防反激式井筒隔絕閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種防反激式井筒隔絕閥，包括：第一接頭、第二接頭、連接管和球座，其中連接管具有第一端和第二端，連接管的兩端分別與第一接頭、第二接頭密封連接，第二端伸入第二接頭內(nèi)，連接管的第二端與第二接頭之間形成環(huán)空部，連接管上開(kāi)設(shè)有徑向的第一導(dǎo)流孔，第一導(dǎo)流孔連通環(huán)空部，球座設(shè)于連接管內(nèi)，球座與連接管可滑動(dòng)密封連接，球座的座封端的端部密封連接有堵頭，球座上具有第二導(dǎo)流孔，連接管的內(nèi)壁上周向開(kāi)有第一卡槽，球座的外壁上周向開(kāi)有第二卡槽，第一卡槽或第二卡槽內(nèi)嵌有彈性開(kāi)口卡環(huán)，第一接頭內(nèi)壁上具有限位凸臺(tái)，球座通過(guò)剪切銷(xiāo)釘與所述連接管固定。本發(fā)明能防止球座被反激頂出本體。
【專利說(shuō)明】防反激式井筒隔絕閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防反激式井筒隔絕閥，屬于油、氣井井筒作業(yè)的井下工具【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]井筒隔絕工具在油田上被大量應(yīng)用于油井、氣井等施工作業(yè)中。井筒隔絕工具的主要作用:將施工管柱與井筒環(huán)空隔絕，隔絕后施工管柱才能形成封閉空間，這樣其他依靠液壓?jiǎn)?dòng)的工具才能工作。目前，根據(jù)不同的施工需求，開(kāi)發(fā)了多種井筒隔絕工具，但市場(chǎng)上的井筒隔絕工具有的投入坐封球后，關(guān)閉了流通通道，只能阻擋管內(nèi)流體流入井筒，并不能阻擋管外流體流入管內(nèi)，不能起到真正意義的井筒隔絕；有的井筒隔絕工具在座封后能完全隔絕管柱和井筒環(huán)空，但在現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)上的井筒隔絕工具經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)下工具過(guò)程中球座被頂出本體、投座封球后無(wú)法座封、座封后密封失效等現(xiàn)象,造成施工事故導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。
[0003]鑒于上述現(xiàn)有的井筒隔絕工具在使用過(guò)程中存在的問(wèn)題和缺陷，本發(fā)明人依靠多年的工作經(jīng)驗(yàn)和豐富的專業(yè)知識(shí)積極加以研究創(chuàng)新，最終研發(fā)了一種防反激式井筒隔絕閥，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種防反激式井筒隔絕閥，防止球座被反激頂出本體，具有安全可靠的特點(diǎn)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0006]防反激式井筒隔絕閥，包括:第一接頭、第二接頭、連接管和球座，其中連接管具有第一端和第二端，所述第一端與所述第一接頭密封連接，所述第二端與所述第二接頭密封連接，所述第二端伸入所述第二接頭內(nèi)，所述連接管自其與第二接頭的連接處至第二端的端部與所述第二接頭之間形成環(huán)空部，所述連接管上開(kāi)設(shè)有徑向的第一導(dǎo)流孔，所述第一導(dǎo)流孔連通環(huán)空部，所述球座設(shè)于連接管內(nèi)，所述球座與所述連接管可滑動(dòng)密封連接，所述球座靠近第一接頭一側(cè)為座封端，另一端為密封端，所述球座密封端的端部密封連接有堵頭，所述球座上具有第二導(dǎo)流孔，所述連接管的內(nèi)壁上周向開(kāi)有第一卡槽，所述球座的外壁上周向開(kāi)有第二卡槽，所述第一卡槽或第二卡槽內(nèi)嵌有彈性開(kāi)口卡環(huán)，所述第一接頭內(nèi)壁上具有限位凸臺(tái)，所述球座通過(guò)剪切銷(xiāo)釘與所述連接管固定；
[0007]當(dāng)所述剪切銷(xiāo)釘將球座與所述連接管固定時(shí)，所述球座的座封端的端部與限位凸臺(tái)相抵，所述限位凸臺(tái)限制球座向第一接頭方向移動(dòng)，同時(shí)，所述第二導(dǎo)流孔與所述第一導(dǎo)流孔相對(duì)，所述第一接頭與第二接頭之間導(dǎo)通；
