预置式陶瓷节流装置及其实现方法与流程

本发明属于石油开采领域，具体地讲，是涉及预置式陶瓷节流装置及其实现方法。

背景技术：

在油田开采过程中，随着原油不断采出后，油层压力降低，出油压差减小，将直接影响原油产量。因此，需要通过专门的注水井将高压水注入油层，增加油层压力，使之油层有较强的驱动力，以提高油层的开采速度和采收率。

在注水作业时，需要使用到单流阀。现有单流阀的结构包括：螺纹连接的上接头和下接头，在所述上接头内设置有上通道，在所述下接头内设置有下通道；在上接头和下接头之间设置有安装腔体，在所述上接头和下接头之间的安装腔内设置有密封钢球和挡板；所述下通道通过安装腔与上通道相互连通，在井液的作用下密封钢球与下通道之间配合分离，使下通道与上通道之间连通，工具下井过程中始终保持油管内外压平衡。

上述单流阀安装在油管上使用时，只能在低压水井中使用，只有在井液的压力较低，单流阀下井过程中才能始终保持油管井口处压力低于井液压力，如果油管井口处压力低于井液压力，就将出现井液上升反吐。上述单流阀，钢球与接触金属相互碰撞和井液对钢球的腐蚀都将会让钢球发生变形，使钢球与下接头配合处产生微小缝隙，失去单向截止作用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供预置式陶瓷节流装置及其实现方法，主要解决现有技术中存在的单流阀只能在低压水井中使用、钢球与接触金属相互碰撞发生变形、井液对钢球的腐蚀发生变形，而失去单向截止作用的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

预置式陶瓷节流装置，包括相互连接的上接头和下接头，以及嵌入式安装在上接头和下接头内的芯杆；所述上接头包括第一管柱，安装在第一管柱内并用于外接管道且一体成型的连接头，与连接头连接的保护套，安装在保护套内的防碰护套，与保护套底部连接的密封座，内嵌在密封座内的陶瓷座，设置在陶瓷座和密封座之间的陶瓷座护圈，一端与陶瓷座内圈连接的第一安装内管，安装在防碰护套内并与第一安装内管接触的陶瓷球托，以及安装在防碰护套内并作用在陶瓷球托上的陶瓷球，其中，芯杆通过第四密封圈与第一安装内管接触且安装在保护套内，并且陶瓷球托安装在芯管的顶部。

进一步地，所述下接头包括第二管柱，内置在第二管柱内且与第一安装内管匹配连接的第二安装内管，开设在第二管柱上的第一安装孔，所述芯杆贯穿第二安装内管安装，所述芯杆位于第一安装孔处开设有与之匹配的第二安装孔，其中，芯杆通过剪钉穿过第一安装孔和第二安装孔与第二管柱进行固定连接，其中，第二管柱位于第二安装内管和第一安装孔之间的内壁上设有第一密封圈。

进一步地，所述第一管柱呈凹型，所述第二管柱一端嵌入第一管柱内并与第一管柱螺纹连接，所述第二管柱另一端外接管道，其中，第二管柱外壁端口和与第一管柱内壁端口接触处均设有第二密封圈。

进一步地，所述保护套与密封座螺纹连接，并且所述密封座与第一管柱的连接处设有第三密封圈。

具体地，所述防碰护套上开设有若干用于过水的孔洞。

优选地所述预置式陶瓷单流阀的实现方法，包括如下步骤：

1)将第一管柱与第二管柱螺纹连接，同时两端外接管道；

2)向第一管柱内加水打压，芯杆受力发生位移，剪断或卸掉剪钉，使得芯杆滑落至管道底部；

3)陶瓷球托向密封座端挤压，同时陶瓷球连同陶瓷球托一起向密封座端挤压形成单流阀。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明预置式陶瓷单流阀内安装的防碰护套可以避免陶瓷球在挤压的过程中发生碰撞损坏，同时设置的陶瓷球可以避免与井液发生腐蚀变形，从而失去单向截至的作用，并且能够长期使用。同时，本发明通过在第一管柱内的水压将陶瓷球向下挤压，从而将芯杆向下挤压，剪断剪钉，使芯杆向下滑落，然后与第二管柱连接的管道内的液体在压力的作用下向上喷出，并从陶瓷球托通过，并从防碰护套的孔洞流出，而从上进入的液体对陶瓷球一个向下的压力，使得陶瓷球托被挤压至与密封座接触，起到堵塞的作用，从而实现单向导通的作用。

