泵下油管液控防喷装置的制作方法

本发明涉及一种泵下油管液控防喷装置，是一种用于油田生产作业需要起下管柱过程中,防止井液从管柱内喷出的装置，属于油田应用技术领域。

背景技术：

目前，抽油机井在正常生产作业之前需要将油管串联成的管柱下放到井底，管柱下方安装着抽油泵及其它井下工具，管柱内孔是杆柱上下往复运动的通道，同时也是井液排出的通道，在工作过程中需要通畅。在修井作业时需要将杆柱从管柱内提出来，然后再把管柱从井下起出来，才能把抽油泵提出地面进行检修，所以在需要作业时和在正常生产之前需要进行起下管柱作业。

井下地层压力有高有低，对于一些低压井，井内液面远远低于井口，在上提管柱过程中需要将管柱内的原油泄放在井下，防止带到地面造成污染。而对于一些高压井，井内压力不断举升井液喷出井口，所以在起下管柱过程中，井内的井液会从管柱内部不断喷出地面，不但会造成地面污染，还存在着安全隐患。这种情况就需要在向井内下管柱时封闭管柱内孔，而在工作过程中需要完全打开保证畅通，然后在修井作业上提管柱前再次进行封堵。同时具备这三个功能的装置就可以完成这个工作。

现有技术不能很好地完成这整个操作过程，有很多装置只能完成单一的一个下井封闭动作，上提管柱时无法封闭管柱内孔，因此经常造成井液喷出地面，造成严重污染和安全隐患。

技术实现要素：

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种泵下油管液控防喷装置，安装在抽油泵泵筒下部，取代抽油泵固定阀总成。

本发明的技术方案是：一种泵下油管液控防喷装置，其特征在于，包括上接头、外筒、下接头、管柱上提阀门、工作阀门和管柱下井阀门，在该上接头内孔下部和外筒内部装有能够在上提管柱时将管柱内的上下通道封闭的管柱上提阀门，该上接头的外周通过螺纹与外筒的上端连接，该外筒的下端与下接头之间螺纹连接有能够在工作时封闭上下通道的工作阀门，在所述的下接头内部装有能够在管柱下井时将管柱内通道封闭的管柱下井阀门。

本发明的优点是：在起下管柱过程中，通道都是封闭的，井液不会从管柱内部喷涌到地面，从面避免了因此而造成的污染；而在正常工作状态下，通道是打开的可以保证正常生产。

附图说明

图1是本发明的主体结构示意图（也是下井时的工作状态参考图）；

图2是图1正常工作状态参考图；

图3是图1上提管柱时的状态参考图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

参见图1-图3，本发明一种泵下油管液控防喷装置，其特征在于，包括上接头1、外筒3、下接头16、管柱上提阀门、工作阀门和管柱下井阀门，在该上接头1内孔下部和外筒3内部装有能够在上提管柱时将管柱内的上下通道封闭的管柱上提阀门，该上接头1的外周通过螺纹与外筒3的上端连接，该外筒3的下端与下接头16之间螺纹连接有能够在工作时封闭上下通道的工作阀门，在所述的下接头16内部装有能够在管柱下井时将管柱内通道封闭的管柱下井阀门。

所述的管柱上提阀门包括：防喷母套2、防喷球杆4、弹簧5、座封定压剪钉6、推力柱塞7、上o型密封圈8、下o型密封圈9和缸体10，防喷母套2的外周通过螺纹与所述上接头1的内孔下部连接；缸体10设在防喷母套2的下方，在该缸体10的轴心孔内自下向上安装有推力柱塞7和防喷球杆4，该防喷球杆4的顶端伸出缸体10的顶端，并设有球体41，在该球体41与缸体10的顶端之间的防喷球杆4外安装有弹簧5；在所述的缸体10上部的侧壁上设有径向的螺孔，并装入座封定压剪钉6，该座封定压剪钉6的内端探入防喷球杆4上的孔内，该防喷球杆4通过座封定压剪钉6定位在缸体10上；在该缸体10的下部侧壁设有与该外筒3的外部相通的泄压孔101，该泄压孔101的外端与该外筒3内壁焊接；在该泄压孔101的下方的缸体10侧壁上设有加压孔102，该加压孔102位于该推力柱塞7的底端；在对应于该泄压孔101上方和下方的该推力柱塞7上分别装有上o型密封圈8、下o型密封圈9。缸体10的底端通过螺纹与阀罩13顶端的凸柱131连接。