[0008]當(dāng)投球座封剪切銷(xiāo)釘剪斷后，所述球座向第二接頭方向移動(dòng)，直至第二卡槽與所述第一卡槽相對(duì)，所述彈性開(kāi)口卡環(huán)同時(shí)卡于第一卡槽和第二卡槽內(nèi)，此時(shí)，所述第二導(dǎo)流孔與所述第一導(dǎo)流孔錯(cuò)開(kāi)，所述第一接頭與第二接頭之間隔絕。[0009]作為優(yōu)選，所述球座與連接管之間具有限制球座向第二接頭移動(dòng)的行程的行程限位結(jié)構(gòu)，當(dāng)彈性開(kāi)口卡環(huán)同時(shí)卡于第—^槽和第二卡槽內(nèi)時(shí),所述行程限位結(jié)構(gòu)阻擋所述球座向第二接頭移動(dòng)，所述行程限位結(jié)構(gòu)承擔(dān)球座施加的壓力。
[0010]作為優(yōu)選，所述行程限位結(jié)構(gòu)具體如下:
[0011]所述連接管包括內(nèi)徑不同的兩段，第一端一側(cè)為內(nèi)徑較大的大內(nèi)徑段，第二端一偵偽內(nèi)徑較小的小內(nèi)徑段，大內(nèi)徑段與小內(nèi)徑段連接處形成第一臺(tái)肩；
[0012]所述球座包括外徑不同的兩段，其中座封端一側(cè)為外徑較大的大外徑段，密封端一側(cè)為外徑較小的小外徑段，大外徑段與小外徑段之間形成第二臺(tái)肩，所述大外徑段的外徑大于小內(nèi)徑段的內(nèi)徑；
[0013]所述大外徑段與大內(nèi)徑段密封配合，小外徑段與小內(nèi)徑段密封配合，當(dāng)彈性開(kāi)口
卡環(huán)同時(shí)卡于第--^槽和第二卡槽內(nèi)時(shí)，所述第二臺(tái)肩與所述第一臺(tái)肩相抵，所述球座的
行程截止。
[0014]作為優(yōu)選，所述第一臺(tái)肩和所述第二臺(tái)肩為相互配合的斜面。
[0015]作為優(yōu)選，所述行程限位結(jié)構(gòu)具體如下:
[0016]所述連接管的第二端的內(nèi)壁上具有環(huán)形凸臺(tái)，所述環(huán)形凸臺(tái)的內(nèi)徑大于球座的外徑，所述堵頭與所述環(huán)形凸臺(tái)滑動(dòng)密封配合；當(dāng)彈性開(kāi)口卡環(huán)同時(shí)卡于第一卡槽和第二卡槽內(nèi)時(shí)，所述球座的密封端的端面抵于所述環(huán)形凸臺(tái)，所述球座的行程截止。
[0017]作為優(yōu)選，所述連接管通過(guò)外螺紋分別與所述第一接頭和第二接頭連接，所述第一接頭和第二接頭分別通過(guò)緊釘螺釘與連接管固定，所述第一接頭與連接管之間，以及第二接頭與連接管之間分別通過(guò)密封圈密封。
[0018]作為優(yōu)選，所述第一接頭為母接頭，所述第二接頭為公接頭。
[0019]作為優(yōu)選，所述第二導(dǎo)流孔和所述第一導(dǎo)流孔均為四個(gè)，所述第二導(dǎo)流孔在所述球座周向上均勻分布，所述第一導(dǎo)流孔在所述連接管周向上均勻分布。
[0020]作為優(yōu)選，所述球座與所述連接管之間通過(guò)O型圈密封。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0022]本發(fā)明的防反激式井筒隔絕閥通過(guò)在第一接頭上設(shè)置限位凸臺(tái)來(lái)阻擋球座，避免了下入工具速度過(guò)快作用于球座的上頂力造成球座的剪切銷(xiāo)釘被剪斷，上頂力將球座頂出本體的缺陷。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明的防反激式井筒隔絕閥的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)半剖圖。
