一种可开关的反循环单流阀的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种可开关的反循环单流阀，属石油井下工具技术领域。


背景技术：

[0002]
裸眼砾石充填防砂已成为油田成熟有效且广泛应用的一种防砂完井方式。由于裸眼砾石充填防砂具有工艺技术难度大、砂卡风险高和现场作业强度大的特点，因此在充填结束后必须及时有效的完成反循环冲砂操作，否则将直接影响到完井的防砂效果、油井寿命和油井产能。目前的反循环冲砂过程中，对防砂管柱的动态封堵绝大部分是采用球面反循环阀作密封，不能做到及时扶正，且当球面反循环阀应用在井斜超过60
°
的井中时，其存在无法关闭的问题，致使大部分液体漏失到地层造成防砂管柱的砂埋和砂卡，严重影响地层的充填效果，大大增加了防砂施工的风险。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种可开关的反循环单流阀，采用锥面阀芯+扶正功能设计，与裸眼充填管柱吻合适配，既具备防砂管柱顶部封隔器坐封完成后验封和后期正循环功能，又能保证充填完成后的反循环洗井作业，锥面阀芯与阀座密封可靠性强，反循环洗井冲砂彻底；有效保证防砂管柱顶部封隔器的验封、正循环以及反循环作业，完善解决了现有技术 反循环阀无法建立反循环通道致使防砂管柱砂埋和砂卡的问题，大大降低防砂施工风险和节约冲砂洗井时间，冲砂作业效率高。
[0004]
本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的：
[0005]
一种可开关的反循环单流阀，它由旁通阀开启机构和反循环机构构成，其特征在于：旁通阀开启机构包括上套筒、弹性套筒、中间接头a、滑套、底部弹爪、旁通套管、密封环、上接头、下接头、紧定螺钉、隔环、锁帽；
[0006]
反循环机构包括流动接头、中间接头b、弹簧、流动短接、十字接头、上密封接头、下密封接头、爆破盘、c型环、密封阀座、十字套筒、上十字接头；
[0007]
所述上套筒上套装有弹性套筒，弹性套筒右端通过中间接头a装接有滑套，滑套右端装接有底部弹爪，滑套通过底部弹爪限制定位；上套筒通过o型密封圈装接有旁通套管，所述旁通套管与滑套相对应；所述流动接头的一端通过中间接头b和弹簧与流动短接连接，流动短接与十字接头连接；所述流动接头的另一端通过o型密封圈与上密封接头连接，所述上密封接头通过o型密封圈装接有下密封接头，上密封接头与下密封接头之间通过o型密封圈安装有爆破盘；所述流动接头的大径端与上接头连接，所述流动接头的小径端通过c型环和o型密封圈安装在密封阀座上，所述密封阀座与下接头固装；所述流动接头上装有十字套筒。
[0008]
所述的上套筒用于构建内部液流通道和支撑弹性套筒。
[0009]
所述的上密封接头构成内外流道的隔离。
[0010]
所述的下密封接头与密封阀座构成内流道孔的密封。
[0011]
所述的滑套与弹性套筒相配合，打开或关闭旁通套管的旁通孔。
[0012]
所述的密封环与o形密封圈配合，密封旁通套管的旁通孔的通道。
[0013]
所述的c型环用于密封阀座的限制定位。
[0014]
所述的十字套筒用于支撑和扶正流动接头。
[0015]
所述的旁通套管构成正循环通道。
[0016]
所述的爆破盘用于验封顶部封隔器胶筒的密封性，爆破盘上设置有爆破片。
[0017]
本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：
[0018]
该可开关的反循环单流阀，通过将反循环机构中的阀芯采用锥面密封设计，且阀芯上设置十字套筒起支撑和扶正作用，保证阀芯与密封座的可靠密封，不受井斜的影响，扩展了使用范围；通过上密封接头隔离内外流道，通过下密封接头与密封座密封内流道孔，通过滑套与弹性套筒的配合，实现旁通阀的开启或关闭，通过开启旁通阀建立正循环通道，关闭旁通阀建立填充和反循环作业通道，通过爆破盘提供顶部封隔器验封功能，能在顶部封隔器坐封完成后实现验封；使得该可开关的反循环单流阀，既具备防砂管柱顶部封隔器坐封完成后验封和后期正循环功能，又能保证充填完成后的反循环洗井作业，锥面阀芯与密封阀座密封性能强，避免了顶替液漏失到地层造成污染，有效防止出现防砂管柱的砂埋、砂卡现象，大大提高了冲砂作业效率和水平裸眼砾石充填作业的成功率，反循环洗井冲砂彻底。完善解决了现有技术反循环阀无法建立反循环通道致使防砂管柱出现砂埋和砂卡的问题，降低了防砂施工的风险,节约了冲砂洗井时间，提高了冲砂作业效率。
附图说明
[0019]
图1为一种可开关的反循环单流阀的平面结构示意图；
[0020]
图2为一种可开关的反循环单流阀的旁通阀关闭后的液体流向示意图；
[0021]
图3为一种可开关的反循环单流阀的旁通阀打开后的液体流向示意图。
[0022]
图中：1、上套筒，2、弹性套筒，3、中间接头a，4、滑套，5、底部弹爪，6、旁通套管，7、流动接头，8、中间接头b，9、弹簧，10、流动短接，11、十字接头，12、上密封接头，13、下密封接头，14、爆破盘，15、c型环，16、密封阀座，17、十字套筒，18、密封环，19、上接头，20、下接头，21、紧定螺钉，22、隔环，23、锁帽，24、上十字接头。