所述的工作阀门包括阀球11、阀座12和阀罩13，阀罩13上端的外周通过螺纹与该外筒3的下端的内周连接，在该阀罩13的顶端设有凸柱131，所述的缸体10的底端通过螺纹安装在该凸柱131上，在该凸柱131的旁边设有贯通于该阀罩13顶端上下的过流孔132；在该阀罩13的中部装有阀座12（定位在阀罩13中部的缩径台阶的下面），在该阀座12顶端设有阀球11；该阀罩13的下端通过螺纹与所述的下接头16连接，该下接头16的顶端与该阀座12的底端相抵。

所述的管柱下井阀门包括o型密封圈(14)、解封定压剪钉15和密封堵17，在所述的下接头16内部螺纹连接密封堵17，在该密封堵17的侧面设有侧孔；在所述的下接头16侧壁设有径向的螺孔，在该螺孔安装解封定压剪钉15，后者的内端探入密封堵17的侧孔内；在该密封堵17的外周装有o型密封圈(14)；在该密封堵17的顶端轴心设有顶杆171，后者的顶端向上延伸穿过所述的阀座12，并与该阀球11的底面相抵，将该阀球11定位在离开阀座12的位置。

所述的座封定压剪钉6的剪断压力大于解封定压剪钉15的剪断压力。

所述的外筒3和缸体10在装配完成后焊接在一起。

本发明的工作原理是：

如图1所示，在下井过程中，密封堵17将装置的通道堵死，井液不能进入通道上行，起到了防喷的作用，此时阀球11与阀座12分离，顶部空间可以保证管柱内压力直达密封堵17，防喷球杆4在弹簧5的作用下保持着势能。

如图2所示，需要正常工作时，从管柱内部打压，压力直接传递到密封堵17上并推动密封堵17下行去剪切解封定压剪钉15，解封定压剪钉15被剪断后密封堵17继续下行从下接头16滑出去掉进管柱尾管，通道打开，此时阀球11回到工作位置，可以正常工作，此时防喷球杆4在弹簧5的作用下保持着势能。

如图3所示，需要上提管柱时，先将杆柱从管柱内提出，然后通过向管柱内打压，由于此时阀球11和阀座12处于闭合状态，压力从进气孔102进入施加到推力柱塞7的底端，推动推力柱塞7上行，推力柱塞7推挤防喷球杆4去剪切所述的座封定压剪钉6，剪断座封定压剪钉6后防喷球杆4在弹簧5的作用下向上弹起，防喷球杆4顶端的球体41进入防喷母套2内孔后将通道堵死实现座封，将管柱内液体封闭在井内。

因为所述的座封定压剪钉6的剪断压力大于解封定压剪钉15的剪断压力，所以在正常工作时井液要从下方进来，要把解封定压剪钉15打断让密封堵17释放到下边去，此时的座封定压剪钉6不动，防喷球杆4也就不动了。在需要上提时才要通过压力推动推力柱塞7，让推力柱塞7推动防喷球杆4上行，把座封定压剪钉6打断，从而推动防喷球杆4上行。

技术特征：

1.一种泵下油管液控防喷装置，其特征在于，包括上接头（1）、外筒（3）、下接头（16）、管柱上提阀门、工作阀门和管柱下井阀门，在该上接头（1）内孔下部和外筒（3）内部装有能够在上提管柱时将管柱内的上下通道封闭的管柱上提阀门，该上接头（1）的外周通过螺纹与外筒（3）的上端连接，该外筒（3）的下端与下接头（16）之间螺纹连接有能够在工作时封闭上下通道的工作阀门，在所述的下接头（16）内部装有能够在管柱下井时将管柱内通道封闭的管柱下井阀门。