[0024]圖2為本發(fā)明的防反激式井筒隔絕閥的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)半剖圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0026]圖1為本發(fā)明的防反激式井筒隔絕閥的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)半剖圖。如圖1所示，防反激式井筒隔絕閥，包括:第一接頭1、第二接頭7、連接管4和球座2，其中連接管4具有第一端和第二端，連接管4的第一端與第一接頭I密封連接，連接管4的第二端與第二接頭7密封連接，連接管4的第二端伸入第二接頭7內(nèi)，連接管4自其與第二接頭的連接處至第二端的端部與第二接頭7之間形成環(huán)空部13，連接管4上開(kāi)設(shè)有徑向的第一導(dǎo)流孔41，第一導(dǎo)流孔41連通環(huán)空部13，球座2設(shè)于連接管4內(nèi)，球座2與連接管4可滑動(dòng)密封連接，球座2靠近第一接頭I 一側(cè)為座封端，另一端為密封端，球座2的密封端的端部密封連接有堵頭6，球座2上具有第二導(dǎo)流孔21，連接管4的內(nèi)壁上周向開(kāi)有第一卡槽42，球座2的外壁上周向開(kāi)有第二卡槽22，第一卡槽42或第二卡槽22內(nèi)嵌有彈性開(kāi)口卡環(huán)3，第一接頭I內(nèi)壁上具有限位凸臺(tái)18，球座2通過(guò)剪切銷(xiāo)釘5與連接管4固定；
[0027]當(dāng)剪切銷(xiāo)釘5將球座2與連接管4固定時(shí)，球座2的座封端的端部與限位凸臺(tái)18相抵，限位凸臺(tái)18限制球座2向第一接頭I方向移動(dòng)，同時(shí)，第二導(dǎo)流孔21與第一導(dǎo)流孔41相對(duì)，第一接頭I與第二接頭7之間導(dǎo)通；
[0028]當(dāng)投球座封剪切銷(xiāo)釘5剪斷后，球座2向第二接頭7方向移動(dòng)，直至第二卡槽22
與第—^槽42相對(duì),彈性開(kāi)口卡環(huán)3同時(shí)卡于第--^槽42和第二卡槽22內(nèi)，此時(shí),第二導(dǎo)
流孔21與第一導(dǎo)流孔41錯(cuò)開(kāi)，第一接頭I與第二接頭7之間隔絕。
[0029]本發(fā)明的井筒隔絕閥的管體采用第一接頭、連接管和第二接頭三段式結(jié)構(gòu)，便于制造，易于組裝。并且第一接頭上設(shè)有限位凸臺(tái)，可以有效阻擋球座，避免在工具下入過(guò)程中由于上沖力較大使球座剪斷剪切銷(xiāo)釘5而上行沖出本體，造成工具損壞。
[0030]作為上述實(shí)施例的優(yōu)選，球座2與連接管4之間具有限制球座2向第二接頭7移動(dòng)的行程的行程限位結(jié)構(gòu)，當(dāng)彈性開(kāi)口卡環(huán)3同時(shí)卡于第一卡槽42和第二卡槽22內(nèi)時(shí)，行程限位結(jié)構(gòu)阻擋球座2向第二接頭7移動(dòng)，行程限位結(jié)構(gòu)承擔(dān)球座2施加的壓力。設(shè)置行程限位結(jié)構(gòu)可以在座封后承擔(dān)球座2`施加的力，避免球座2施加的力全部由彈性開(kāi)口卡環(huán)3承受，提高了整體設(shè)備的安全性。
[0031]作為上述實(shí)施例的優(yōu)選，行程限位結(jié)構(gòu)具體如下:
[0032]連接管4包括內(nèi)徑不同的兩段，第一端一側(cè)為內(nèi)徑較大的大內(nèi)徑段，第二端一側(cè)為內(nèi)徑較小的小內(nèi)徑段，大內(nèi)徑段與小內(nèi)徑段連接處形成第一臺(tái)肩43 ；
[0033]球座2包括外徑不同的兩段，其中座封端一側(cè)為外徑較大的大外徑段，密封端一側(cè)為外徑較小的小外徑段，大外徑段與小外徑段之間形成第二臺(tái)肩23，大外徑段的外徑大于小內(nèi)徑段的內(nèi)徑；
[0034]大外徑段與大內(nèi)徑段密封配合，小外徑段與小內(nèi)徑段密封配合，當(dāng)彈性開(kāi)口卡環(huán)3同時(shí)卡于第一卡槽42和第二卡槽22內(nèi)時(shí)，第二臺(tái)肩23與第一臺(tái)肩43相抵，球座2的行程截止。
[0035]上述實(shí)施例中的行程限位結(jié)構(gòu)可以避免砂石等雜物進(jìn)入內(nèi)部造球座2行程不足，彈性開(kāi)口卡環(huán)3不能將球座2和連接管4相對(duì)定位，無(wú)法實(shí)現(xiàn)隔絕的缺陷。第一臺(tái)肩43和第二臺(tái)肩23為相互配合的斜面?？梢栽黾咏佑|面積，并且可將球座2的沖擊力分解，避免部件損壞。
