稠油热采井高温注汽阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种稠油热采井高温注汽阀，本注汽阀安装在油管的上接管筒上，其组成包括阀芯、阀门和花键轴，其中的阀芯和阀门同轴线连接构成与油管相通的管体，花键轴设置于所述油管相通管体的中轴线上，其上端与油杆固定连接，阀芯密封滑动配合在阀门内，阀芯下部外表面设置有一道当阀芯至上提极限位时、与阀门的止坠止口止坠配合的限位卡簧；阀门上设有注气孔，阀芯的上端面与上接管筒的内止口端面限位配合，阀芯的下部限位止口与阀门阀动限位配合，花键轴轴体上设有与阀芯管口塞闭配合的阀塞和与阀芯下端口弹性卡配合的举升卡簧，阀塞与举升卡簧的轴向距离大于阀芯管长。本技术方案实现了不起泵实施井下高温注汽作业操作，注汽通路完全避开泵采油通道，避免注汽高温对油泵寿命的影响，具有生产效率高、劳动强度低、维护费用少的优点。
【专利说明】稠油热采井高温注汽阀
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是地下采油井油管注汽控制阀，尤其涉及地下稠油油井高温注汽控制阀。
【背景技术】
[0002]我国有丰富的稠油资源，其探明和控制资源已达16X108t，是继美国、加拿大和委内瑞拉之后的第四大稠油生产国。地下稠油主要有普通稠油、特稠油和超稠油，其中超稠油几乎达到了固体状态，根本无法直接举升开采。现行的一种开采工艺是蒸汽融化开采法，向井下注入超过300°C的高温蒸汽，融化稠油，减小举升阻力，再由泵举升采油。一开采周期后，由于地层稠油粘度恢复升高，需要从新高温蒸汽注入操作，待地层油稠度再次下降后再开始下一个开采周期。若两采油周期之间的注气操作采取提出油泵的注汽操作方法，必然会大大降低作业效率、加大作业人员的劳动强度，也增加了作业成本负担，但若不起泵实施注汽作业，就必须将举升泵油道与注汽通道分离，否则会严重影响油泵寿命。
【发明内容】
[0003]本实用新型的发明目的在于提供一种高温蒸汽注入通道避开油泵、从而实现在两开采周期之间无需起升油泵完成注汽作业目的的稠油热采井高温注汽阀。本实用新型提供的稠油热采井高温注汽阀技术方案，其主要技术内容是:一种稠油热采井高温注汽阀，本注汽阀安装在油管的上接管筒上，其组成包括阀芯、阀门和花键轴，其中的阀芯和阀门同轴线连接构成与油管相通的管体，花键轴设置于所述油管相通管体的中轴线上，其上端与油杆固定连接，阀芯密封滑动配合在阀门内，阀芯下部外表面设置有一道当阀芯至上提极限位时、与阀门的止坠止口止坠配合的限位卡簧；阀门上设有注气孔，阀芯的上端面与上接管筒的内止口端面限位配合，阀芯的下部限位止口与阀门阀动限位配合，花键轴轴体上设有与阀芯管口塞闭配合的阀塞和与阀芯下端口弹性卡配合的举升卡簧，阀塞与举升卡簧的轴向距离大于阀芯管长。
[0004]本实用新型公开的稠油热采井高温注汽阀技术方案，实现了不起泵实施井下高温注汽作业操作，且注汽的通路完全避开泵采油通道，避免注汽高温对油泵寿命的影响。本技术方案的应用大大提高了生产效率，操作人员的劳动强度也大幅度减轻，确保了工作人员的工作安全性，大幅度节省了采油井维护费用和时间，油泵的使用寿命不受高温注汽的影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]图1和图2分别是本实用新型的采油油道和注汽通道开启状态的剖视结构图。
【具体实施方式】
[0006]以下将结合附图所给出的典型实施例构造，详细说明本实用新型稠油热采井高温注汽阀的技术内容。本稠油热采井高温注汽阀安装在油管的上接管筒I上，主体组成部件包括阀芯4、阀门6和花键轴2，阀芯4和阀门6同轴线连接构成与油管相通的管体，花键轴2设置于所述与油管相通管体的中线上，上端油杆连接端与油杆固定连接，随油杆驱动运行。
[0007]花键轴2上设有与阀芯4管口塞闭配合的阀塞14和与阀芯4下端口弹性限位配合的举升卡簧9。所述的阀塞14为倒圆锥体，花键轴2可下行至阀塞14最终封闭阀芯4上油管口，这时举升卡簧9已经弹性挤出越过阀芯4下端口。
