专利名称：井下自封式旁通开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用在油田机械采油井井下防喷控制开关， 具体地说是涉及一种可实现不压井的井下自封式旁通开关。
背景技术：
油田机械采油井在采油过程中，需要经常进行维护性起下采油管 柱。当起下采油管柱时，由于地层压力大，井中的原油会从井筒中喷 出，给工人的施工作业带来困难，在影响施工进度、质量和安全的同 时也会对环境造成污染。为了防止原油从井中喷出， 一般采用不压井 环保作业工艺就是在井下下入一个丢手管柱，主要由丢手封隔器及 翻板或滑套式活门组成。当起管柱时，活门关闭，防止原油喷出。当 下完管柱后，用管柱下面的捅杆，将活门捅开，即可正常生产。但是 翻板活门的翻板容易断裂而达不到关闭的目的，滑套式活门的滑套与 锁紧台之间的间隙无法定量控制，而达不到完全关闭的效果，如遇与 之配合使用的捅杆卡环断裂，会产生关闭失灵的情况，并且这两种开 关都存在易磨损、寿命短的问题。
实用新型内容
为了解决现有防喷开关在阻隔油流通道时开关不灵活及使用寿 命短的问题，本实用新型提供一种井下自封式旁通开关，该开关应用 于不压井环保作业中，与捅杆配合时，开关灵活，能有效防止在起下 管柱时原油从井中喷出，并且该开关具有耐磨损、使用寿命长的特点。
本实用新型的技术方案是 一种井下自封式旁通开关，包括上接 头，下接头及捅杆，所述的上下接头间连接侧壁上带有旁通孔且内壁 上有限位锁槽的外工作筒，外工作筒内置有侧壁有径向通孔的密封活 塞，径向通孔及限位锁槽内置有锁球；密封活塞内孔下端固定活塞空
腔，中间置有带径向沉头通孔的限位套，上部置有限位支架，而限位 支架、限位套、活塞空腔的对应轴间处置有归位弹簧，且密封活塞、
限位支架、归位弹簧、限位套可作轴向移动；所述的捅杆下端固定带有外台肩的弹性卡爪。
所述的限位支架的上端面与密封活塞内孔上部轴肩相接触；限位 锁槽、径向沉头通孔上下两组相互对应且每组径向均布3个；径向通 孔及锁球均为3个且径向均布；密封活塞上段置有0型密封圈与外工 作筒配合；外工作筒两端内径与上下接头对应的轴肩处置有0型密封 圈；弹性卡爪为4个均布。
本实用新型具有如下有益效果由于采用上述技术方案，在开关 的外工作筒上设置油流通道及内壁有上下两组限位锁槽，内置带有径 向通孔的密封活塞，径向通孔与限位锁槽内置有限位锁球，密封活塞 内有限位支架及限位套，限位套上有上下两组沉头通孔；限位支架、 限位套、活塞空腔的对应轴肩置有归位弹簧，在与捅杆配套使用时， 通过捅杆的上下移动，带动密封活塞、限位支架、限位套上下移动， 使归位弹簧及琐球与锁槽配合，灵活的打开或关闭油流通道，有效的 防止原油从井筒中喷出，并且上下移动采用的是球与柱面的点接触， 且各零件采用内外防腐处理，具有耐磨损、使用寿命长的特点，适合 于在油田上推广使用。
附图l为本实用新型结构示意附图2为与图l配合使用的捅杆卡爪结构示意附图3为本实用新型打开状态示意附图4为本实用新型关闭状态示意图。
l-上接头2-0型密封圈3-外工作筒4-密封活塞5-限位支架 6-归位弹簧7-锁球8-限位套9-活塞空腔10-下接头ll-O型密封 圈12-捅杆13-弹性卡爪14-旁通孔15-限位锁槽16-径向通 孔17-径向沉头通孔18-外台肩具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
由附图1所示，该井下自封式旁通开关包括上接头1、下接头10， 上下接头(1， 10)间螺纹连接外工作筒3，外工作筒3上下端内孔与上下接头(1， 10)的对应台肩处置有O型密封圈11;外工作筒3 的侧壁上有过井液的旁通孔14，孔内壁有上下两组限位锁槽15，孔
