一种井下偏心注气阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油工业采油井井下注气管柱的配套工具，特别是一种井下偏心注气阀，可满足注气封隔器的坐封和对油层单向注气的需要。
【背景技术】
[0002]为提高油田采收率，补充地层能量，很多低渗透油藏进行了气驱开发，在油田中布置一些注气井，使用注气管柱进行注气生产。申请日为2012年I月31日，公开日为2014年11月12日，专利号为201210021168.1中公开了一种井下注气管柱，该管柱自上而下由套压阀、密封插头、丢手回接筒、封隔器和注气阀组成。该管柱的作业过程是先下入注气丢手管柱，坐封丢手后再下入上部的注气管柱，密封插头插入丢手回接筒内进行注气作业。该注气管柱中采用了专利号为201120260680.2的注气阀，主要用来实现丢手前封隔器的定压坐封和丢手后注气作业时防止注入气返吐。该注气阀在现场使用中存在以下技术问题:注气通路设在外筒的管壁中，通路太细、太小，用来防止气体回流的密封球也很小，细小的注气通路节流产生的高速气流容易吹动密封球，不但产生冲蚀磨损，也使密封球在通路之中频繁产生碰撞导致磨损，很快失去密封效果，不能有效防止注入的气体回流。另外，注气通路个数太多，总体上密封失效的机率太大，密封失效会直接导致注气作业的失败。为解决这一问题，需要一种较大注气通路的注气阀来完善注气管柱，提高注气效果。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种井下偏心注气阀，应用于井下注气作业，既能实现注气封隔器的定压坐封，又能在注气作业时提供较大注气通路，改善密封过快失效的问题，有效防止注入气返吐。
[0004]本实用新型的技术解决方案是:一种井下偏心注气阀包括上接头、座封球、外筒和滑套，上接头与外筒连接，座封球坐在滑套上部的锥形内圆中。滑套通过剪钉固定在上接头内，外筒的下部与阀座连接，阀座的本体中设有进气孔和阀球活动腔，进气孔和出气孔均与阀座的阀球活动腔连通，阀球放置在进气孔的锥形密封面上，在阀球活动腔的顶部设有顶板。
[0005]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型改进了原有的注气阀，将多个密封球组成的小注气通路改为一个大的注气通路，极大地减少了密封失效的机率。由于注气通路变大，气体流速也会变小，对阀球的冲蚀作用减小，同时由于阀球体积增加、重量增大，也避免了被气流吹动产生碰撞磨损，极大地提高了密封效果。本实用新型结构简单，可大大降低制造成本，同时可有效防止注入气返吐，显著提高注气作业的成功率，提高了经济效益，降低了生产成本，具有显著的使用效果。
【附图说明】
[0006]图1是本实用新型的结构示意图。
[0007]图2是本实用新型中阀座A — A向处的移出断面图。
【具体实施方式】
[0008]以下结合附图详述本实用新型，并非限制本实用新型的保护范围，凡使用本实用新型的设计思路得出的改进均属于本实用新型的保护范畴。
[0009]参见图1和图2，一种井下偏心注气阀包括上接头1、座封球2、外筒3和滑套6，上接头I与外筒3连接，座封球2坐在滑套6上部的锥形内圆中。滑套6通过剪钉5固定在上接头I内，外筒3的下部与阀座12连接，阀座12的本体中设有进气孔8和阀球活动腔9，进气孔8和出气孔10均与阀座12的阀球活动腔9连通，阀球11放置在进气孔8的锥形密封面上，在阀球活动腔9的顶部设有顶板7，可以限制阀球11的活动范围。进气孔8、阀球活动腔9和出气孔10设在一条中心线上，进气孔8的孔径小于阀球活动腔9的内径，其下端端口设在阀球活动腔9的底部，在进气孔8与阀球活动腔9形成的台阶处设置锥形密封面，放置阀球11。