[0008]阀芯4在阀体6内、与阀门6密封滑动配合，阀芯4的上端面与上接管筒I的内止口端面13构成阀芯4的上限位配合位，阀芯4的下部设有与阀门6阀动限位G配合的限位止口 15。阀门6上设有注汽孔3，阀芯4上行至上接管筒I的内止口端面13时，处于注汽孔3上、下的阀芯4上设有上滑动密封副5和下滑动密封副8。从实现组装下滑动密封副8和构件加工的工艺结构设计考虑，本实施例中固定连接设置有成为阀芯4延伸部分的阀座10，阀座10轴向封闭下滑动密封副8，阀座10上还设有限位止口 15，阀座10、也是阀芯4的下段设有采油孔16，阀座10、也是阀芯4的下端口设有与举升卡簧9配合的缩孔螺母17。阀芯4下部外表面设置有一道限位卡簧11，对应于阀芯4的上提极限位，阀门6对应于阀芯4上的限位卡簧11设有防止阀芯4下坠的止坠止口 D。
[0009]其工作过程包括采油过程和注汽过程。①、开启采油油道:花键轴2上提，即花键轴2的阀塞14脱离阀芯上油管口的同时，举升卡簧9也限位抵挡于阀芯4或阀座10的缩孔螺母17上，这时由花键轴2携带阀芯4连同阀座10沿阀门6 —同长提，直至阀芯4的上端面限位配合在上接管筒I的内止口端面13时，阀芯4在其限位卡簧11的作用下，止坠停留在止坠止口 D处，此时阀芯4完全封闭了阀门6的注汽孔3、隔断了注汽通道；随后，花键轴2继续上提，在花键轴2上提作用下，举升卡簧9沿缩孔螺母7下导面被迫收缩，越过缩孔螺母7、进入阀芯4内腔，花键轴2脱离阀芯4，使举升油道完全打通，启动油泵，进行采油操作。②、开启高温注汽通道:驱动花键轴2下行，首先使举升卡簧9至缩孔螺母17时因挤压而收缩穿过缩孔螺母17，随即继续下行直至花键轴2的阀塞14封闭作用于阀芯4的上油管口上，一实现阀芯4油管的封闭，二是推动阀芯4，其推动力迫使限位卡簧丨丨收缩、挤出止坠止口 D后，推动阀芯4 一同下行，直至阀芯4的限位止口 15遇阀门6的阀动限位G配合，阀芯4上端面移至注汽孔3下方，注汽通道开启，由阀芯4上部的油管经注汽孔向井下注入高温蒸汽，而隔离于油泵，使高温蒸汽不损伤油泵。
[0010]为避免高温蒸汽注入时直接喷射井筒外壁20，缩短井筒外壁20的使用寿命，注汽阀罩7固定于上接管筒1、遮罩在注汽孔3之外，注汽阀罩7向井下引导高温蒸汽。
【权利要求】
1.一种稠油热采井高温注汽阀，本注汽阀安装在油管的上接管筒上，其特征在于其组成包括阀芯(4)、阀门(6)和花键轴(2)，其中的阀芯(4)和阀门(6)同轴线连接构成与油管相通的管体，花键轴(2)设置于所述油管相通管体的中轴线上，其上端与油杆固定连接，阀芯(4)密封滑动配合在阀门(6)内，阀芯(4)下部外表面设置有一道当阀芯(4)至上提极限位时、与阀门(6 )的止坠止口( D )止坠配合的限位卡簧(11);阀门(6 )上设有注气孔(3 )，阀芯的上端面与上接管筒的内止口端面(13)限位配合，阀芯(4)的下部限位止口(15)与阀门阀动限位(G)配合，花键轴(2)轴体上设有与阀芯管口塞闭配合的阀塞(14)和与阀芯下端口弹性卡配合的举升卡簧(9)，阀塞(14)与举升卡簧(9)的轴向距离大于阀芯管长。
2.根据权利要求1所述的稠油热采井高温注汽阀，其特征在于所述的密封滑动配合结构为:于阀芯(4)上行至上接管筒(I)的内止口端面(13)时，注汽孔(3)的上、下，于阀芯(4)上设有上滑动密封副(5)和下滑动密封副(8)。
3.根据权利要求2所述的稠油热采井高温注汽阀，其特征在于阀座(10)作为阀芯(4)下端延伸部分、固定连接于阀芯(4)上，阀座(10)轴向封闭下滑动密封副(8)。
4.根据权利要求1、2或3所述的稠油热采井高温注汽阀，其特征在于上接管筒(I)上固定设置有遮罩在注汽孔(3)之外的注汽阀罩(7)。
【文档编号】E21B34/06GK204200171SQ201420634492
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】谢东, 张明亮 申请人:丹东一正实业集团有限公司