上接头1的下部，下接头2为圆管形结构，下接头2内孔与上接头1内孔结构相同，内孔的中间为小直径的下接头中间孔2-1，内孔两端为大直径的边孔；下接头2外圆上端设置有下连接外螺纹A2-2，下连接外螺纹A2-2与上接头1的上连接内螺纹1-3配合安装，下接头2外圆下端设置有下连接外螺纹B2-3，下接头2的高度小于上接头1的高度；

所述的取样内芯轴3设置在上接头1和下接头2的中心，取样内芯轴3为圆管形结构，取样内芯轴3的的外圆两端均设置有芯轴外螺纹，取样内芯轴3的外圆上部设置有圆柱形的中挡块3-1，中挡块3-1的外圆上均匀设置有径向的中挡通孔3-2，中挡通孔3-2与取样内芯轴3中间孔连通；中挡块3-1的上部和下部对称设置有上密封环3-5，所述的上密封环3-5为液压密封组件；上密封环3-5的外侧均设置有止推套3-3；上密封环3-5与上接头1内的上接头中间孔1-1滑动配合安装；取样内芯轴3的外圆下部设置有下挡块3-4，下挡块3-4的下部设置有与上密封环3-5相同的下密封环3-6，下密封环3-6的下部设置有止推套，下密封环3-6与下接头2内下接头中间孔2-1滑动配合安装；所述的连接套筒垂直设置在下连接头的下部，外连接套筒4为圆筒形结构，外连接套筒4的内孔上端设置有套筒内螺纹，套筒内螺纹与下接头2的下连接外螺纹B2-3配合安装；

所述的内连接头5设置在外连接套筒4的中心，内连接头5为阶梯形圆管结构，上部为小直径圆管5-2，下部为大直径圆管5-1；大直径圆管5-1的外径大于小直径圆管5-2的外径；内连接头5小直径圆管5-2的内孔中部设置有隔板5-4，小直径圆管5-2的内孔上端设置有内连接内螺纹5-3，内连接内螺纹5-3与取样内芯轴3下端的芯轴外螺纹配合安装，小直径圆管5-2的下部外圆上均匀设置有连接通孔5-5；所述的内连接头5的大直径圆管5-1的上端与小直径圆管5-2通过斜角过渡连接，大直径圆管5-1的外圆下端设置有管螺纹5-6，大直径圆管5-1的外圆与外连接套筒4的下部内孔间隙配合安装；内连接头5的大直径圆管5-1外圆与外连接套筒4内孔的间隙尺寸为0.4-0.6毫米之间；内连接头5的小直径管上的连接通孔5-5为上下分层设置，每层连接通孔5-5为径向设置，上下相邻的连接通孔5-5之间交错设置，每层连接通孔5-5为四到八个之间。

带防砂结构的测试用井下开关阀使用时，首先将内连接头5下端的管螺纹5-6与其它油气设备6上的内螺纹配合连接，再将取样内芯轴3上端的芯轴外螺纹与上部的油气管道8连接，后将上接头1上端的上连接外螺纹1-2与油井液压伸缩管7内螺纹孔连接；控制液压伸缩管7向上移动，带动上接头1、下接头2和外连接套筒4同时向上滑动一段距离，这时在上接头1和下接头2的内孔与取样内芯轴3之间形成一定间距的环形流道，油气介质通过外连接套筒4与内连接头5之间的缝隙进入，经过环形流道从取样内芯轴3上中挡通孔3-2进入到取样内芯轴3的中间孔内，从上端流入到油气管道8内向上到达地面；同时内连接头5下部的其它油气设备6可以同时进行作业，并将下部的介质经过内连接头5上的连接通孔5-5进入到上接头1、下接头2和外连接套筒4内侧，经过取样内芯轴3上中挡通孔3-2进入到取样内芯轴3的中间孔内，从上端流入到油气管道8内向上到达地面；保证了油井内井下测试阀的有效运行。

本发明未详述部分为现有技术。

Claims (7)