进气孔8上的锥形密封面的深度小于阀球11的半径。在气体的吹动下使阀球11很容易脱离锥形密封面，使气体从出气孔10中窜出。出气孔10设在进气孔8锥形密封面的上方与阀球活动腔9连通。滑套6的高度小于滑套6的下端面到阀座12上端面之间的距离，为气体留出通路，该通路与进气孔8、阀球活动腔9和出气孔10组成偏心注气阀的注气通道。当滑套6被打落在阀座12的上端面时，滑套6与上接头I之间存有距离，使注入气体能够从中顺利通过，然后由进气孔8进入阀球活动腔9将阀球11顶开，通过出气孔10进入目的油层。注气停止时，阀球11回落坐于进气孔8的锥形密封面上，防止注入气体返吐。滑套6上部锥形内圆的深度等于或大于座封球2的半径。当滑套6被打落在阀座12的上端面时，座封球2不易从滑套6的锥形内圆中脱出。
[0010]本实用新型入井时连接在注气管柱中的封隔器下面，到达设计位置后投入座封球2，坐于滑套6上部的锥形内圆上形成上部密封空间。通过油管打液压坐封注气封隔器，坐封动作完成后继续升高至设计压力，液压作用推动滑套6剪断剪钉5并下行，坐落在阀座12的上端面，为气体留出通路。滑套6打掉下行到位后，进行上部管柱丢手动作，起出丢手管柱后，下入密封插头插入封隔器上方的丢手回接筒内进行注气作业。注气时，气体通过偏心注气阀的注气通道注入目的油层。注气停止时阀球11在重力作用下落回到进气孔8锥形密封面上形成密封，防止注入气返吐。在注气过程中，顶板7可以限制阀球11的过分活动，保证注气停止时能顺利落回原位形成密封。
【主权项】
1.一种井下偏心注气阀，包括上接头、座封球、外筒和滑套，上接头与外筒连接，座封球坐在滑套上部的锥形内圆中，其特征是，滑套通过剪钉固定在上接头内，外筒的下部与阀座连接，阀座的本体中设有进气孔和阀球活动腔，进气孔和出气孔均与阀座的阀球活动腔连通，阀球放置在进气孔的锥形密封面上，在阀球活动腔的顶部设有顶板。2.如权利要求1所述的一种井下偏心注气阀，其特征是，所述进气孔、阀球活动腔和出气孔设在一条中心线上，进气孔的孔径小于阀球活动腔的内径，其下端端口设在阀球活动腔的底部，在进气孔与阀球活动腔形成的台阶处设置锥形密封面，放置阀球。3.如权利要求2所述的一种井下偏心注气阀，其特征是，所述进气孔上的锥形密封面的深度小于阀球的半径。4.如权利要求2所述的一种井下偏心注气阀，其特征是，所述出气孔设在进气孔锥形密封面的上方与阀球活动腔连通。5.如权利要求2所述的一种井下偏心注气阀，其特征是，所述滑套的高度小于滑套的下端面到阀座上端面之间的距离，为气体留出通路，该通路与进气孔、阀球活动腔和出气孔组成偏心注气阀的注气通道。6.如权利要求5所述的一种井下偏心注气阀，其特征是，所述滑套上部锥形内圆的深度等于或大于座封球的半径。
【专利摘要】本实用新型是一种井下偏心注气阀，可满足注气封隔器的坐封和对油层单向注气的需要。本偏心注气阀包括上接头、座封球、外筒和滑套，上接头与外筒连接，座封球坐在滑套上部的锥形内圆中。滑套通过剪钉固定在上接头内，外筒的下部与阀座连接，阀座的本体中设有进气孔和阀球活动腔，进气孔和出气孔均与阀座的阀球活动腔连通，阀球放置在进气孔的锥形密封面上，在阀球活动腔的顶部设有顶板。本实用新型结构简单，可大大降低制造成本，同时可有效防止注入气返吐，显著提高注气作业的成功率，提高了经济效益。
【IPC分类】E21B43/24, E21B34/08, E21B34/06
【公开号】CN204899859
【申请号】CN201520623893
【发明人】田启忠, 王刚, 温盛魁, 岳广韬, 杨云飞, 栾智勇, 安申法, 苟荣春
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月19日