[0036]作為上述實(shí)施例的另一優(yōu)選，圖2為本發(fā)明的井筒隔絕閥的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，行程限位結(jié)構(gòu)具體如下:
[0037]連接管4的第二端的內(nèi)壁上具有環(huán)形凸臺(tái)44，環(huán)形凸臺(tái)44的內(nèi)徑大于球座2的外徑，堵頭6與環(huán)形凸臺(tái)44滑動(dòng)密封配合；當(dāng)彈性開(kāi)口卡環(huán)3同時(shí)卡于第一卡槽42和第二卡槽22內(nèi)時(shí)，球座2的密封端的端面抵于環(huán)形凸臺(tái)44，球座2的行程截止。同樣，該種行程限位結(jié)構(gòu)也可避免砂石等雜物進(jìn)入內(nèi)部造球座2行程不足，彈性開(kāi)口卡環(huán)3不能將球座2和連接管4相對(duì)定位，無(wú)法實(shí)現(xiàn)隔絕的缺陷。
[0038]在本發(fā)明的實(shí)施例中，連接管4通過(guò)外螺紋分別與第一接頭I和第二接頭7連接，第一接頭I和第二接頭7分別通過(guò)緊釘螺釘10與連接管4固定，第一接頭I與連接管4之間，以及第二接頭7與連接管4之間分別通過(guò)密封圈8、11密封。
[0039]第一接頭I為母接頭，用于與上方的管柱連接；第二接頭7為公接頭，用于與下方的管柱連接。
[0040]第二導(dǎo)流孔21和第一導(dǎo)流孔41均為四個(gè)，第二導(dǎo)流孔21在球座2周向上均勻分布，第一導(dǎo)流孔41在連接管4周向上均勻分布。
[0041]球座2與連接管4之間通過(guò)O型圈9、12密封。圖1所示實(shí)施例中，球座2的大外徑段的外壁上周向開(kāi)有密封槽，該密封槽內(nèi)設(shè)有O型圈9來(lái)實(shí)現(xiàn)座封端與連接管4之間的密封。連接管4的小內(nèi)徑段的內(nèi)壁上周向開(kāi)有密封槽，該密封槽內(nèi)設(shè)有O型圈12來(lái)實(shí)現(xiàn)連接管4與小外徑段之間的密封。O型圈12實(shí)現(xiàn)兩重密封，當(dāng)彈性開(kāi)口卡環(huán)3同時(shí)卡于第一卡槽42和第二卡槽22內(nèi)時(shí)，第二導(dǎo)流孔21位于兩重密封之間。本實(shí)施例中，每重密封由兩道O型圈12來(lái)實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例中，彈性開(kāi)口卡環(huán)3嵌于第二卡槽22內(nèi)，便于組裝，并有效保持彈性開(kāi)口卡環(huán)3的彈性。
[0042]以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書(shū)限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.防反激式井筒隔絕閥，其特征在于，包括:第一接頭、第二接頭、連接管和球座，其中連接管具有第一端和第二端，所述第一端與所述第一接頭密封連接，所述第二端與所述第二接頭密封連接，所述第二端伸入所述第二接頭內(nèi)，所述連接管自其與第二接頭的連接處至第二端的端部與所述第二接頭之間形成環(huán)空部，所述連接管上開(kāi)設(shè)有徑向的第一導(dǎo)流孔，所述第一導(dǎo)流孔連通環(huán)空部，所述球座設(shè)于連接管內(nèi)，所述球座與所述連接管可滑動(dòng)密封連接，所述球座靠近第一接頭一側(cè)為座封端，另一端為密封端，所述球座的密封端的端部密封連接有堵頭，所述球座上具有第二導(dǎo)流孔，所述連接管的內(nèi)壁上周向開(kāi)有第一卡槽，所述球座的外壁上周向開(kāi)有第二卡槽，所述第一卡槽或第二卡槽內(nèi)嵌有彈性開(kāi)口卡環(huán)，所述第一接頭內(nèi)壁上具有限位凸臺(tái)，所述球座通過(guò)剪切銷(xiāo)釘與所述連接管固定； 當(dāng)所述剪切銷(xiāo)釘將球座與所述連接管固定時(shí)，所述球座的座封端的端部與限位凸臺(tái)相抵，所述限位凸臺(tái)限制球座向第一接頭方向移動(dòng)，同時(shí)，所述第二導(dǎo)流孔與所述第一導(dǎo)流孔相對(duì)，所述第一接頭與第二接頭之間導(dǎo)通； 當(dāng)投球座封剪切銷(xiāo)釘剪斷后，所述球座向第二接頭方向移動(dòng)，直至第二卡槽與所述第一卡槽相對(duì)，所述彈性開(kāi)口卡環(huán)同時(shí)卡于第一卡槽和第二卡槽內(nèi)，此時(shí)，所述第二導(dǎo)流孔與所述第一導(dǎo)流孔錯(cuò)開(kāi)，所述第一接頭與第二接頭之間隔絕。