2.根据权利要求1所述的泵下油管液控防喷装置，其特征在于，所述的管柱上提阀门包括：防喷母套（2）、防喷球杆（4）、弹簧（5）、座封定压剪钉（6）、推力柱塞（7）、上o型密封圈（8）、下o型密封圈（9）和缸体（10），防喷母套（2）的外周通过螺纹与所述上接头（1）的内孔下部连接；缸体（10）设在防喷母套（2）的下方，在该缸体（10）的轴心孔内自下向上安装有推力柱塞（7）和防喷球杆（4），该防喷球杆（4）的顶端伸出缸体（10）的顶端，并设有球体（41），在该球体（41）与缸体（10）的顶端之间的防喷球杆（4）外安装有弹簧（5）；在所述的缸体（10）上部的侧壁上设有径向的螺孔，并装入座封定压剪钉（6），该座封定压剪钉（6）的内端探入防喷球杆（4）上的孔内，该防喷球杆（4）通过座封定压剪钉（6）定位在缸体（10）上；在该缸体（10）的下部侧壁设有与该外筒（3）的外部相通的泄压孔（101），该泄压孔（101）的外端与该外筒（3）内壁焊接；在该泄压孔（101）的下方的缸体（10）侧壁上设有加压孔（102），该加压孔（102）位于该推力柱塞（7）的底端；在对应于该泄压孔（101）上方和下方的该推力柱塞（7）上分别装有上o型密封圈（8）、下o型密封圈（9）。

3.根据权利要求2所述的泵下油管液控防喷装置，其特征在于，所述的工作阀门包括阀球（11）、阀座（12）和阀罩（13），阀罩（13）上端的外周通过螺纹与该外筒（3）的下端的内周连接，在该阀罩（13）的顶端设有凸柱（131），所述的缸体（10）的底端通过螺纹安装在该凸柱（131）上，在该凸柱（131）的旁边设有贯通于该阀罩（13）顶端上下的过流孔（132）；在该阀罩（13）的中部装有阀座（12），在该阀座（12）顶端设有阀球（11）；该阀罩（13）的下端通过螺纹与所述的下接头（16）连接，该下接头（16）的顶端与该阀座（12）的底端相抵。

4.根据权利要求3所述的泵下油管液控防喷装置，其特征在于，所述的管柱下井阀门包括o型密封圈(14)、解封定压剪钉（15）和密封堵（17），在所述的下接头（16）内部螺纹连接密封堵（17），在该密封堵（17）的侧面设有侧孔；在所述的下接头（16）侧壁设有径向的螺孔，在该螺孔安装解封定压剪钉（15），后者的内端探入密封堵（17）的侧孔内；在该密封堵（17）的外周装有o型密封圈(14)；在该密封堵（17）的顶端轴心设有顶杆（171），后者的顶端向上延伸穿过所述的阀座（12），并与该阀球（11）的底面相抵，将该阀球（11）定位在离开阀座（12）的位置。

5.根据权利要求4所述的泵下油管液控防喷装置，其特征在于，所述的座封定压剪钉（6）的剪断压力大于解封定压剪钉（15）的剪断压力。

6.根据权利要求2所述的泵下油管液控防喷装置，其特征在于，所述的外筒（3）和缸体（10）在装配完成后焊接在一起。

技术总结
一种泵下油管液控防喷装置，其装置包括上接头、外筒、下接头、管柱上提阀门、工作阀门和管柱下井阀门，在该上接头内孔下部和外筒内部装有能够在上提管柱时将管柱内的上下通道封闭的管柱上提阀门，该上接头的外周通过螺纹与外筒的上端连接，该外筒的下端与下接头之间螺纹连接有能够在工作时封闭上下通道的工作阀门，在所述的下接头内部装有能够在管柱下井时将管柱内通道封闭的管柱下井阀门。本发明的优点是：在起下管柱过程中，通道都是封闭的，井液不会从管柱内部喷涌到地面，从面避免了因此而造成的污染；而在正常工作状态下，通道是打开的可以保证正常生产。

技术研发人员：康庆刚
受保护的技术使用者：康庆刚
技术研发日：2019.09.27
技术公布日：2019.12.13