专利名称：注汽泄油两用阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于石油开采的井下工具，特别是供一种稠油抽油井注蒸汽和泄油使用的两用阀。
常规的稠油注汽采油井通常先向井内下入注蒸汽管柱，注完蒸汽后将其起出，再下入抽油泵采油。由于需要重新更换管柱采油，既增加井下作业工作量，又耽误了油井生产时间，不能充分利用注入地层的热能。为了使稠油井注汽后能及时转抽生产，近年来现场研制采用了注采一次管柱泵，此种抽油泵可将注蒸汽和采油用一套管柱完成，注完汽后能立即转抽生产，解决了原先注汽采油工艺、设备存在的问题。但是，目前的注采一次管柱泵仍存在以下不足其注汽通道位于抽油泵的中部，为保证抽油过程中该通道能够密封良好，需将抽油泵柱塞制成超长型，因其过长，因而在加工过程中很难保证良好的同心度和圆度，加上油井出砂，容易发生卡泵现象而使检泵作业增多，从而影响油井正常生产。
本实用新型的目的在于提供一种可以实现注汽和抽油生产一次管柱，又可解决注汽转抽后卡泵问题、保证油井正常生产的注汽泄油两用阀。
本实用新型是这样实现的。此种注汽泄油两用阀由注汽泄油密封套、密封环、密封活塞、短接、弹簧、旋转传动套、滑轨短接、锁紧螺母、定向传动套、压环组成，其结构、组装关系如下滑轨短接以螺纹下接短接，短接下端以螺纹与注汽泄油密封套相连，三者相连接构成阀体；注汽泄油密封套内装有其上装有密封环的密封活塞，活塞上方腔体内以螺纹连接有旋转传动套，旋转传动套上方装有定向转动套，两传动套之间以特殊齿形相配合，二者与短接、滑轨短接之间的间隙内分别套装有弹簧，定向传动套上部阳螺纹段旋装有锁紧螺母，将下方的弹簧顶紧；置于阀体腔室中央的抽油杆柱上端设置有压环。使用时，将该两用阀接装在注汽隔热管柱下端，其下方接装抽油泵，下至油井生产油层顶部。注蒸汽时，蒸汽沿隔热管下行至该阀，沿阀体腔室下行，由阀体下部泄油密封套下部沿圆周均布的4个注汽孔流出，注入地层。注完蒸汽转抽生产时，下放抽油杆柱，在抽油杆柱重力作用下，压环下行推动定向传动套及其下方的旋转传动套沿滑轨短接内壁台阶以下的滑轨下行，同时压缩两处弹簧。当旋转滑动套下行至某一位置时，脱离滑轨，在与旋转传动套以特殊齿形结构对接的定向传动套作用下，旋转传动套旋转45°，其齿底被滑轨下端卡住。此时，上提压环，卸去载荷，旋转传动套也不能退回滑轨。在旋转传动套下行过程中，推动密封活塞下行，将注汽泄油密封套上的4个注汽孔封死，形成从抽油泵到抽油井井口全程的密封状态，此时即可转抽生产采油。当油井下次需要作业时，同样下放抽油杆柱，在杆柱重力的作用下定向传动套推动旋转传动套下行，在其齿形配合的作用下，使旋转传动套再次转动45°，此时，旋转传动套两侧的滑行槽与滑轨短接的滑道相对。上提抽油杆柱，在弹簧作用下，定向传动套上行，旋转传动套上行进入滑轨短接的轨道，并带动密封活塞上行，注汽泄油孔露出，即可实现再次注蒸汽或上提管柱时泄油。
本实用新型设计合理，结构新颖，利用它可以实现注蒸汽和抽油生产一趟管柱，可以避免或减少卡泵现象，节约作业成本，确保抽油泵正常生产。该装置还具备管柱泄油功能，可节约一套泄油器，有利于降低油井生产成本，宜于推广应用。
图1为本实用新型的结构示意图。图中，箭头所指为蒸汽注入流动方向。
图2为定向传动套和旋转传动套结构及配合关系示意图。
以下结合附图对本实用新型的实施作进一步说明。
如