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防反激式井筒隔絕閥，其特征在于，所述球座與連接管之間具有限制球座向第二接頭移動(dòng)的行程的行程限位結(jié)構(gòu)，當(dāng)彈性開(kāi)口卡環(huán)同時(shí)卡于第一卡槽和第二卡槽內(nèi)時(shí)，所述行程限位結(jié)構(gòu)阻擋所述球座向第二接頭移動(dòng)，所述行程限位結(jié)構(gòu)承擔(dān)球座施加的壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防反激式井筒隔絕閥，其特征在于，所述行程限位結(jié)構(gòu)具體如下: 所述連接管包括內(nèi)徑不同的兩段，第一端一側(cè)為內(nèi)徑較大的大內(nèi)徑段，第二端一側(cè)為內(nèi)徑較小的小內(nèi)徑段，大內(nèi)徑段與小內(nèi)徑段連接處形成第一臺(tái)肩； 所述球座包括外徑不同的兩段，其中座封端一側(cè)為外徑較大的大外徑段，密封端一側(cè)為外徑較小的小外徑段，大外徑段與小外徑段之間形成第二臺(tái)肩，所述大外徑段的外徑大于小內(nèi)徑段的內(nèi)徑； 所述大外徑段與大內(nèi)徑段密封配合，小外徑段與小內(nèi)徑段密封配合，當(dāng)彈性開(kāi)口卡環(huán)同時(shí)卡于第--^槽和第二卡槽內(nèi)時(shí)，所述第二臺(tái)肩與所述第一臺(tái)肩相抵，所述球座的行程截止。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防反激式井筒隔絕閥，其特征在于，所述第一臺(tái)肩和所述第二臺(tái)肩為相互配合的斜面。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防反激式井筒隔絕閥，其特征在于，所述行程限位結(jié)構(gòu)具體如下: 所述連接管的第二端的內(nèi)壁上具有環(huán)形凸臺(tái)，所述環(huán)形凸臺(tái)的內(nèi)徑大于球座的外徑，所述堵頭與所述環(huán)形凸臺(tái)滑動(dòng)密封配合；當(dāng)彈性開(kāi)口卡環(huán)同時(shí)卡于第一卡槽和第二卡槽內(nèi)時(shí)，所述球座的密封端的端面抵于所述環(huán)形凸臺(tái)，所述球座的行程截止。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防反激式井筒隔絕閥，其特征在于，所述連接管通過(guò)外螺紋分別與所述第一接頭和第二接頭連接，所述第一接頭和第二接頭分別通過(guò)緊釘螺釘與連接管固定，所述第一接頭與連接管之間，以及第二接頭與連接管之間分別通過(guò)密封圈密封。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防反激式井筒隔絕閥，其特征在于，所述第一接頭為母接頭，所述第二接頭為公接頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防反激式井筒隔絕閥，其特征在于，所述第二導(dǎo)流孔和所述第一導(dǎo)流孔均為四個(gè)，所述第二導(dǎo)流孔在所述球座周向上均勻分布，所述第一導(dǎo)流孔在所述連接管周向上均勻分布。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防反激式井筒 隔絕閥，其特征在于，所述球座與所述連接管之間通過(guò)O型圈密封。
【文檔編號(hào)】E21B34/06GK103696735SQ201310752907
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】張鼎業(yè), 張紅, 喬鴻云, 王鵬 申請(qǐng)人:安東石油技術(shù)（集團(tuán)）有限公司