具体实施方式
[0023]
下面结合附图对该可开关的反循环单流阀的实施方式作进一步详细说明（参见图1-3）：
[0024]
该可开关的反循环单流阀，它由旁通阀开启机构和反循环机构构成；旁通阀开启机构包括上套筒1、弹性套筒2、中间接头a3、滑套4、底部弹爪5、旁通套管6、密封环18、上接头19、下接头20、紧定螺钉21、隔环22、锁帽23；
[0025]
反循环机构包括流动接头7、中间接头b8、弹簧9、流动短接10、十字接头11、上密封接头12、下密封接头13、爆破盘14、c型环15、密封阀座16、十字套筒17、上十字接头24；
[0026]
所述上接头19连接外部管柱，下接头20连接下部管柱。所述中间接头a3和中间接头b8通过紧定螺钉21锁紧。所述o型密封圈有多个，各自通过隔环22和锁帽23安装在对应的o型圈槽内，隔环22可保护o形圈槽不受损坏，锁帽23用于限制隔环22的位置。所述十字接头
11起支撑和扶正作用；所述十字套筒17用于支撑和扶正流动接头7；所述上十字接头11用于扶正和支撑流动短接10。
[0027]
所述上套筒1上套装有弹性套筒2，弹性套筒2右端通过中间接头a3装接有滑套4，滑套4右端装接有底部弹爪5，所述底部弹爪5对滑套4限制定位；上套筒1通过o型密封圈装接有旁通套管6，所述旁通套管6的安装位置与滑套4相对应；所述流动接头7的一端通过中间接头b8和弹簧9与流动短接10连接，流动短接10与十字接头11连接；流动短接10通过上十字接头24支撑和扶正；所述流动接头7的另一端通过o型密封圈与上密封接头12连接，所述上密封接头12通过o型密封圈装接有下密封接头13，上密封接头12与下密封接头13之间通过o型密封圈安装有爆破盘14；所述流动接头7的大径端与上接头19连接，所述流动接头7的小径端通过c型环15和o型密封圈安装在密封阀座16上，所述密封阀座16与下接头20固装；所述流动接头7上装有十字套筒17。
[0028]
所述上套筒1用于构建内部液流通道和支撑弹性套筒2。所述上密封接头12构成内外流道的隔离。所述下密封接头13与密封阀座16构成内流道孔的密封。所述滑套4与弹性套筒2相配合，打开或关闭旁通套管6的旁通孔。所述密封环18与o形密封圈配合，密封旁通套管6的旁通孔的通道。所述c型环15用于密封阀座16的限制定位。所述十字套筒17用于支撑和扶正流动接头7。所述旁通套管6构成正循环通道。所述爆破盘14用于验封顶部封隔器胶筒的密封性，爆破盘14上设置有爆破片。（参见图1-3）。
[0029]
该可开关的反循环单流阀的工作原理如下所示：
[0030]
1）关闭反循环单流阀的旁通阀的流程：上接头19连接有外部管柱，缓慢上提外部管柱一段距离，带动所述上套筒1随之移动一段距离，使弹性套筒2顶在外管的卡点，此时底部弹爪5克服自身弹力越过下接头20，带动弹性套筒2、中间接头a3、密封环18、滑套4向下行走一段行程,直至下接头20的下一个变径处卡死，此时，反循环单流阀的旁通阀关闭。
[0031]
2）验封流程：继续上提外部管柱至顶封验封位置后停止上提外部管柱，此时即可在环空对外部管柱加压验证顶部封隔器的密封情况。
[0032]
3）打破爆破盘14的流程：封隔器试压合格后，给外部管柱继续加压至1500psi，即可打破爆破盘14。
[0033]
4）充填作业流程：将外部管柱下移至充填位置，此时，反循环单流阀的旁通阀处于关闭状态，即可进行充填作业（参见图1）。
[0034]
5）反循环作业流程：继续上提外部管柱至反循环位置后，由于反循环单流阀的旁通阀仍处于关闭状态，可开始进行反循环洗井，直至井口返回的液体与进入的液体一致(参见图2)。
[0035]
6）打开反循环单流阀的旁通阀的流程：反循环洗井完成后，下移外部管柱，当弹性套筒2顶在外管的卡点时，继续下移外部管柱，此时，底部弹爪5克服自身弹力越过下接头20，与弹性套筒2、中间接头a3、密封环18、滑套4向下行走一段行程，直至下接头20的下一个变径处卡死，此时，反循环单流阀的旁通阀打开，即可进行正循环作业。(参见图3)。
[0036]
该可开关的反循环单流阀，设置爆破盘14，能够在顶部封隔器坐封完成后验封；设计旁通阀，可通过开启旁通阀来建立正循环通道；设计反循环机构，反循环机构中的流动接头7的阀芯采用锥面密封，且流动接头7上设计安装的十字套筒17兼具支撑和扶正功能，有效保证了流动接头7与密封阀座16密封的可靠性。同时，该可开关的反循环单流阀能在关闭
旁通阀时实现反循环洗井作业。从而很好地解决了现有球面反循环阀无法建立反循环通道，致使防砂管柱出现砂埋、砂卡的问题，大大降低防砂施工的风险,节约了冲砂洗井时间，提高了冲砂作业效率。
[0037]
以上所述只是本实用新型的较佳实施例而已，上述举例说明不对本实用新型的实质内容作任何形式上的限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本实用新型的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改或变形，以及可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，均仍属于本实用新型技术方案的范围内，而不背离本实用新型的实质和范围。