CN202117628U - 液流转向阀 - Google Patents
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Abstract
一种液流转向阀。主要解决现有的电泵与自喷一体化生产管柱施工复杂、需要人工井下开关操作的问题。其特征在于：下接头(1)内部有下密封活塞(5)，下接头(1)与下密封活塞(5)通过锥面(18)配合，下密封活塞(5)内部有定位滑杆(4)，定位滑杆(4)外侧有上密封活塞(6)，上、下密封活塞(6，5)之间通过斜面相接触，下密封活塞(5)外侧的滑套(9)上有台阶与钩爪(17)相配合，外筒(15)与滑套(9)之间的环形空腔内部设有弹簧B(10)，滑套(9)上部的外筒(15)侧壁上有若干个旁通孔(13)。该液流转向阀可以在电潜泵生产管柱中实现下一趟工艺管柱解决电潜泵与自喷生产自动转换的问题，施工简单、安全。
Description
技术领域
本实用新型属于油气井生产管柱中自动转换生产方式的一种工具，具体的说是一种液流转向阀。
背景技术
电泵与自喷一体化生产管柱是中石油浅海油田必用的油井采油举升方式，其管柱特点是当油层具备自喷能力时自喷生产，不具备自喷能力时实现电泵生产。目前的一体化管柱常见的有两种方式：“Y型”接头电泵与自喷管柱组合方式、电泵与滑套组合方式。其存在的主要问题是：“Y型”接头式只适合于大尺寸套管(套管直径不小于244.5mm)井，且施工复杂、施工时间长、成本高；滑套式管柱在实现自喷与机采之间的互换时，需要井下钢丝作业，存在工具落井或滑套开关失效的风险，既需要关井操作，又增加了费用支出。因此还需要进一步优化管柱，提高一体化管柱对套管尺寸的适应性，在井下自动实现电泵与自喷两种生产方式的转换，避免人工井下开关操作，提高油井生产时效，降低作业成本。
发明内容
为了克服现有的电泵与自喷一体化生产管柱施工复杂、需要人工井下开关操作的问题，本实用新型提供一种液流转向阀，该液流转向阀的应用，可以在电潜泵生产管柱中实现下一趟工艺管柱解决电潜泵与自喷生产自动转换的问题，施工简单、安全，同时还具有防止地层砂进入电泵的功能。
本实用新型的技术方案是：一种液流转向阀，包括下接头、上接头及连接二者的外筒，所述的下接头内部置有下密封活塞，下接头与下密封活塞之间通过锥面配合，且下密封活塞侧壁上有过液孔，所述的下密封活塞内部螺纹连接带有台阶的定位滑杆，定位滑杆中部外侧有上密封活塞，上、下密封活塞之间通过斜面相接触，所述的定位滑杆的台阶与上密封活塞的空腔之间有弹簧A，且所述的定位滑杆上部设有钩爪，所述的下密封活塞上部外侧螺纹连接滑套，滑套上有台阶与钩爪相配合，所述的外筒与滑套之间有环形空腔，其内部设有弹簧B，且环形空腔对应的外筒侧壁上有通孔，所述的滑套上部的外筒侧壁上有若干个旁通孔。
所述的定位滑杆上部的钩爪为均布的3个。
所述的上接头下部与外筒上部的台阶之间设有密封体。
所述的下密封活塞上的过液孔为4个，且周向均布。
所述的下密封活塞与下接头相配合的锥面的倾斜角度是90o~150o。
所述的外筒上的通孔为2-4个，直径为6mm-10mm，旁通孔为倾斜布置的方形孔，周向均布4个。
本实用新型具有如下有益效果：由于采取上述方案，该液流转向阀的应用可以实现一趟工艺管柱解决电潜泵采油与自喷之间的生产方式相互转换，油气井具自喷能力时自喷生产，不具自喷能力时不经井下作业可实现电泵机采；可不经过电潜泵，对油套环空进行其他的油井处理作业；保护电潜泵不受停泵后回落砂砾的影响；具有电潜泵停泵后防止回流倒转的功能；具有泄油器功能，在起管柱作业时，管柱内的流体泄到井下环空。该工具的使用较其他电泵自喷一体化管柱施工程序简单高效，套管尺寸适应性好，避免沉砂进入电泵机组，防止停泵后电泵倒转，延长电潜泵寿命。
附图说明：
附图1是本实用新型的结构示意图；
附图2是本实用新型工作状态时的结构示意图。
图中1-下接头，2-销，3-过液孔，4-定位滑杆，5-下密封活塞，6-上密封活塞，7-弹簧A，8-挡圈，9-滑套，10-弹簧B，11-筛网垫，12-通孔，13-旁通孔，14-密封体，15-外筒，16-上接头，17-钩爪，18-锥面。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