1.一种带防砂结构的测试用井下开关阀，包括上接头（1）、下接头（2）、取样内芯轴（3）、外连接套筒（4）和内连接头（5），其特征是：上接头（1）垂直设置，下接头（2）垂直设置在上接头（1）的下部，取样内芯轴（3）设置在上接头（1）和下接头（2）的中心，连接套筒垂直设置在下连接头的下部，内连接头（5）设置在外连接套筒（4）的中心；所述的上接头（1）为圆管形结构，上接头（1）的内孔为中间小两端大的阶梯孔结构，内孔的中间为小直径的上接头中间孔（1-1），内孔两侧为大直径的边孔，边孔与上接头中间孔（1-1）之间为斜面过渡，上接头（1）的外圆上端设置有上连接外螺纹（1-2），上接头（1）内下部边孔的下端设置有上连接内螺纹（1-3）；上接头（1）内下部的边孔的深度大于上部的边孔的深度；所述的下接头（2）为圆管形结构，下接头（2）内孔与上接头（1）内孔结构相同，内孔的中间为小直径的下接头中间孔（2-1），内孔两端为大直径的边孔；下接头（2）外圆上端设置有下连接外螺纹A（2-2），下连接外螺纹A（2-2）与上接头（1）的上连接内螺纹（1-3）配合安装，下接头（2）外圆下端设置有下连接外螺纹B（2-3），下接头（2）的高度小于上接头（1）的高度。

2.根据权利要求1所述的一种带防砂结构的测试用井下开关阀，其特征是：所述的取样内芯轴（3）为圆管形结构，取样内芯轴（3）的的外圆两端均设置有芯轴外螺纹，取样内芯轴（3）的外圆上部设置有圆柱形的中挡块（3-1），中挡块（3-1）的外圆上均匀设置有径向的中挡通孔（3-2），中挡通孔（3-2）与取样内芯轴（3）中间孔连通；中挡块（3-1）的上部和下部对称设置有上密封环（3-5），上密封环（3-5）的外侧均设置有止推套（3-3）；上密封环（3-5）与上接头（1）内的上接头中间孔（1-1）滑动配合安装；取样内芯轴（3）的外圆下部设置有下挡块（3-4），下挡块（3-4）的下部设置有与上密封环（3-5）相同的下密封环（3-6），下密封环（3-6）的下部设置有止推套（3-3），下密封环（3-6）与下接头（2）内下接头中间孔（2-1）滑动配合安装。

3.根据权利要求1所述的一种带防砂结构的测试用井下开关阀，其特征是：所述的外连接套筒（4）为圆筒形结构，外连接套筒（4）的内孔上端设置有套筒内螺纹，套筒内螺纹与下接头（2）的下连接外螺纹B（2-3）配合安装。

4.根据权利要求1所述的一种带防砂结构的测试用井下开关阀，其特征是：所述的内连接头（5）为阶梯形圆管结构，上部为小直径圆管（5-2），下部为大直径圆管（5-1）；大直径圆管（5-1）的外径大于小直径圆管（5-2）的外径；内连接头（5）小直径圆管（5-2）的内孔中部设置有隔板（5-4），小直径圆管（5-2）的内孔上端设置有内连接内螺纹（5-3），内连接内螺纹（5-3）与取样内芯轴（3）下端的芯轴外螺纹配合安装，小直径圆管（5-2）的下部外圆上均匀设置有连接通孔（5-5）。

5.根据权利要求4所述的一种带防砂结构的测试用井下开关阀，其特征是：所述的内连接头（5）的大直径圆管（5-1）的上端与小直径圆管（5-2）通过斜角过渡连接，大直径圆管（5-1）的外圆下端设置有管螺纹（5-6），大直径圆管（5-1）的外圆与外连接套筒（4）的下部内孔间隙配合安装；内连接头（5）的大直径圆管（5-1）外圆与外连接套筒（4）内孔的间隙尺寸为0.4-0.6毫米之间。

6.根据权利要求4所述的一种带防砂结构的测试用井下开关阀，其特征是：所述的内连接头（5）的小直径管上的连接通孔（5-5）为上下分层设置，每层连接通孔（5-5）为径向设置，上下相邻的连接通孔（5-5）之间交错设置，每层连接通孔（5-5）为四到八个之间。

7.根据权利要求2所述的一种带防砂结构的测试用井下开关阀，其特征是：所述的上密封环（3-5）为液压密封组件。

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