图1所示，本实用新型由压环1、定向传动套2、锁紧螺母3、弹簧4、7、滑轨短接5、旋转传动套6、短接8、密封活塞9、密封环10和注汽泄油密封套11组成。其中，定向传动套2为一直径上小下大的套筒，其外圆面上部设有阳螺纹，内圆面下端制成2个相对的斜向锯齿。旋转传动套6为一与其上方的定向传动套2相对、直径上大下小的套筒，其外圆面两侧相对设有滑行槽，上端制成与定向传动套2下端内圆面相配的4个斜向锯齿，下端内圆面设有与密封活塞9上端阳螺纹相配的阴螺纹。滑轨短接5为一上端带阳螺纹下端带阴螺纹的圆筒，其内圆面设有与锁紧螺母3、弹簧4、定向传动套2、旋转传动套6配合的多处台阶，在内圆面第一个大台阶以下两侧相对设有一对供传动套2、6沿其上下滑动的滑轨。注汽泄油密封套11为一上端带阴螺纹、下端带阳螺纹的圆筒，下部沿圆周均布有4个斜向注汽泄油孔，密封套内表面需作高温渗碳处理，且加工光洁度达1.6以上，配合间隙为抽油泵一级配合间隙。其它技术参数及加工要求如下弹簧4的弹力应为定向传动套2重量的3-5倍，弹簧7的弹力应为注汽泄油密封套11与密封活塞9之间摩擦力和旋转传动套6重量的2-3倍，但两弹簧的弹力及密封套与密封活塞之间的摩擦力之和应小于抽油杆柱的重量。密封环10采用耐高温密封圈，密封活塞9外表面需经高温渗碳处理，光洁度1.6以上，且为抽油泵一级配合间隙。
权利要求1.一种注汽泄油两用阀，由压环(1)、定向传动套(2)、锁紧螺母(3)、弹簧(4)、(7)、滑轨短接(5)、旋转传动套(6)、短接(8)、密封活塞(9)、密封环(10)和注汽泄油密封套(11)组成，其特征在于，滑轨短接(5)以螺纹下接短接(8)，短接(8)下端以螺纹与注汽泄油密封套(11)相连，三者相连接构成阀体；注汽泄油密封套(11)内装有其上装有密封环(10)的密封活塞(9)，活塞(9)上方腔体内以螺纹连接有旋转滑动套(6)，旋转滑动套(6)上方装有定向传动套(2)，两传动套之间以特殊齿形相配合，二者与短接(8)、滑轨短接(5)之间的间隙内分别套装有弹簧(4)、(7)，定向传动套(2)上部阳螺纹段旋装有锁紧螺母(3)，将其下方的弹簧(4)顶紧；置于阀体腔室中央的抽油杆柱上端设置有压环(1)。
2.根据权利要求1所述的注汽泄油两用阀，其特征在于，滑轨短接(5)为一上端带阳螺纹、下端带阴螺纹的圆筒，其内圆面设有多处台阶，内圆面第一个大台阶以下两侧相对设有一对滑轨。
3.根据权利要求1所述的注汽泄油两用阀，其特征在于，注汽泄油密封套(11)为一上端带阴螺纹，下端带阳螺纹的圆筒，其内表面作高温渗碳处理，下部沿圆周均布有4个斜向注汽泄油孔。
4.根据权利要求1所述的注汽泄油两用阀，其特征在于，定向传动套(2)为一直径上小下大的套筒，其外圆面上部设有阳螺纹，内圆面下端制成2个相对的斜向锯齿。
5.根据权利要求1所述的注汽泄油两用阀，其特征在于，旋转传动套(6)为一直径上大下小的套筒，其外圆面两侧相对设有滑行槽，上端制成4个斜向锯齿，下端内圆面设有阴螺纹。
专利摘要本实用新型涉及一种用于稠油开采的注汽泄油两用阀,由压环1、定向传动套2、锁紧螺母3、弹簧4、7、滑轨短接5、旋转传动套6、短接8、密封活塞9、密封环10和注汽泄油密封套11组成。此种两用阀设计合理,结构新颖,利用它可以实现注蒸汽和抽油生产一趟管柱,可以避免或减少卡泵现象,节约作业成本,确保抽油泵正常生产。该装置还具备管柱泄油功能,可节约一套泄油器,有利于降低油井生产成本,宜于推广应用。
文档编号E21B34/06GK2479197SQ0122037
公开日2002年2月27日 申请日期2001年4月29日 优先权日2001年4月29日
发明者李勇, 蒋生健, 牛文金 申请人:中国石油天然气股份有限公司