由图1所示，一种液流转向阀，包括下接头1、上接头16，外筒15通过螺纹与二者连接，所述的下接头1内部置有下密封活塞5，下密封活塞5前端为锥面18，下接头1内部有台阶，下接头1的台阶与下密封活塞5的锥面18相配合，所述锥面18的倾斜角度是90o~150o，下密封活塞5侧壁上有过液孔3，作为优选，过液孔3为4个，且周向均布；所述的下密封活塞5内部螺纹连接定位滑杆4，且其连接部位通过销2防松固定，定位滑杆4中部外侧有上密封活塞6，上密封活塞6下部外侧与下密封活塞5上部内侧之间有斜面相接触，上密封活塞6内部有空腔，空腔内有弹簧A7，所述的定位滑杆4上带有台阶，弹簧A7套在定位滑杆4外部，且上端通过定位滑杆4上的台阶限位，下端顶在上密封活塞6上，作为优选，定位滑杆4上靠近台阶处可安装一挡圈8，弹簧A7顶在挡圈8上；所述的定位滑杆4上部设有钩爪17，所述钩爪17为3个且沿圆周均布。所述的下密封活塞5上部外侧螺纹连接滑套9，滑套9上有台阶与钩爪17相配合，所述的外筒15与滑套9之间形成环形空腔，其内部设有弹簧B10，且环形空腔对应的外筒15侧壁上有通孔12，作为优选，所述的通孔12为2-4个，直径为6mm-10mm，旁通孔13为倾斜布置的方形孔，周向均布4个。通过12内设置有筛网垫11，通过空心螺母固定，且所述的滑套9上部的外筒15侧壁上有若干个旁通孔13，作为优选，所述的旁通孔13为圆周均布的4个，形状为方形。所述的上接头16与外筒15轴向之间设有密封体14。
该液流转向阀的工作过程是这样的：电潜泵停止工作时(自喷状态)如图1所示，下密封活塞5下部锥面18坐在下接头1对应的斜台阶面上，下密封活塞5靠螺纹接滑套9并与滑套9成为一体，在弹簧A7的弹力作用下，实现下密封活塞5与下接头1的金属密封；下密封活塞5与定位滑杆4为一体，定位滑杆4上部的三个钩爪17顶在滑套9对应的台阶面上，使得定位滑杆4定位在下密封活塞5与滑套9之间，而与下密封活塞5和滑套9成为一体；在弹簧A7的弹力作用下，实现下密封活塞5与上密封活塞6的金属密封；此时液流转向阀下密封活塞5和滑套9以上部位的内部与液流转向阀外部环空靠外筒15上的旁通孔13实现相通。
电潜泵处于工作状态时，如图2所示，电潜泵启动而产生的生产压差会克服弹簧B10的弹性阻力，使得下密封活塞5、滑套9、定位滑杆4、上密封活塞6、弹簧A7一起向上运动，直到滑套9上部的圆弧面顶到密封体14下部的斜面为止，此时滑套9将外筒15的旁通孔13封堵，实现液流转向阀内部与液流转向阀外部环空隔绝；由电潜泵输出的压力及排量，经过下接头1与下密封活塞5之间的空隙、沿着下密封活塞5上的过液孔3，由外流入下密封活塞5内部，克服弹簧A7的弹性阻力，继续顶开上密封活塞6，使得上密封活塞6与滑套9之间形成环形通道。
该液流转向阀安装在电潜泵生产管柱中，可以实现一趟工艺管柱解决电潜泵机采与自喷之间的生产方式相互转换的问题，可根据油层自喷能力的变化，电潜泵采油和自喷采油可交替进行；具有防止地层砂进入电泵的功能，在电泵停机后，电泵机组以上的液流通过阀孔泄流到环空，保护电潜泵不受固体颗粒回落的影响，非常适合应用于出砂井；避免自喷期间油气流经电泵机组使机组轴承受损伤；避免关停时机组以上管柱液流回落造成电泵逆转/倒转，延长电泵使用寿命；对套管尺寸适应性好，施工安装简单可靠，可适合于5-1/2英寸及其以上尺寸套管；具有泄油器功能，在起管柱作业时，管柱内的流体泄到井下环空。
Claims (6)
1.一种液流转向阀，包括下接头(1)、上接头(16)及连接二者的外筒(15)，其特征在于：所述的下接头(1)内部置有下密封活塞(5)，下接头(1)与下密封活塞(5)之间通过锥面(18)配合，且下密封活塞(5)侧壁上有过液孔(3)，所述的下密封活塞(5)内部螺纹连接带有台阶的定位滑杆(4)，定位滑杆(4)中部外侧有上密封活塞(6)，上、下密封活塞(6，5)之间通过斜面相接触，所述的定位滑杆(4)的台阶与上密封活塞(6)的空腔之间有弹簧A(7)，且所述的定位滑杆(4)上部设有钩爪(17)，所述的下密封活塞(5)上部外侧螺纹连接滑套(9)，滑套(9)上有台阶与钩爪(17)相配合，所述的外筒(15)与滑套(9)之间有环形空腔，其内部设有弹簧B(10)，且环形空腔对应的外筒(15)侧壁上有通孔(12)，所述的滑套(9)上部的外筒(15)侧壁上有若干个旁通孔(13)。
2.根据权利要求1所述的液流转向阀，其特征在于：所述的定位滑杆(4)上部的钩爪(17)为均布的3个。
3.根据权利要求2所述的液流转向阀，其特征在于：所述的上接头(16)下部与外筒(15)上部的台阶之间设有密封体(14)。
4.根据权利要求3所述的液流转向阀，其特征在于：所述的下密封活塞(5)上的过液孔(3)为4个，且周向均布。
5.根据权利要求4所述的液流转向阀，其特征在于：所述的下密封活塞(5)与下接头(1)相配合的锥面(18)的倾斜角度是90o~150o。
6.根据权利要求5所述的液流转向阀，其特征在于：所述的外筒(15)上的通孔(12)为2-4个，直径为6mm-10mm，旁通孔(13)为倾斜布置的方形孔，周向均布4个。
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