(2)本发明的芯杆与通过第四密封圈与第一安装内管接触，在陶瓷球托与陶瓷球实现单向导通作用的同时实现第二次密封作用，从而很好的将第一管柱内的液体进行阻断。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图。

图2为本发明的局部示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-上接头，2-下接头，3-芯杆，4-第一管柱，5-连接头，6-保护套，7-防碰护套，8-密封座，9-陶瓷座，10-陶瓷座护圈，11-第一安装内管，12-陶瓷球托，13-陶瓷球，14-第二管柱，15-第二安装内管，16-第一安装孔，17-第二安装孔，18-剪钉，19-第一密封圈，20-第二密封圈，21-第三密封圈，22-孔洞。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1与图2所示，预置式陶瓷节流装置及其实现方法，包括相互连接的上接头1和下接头2，以及嵌入式安装在上接头1和下接头2内的芯杆3；所述上接头1包括第一管柱4，安装在第一管柱4内并用于外接管道且一体成型的连接头5，与连接头5连接的保护套6，安装在保护套6内的防碰护套7，与保护套6底部连接的密封座8，内嵌在密封座8内的陶瓷座9，设置在陶瓷座9和密封座8之间的陶瓷座护圈10，一端与陶瓷座9内圈连接的第一安装内管11，安装在防碰护套7内并与第一安装内管11接触的陶瓷球托12，以及安装在防碰护套7内并作用在陶瓷球托12上的陶瓷球13，其中，芯杆3通过第四密封圈与第一安装内管11接触且安装在保护套6内，并且陶瓷球托12安装在芯管3的顶部；并且所述下接头2包括第二管柱14，内置在第二管柱14内且与第一安装内管11匹配连接的第二安装内管15，开设在第二管柱14上的第一安装孔16，所述芯杆3贯穿第二安装内管15安装，所述芯杆3位于第一安装孔16处开设有与之匹配的第二安装孔17，其中，芯杆3通过剪钉18穿过第一安装孔16和第二安装孔17与第二管柱14进行固定连接，其中，第二管柱14位于第二安装内管15和第一安装孔16之间的内壁上设有第一密封圈19。

首先将第一管柱4与第二管柱14螺纹连接，同时两端外接管道，在下井过程中，由于芯杆3将上接头1和下接头2的通道阻断，水井内的带压井液不能通过管柱返吐到地面，将该单流阀下放到位后，向第一管柱4内加水打压，芯杆3受力发生位移，剪断或卸掉剪钉18，使得芯杆18滑落至管道底部，同时陶瓷球托12失去芯杆3的支撑，同时在第一管柱4内水的压力作用下向密封座8端挤压，同时陶瓷球13连同陶瓷球托12一起向密封座8端挤压形成单流阀。

与下接头2第二管柱14连接的管道，将液体向上泵出，陶瓷球托12被给予一个向上的力，从而与密封座8分离，第二管柱14内的液体在泵的作用下通过陶瓷球托12与密封座8之间的间隙从防碰护套7的孔洞22流出后将返回地面从井口排出，当与第二管柱14连接的管道内无液体向上时，陶瓷球托12受到第一管柱4内液体的重力向密封座8一端下落，从而将密封座8堵塞，实现上接头1与下接头2的阻断，并且采用陶瓷座9、陶瓷球托12和陶瓷球13等陶瓷材质，不易被井液腐蚀，从而可以在井下长期使用。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而做出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。