内置有可轴向移动的密封活塞4，且其上段与外工作筒3相互配合， 在配合柱面上置有0形密封圈2;在密封活塞4的侧壁上有径向通孔 16，径向通孔16及外工作筒3内壁的限位锁槽15内置有锁球7，锁 球7及径向通孔16均为3个且径向均布；而密封活塞4内径下端螺 纹固定活塞空腔9，中间置有限位套8且其上有与锁槽15对应的两 组径向沉头通孔17，上部置有限位支架5且上端面顶在密封活塞4 内孔上段的台肩处；而限位支架5、限位套8、活塞空腔9对应轴肩 处分别置有归位弹簧6，且密封活塞4、限位支架5、限位套8、归位 弹簧6均可轴向移动；上下两组限位锁槽15与对应的两组径向沉头 通孔17每组径向均布3个。
由附图2所示，与井下自封式旁通开关配合使用是捅杆12，捅 杆12下端焊接固定弹性卡爪13，弹性卡爪13为4个均布，弹性卡 爪13上有外台肩18，外台肩18有上台肩a、下台肩b。
正常生产时，如附图3所示，捅杆12下行时，捅杆进入自封式 旁通开关内孔，下端的弹性卡爪13的外台间18的下肩b顶在限位支 架5的内台肩上，推动限位支架5下移，压缩归位弹簧6，推动限位 套8下行，使锁球7进入限位套8的上沉头通孔17内，打开外工作 筒3与密封活塞4的锁紧状态，捅杆12继续下行，归位弹簧6受到 压縮推动活塞空腔9下行，并带动与其连接的密封活塞4下移，打开 外工作筒上的旁通孔14，油流由旁通孔14进入油管；当通杆12下 行的重力克服掉归位弹簧6的弹力继续下行，弹性卡爪13通过活塞 空腔9整体后，锁球7进入外工作筒3内壁的下端锁槽15内，密封 活塞4与外工作筒3的轴向位置相对固定，旁通孔14始终处于打开 状态，生产正常进行。
当修井需要关闭油流通道时，如附图4所示，捅杆12上行，弹 性卡爪13进入自封式旁通开关内，放松归位弹簧6，下面的归位弹簧6推动限位套8上移，使上沉头通孔17与锁球7、锁槽15对应， 当弹性卡爪13外台肩18的上肩a推动活塞空腔9内孔下端锥面使其 整体上移，带动密封活塞4、限位套8、限位支架5整体上移，并使 限位支架5的上端面顶在密封活塞4内孔的台肩上，同时锁球7上移 至上一锁槽15内，密封活塞4与外工作筒3的轴向位置相对固定， 关闭旁通孔14，即关闭油流通道，开关处于关闭状态。
该开关在与捅杆配套使用时，通过捅杆的上下移动，使开关内的 弹簧与琐球及锁槽配合，灵活的打开或关闭油流通道，有效的防止原 油从井中喷出；各件的上下移动采用的是球与柱面的点接触，且各零 件采用内外防腐处理，具有耐磨损、使用寿命长的特点，适合于在油 田上推广使用。
权利要求1、一种井下自封式旁通开关，包括上接头(1)，下接头(10)及捅杆(12)，其特征在于上下接头(1，10)间连接侧壁上带有旁通孔(14)且内壁上有限位锁槽(15)的外工作筒(3)，外工作筒(3)内置有侧壁有径向通孔(16)的密封活塞(4)，径向通孔(16)及限位锁槽(15)内置有锁球(7)；密封活塞(4)内孔下端固定活塞空腔(9)，中间置有带径向沉头通孔(17)的限位套(8)，上部置有限位支架(5)，而(5，8，9)的对应轴间处置有归位弹簧(6)，且(4，5，6，8)可作轴向移动；所述的捅杆(12)下端固定带有外台肩(18)的弹性卡爪(13)。
2、 根据权利要求1所述的井下自封式旁通开关，其特征在于 限位支架(5)的上端面与密封活塞(4)内孔上部轴肩相接触。
3、 根据权利要求l所述的井下自封式旁通开关，其特征在于 限位锁槽(15)、径向沉头通孔(17)上下两组相互对应且每组径向 均布3个。
4、 根据权利要求1所述的井下自封式旁通开关，其特征在于 径向通孔(16)及锁球(7)均为3个且径向均布。
5、 根据权利要求1所述的井下自封式旁通开关，其特征在于 密封活塞(4)上段置有O型密封圈(2)且与外工作筒(3)配合。
6、 根据权利要求1所述的井下自封式旁通开关，其特征在于 外工作筒(3)两端内径与上下接头(1， 10)对应的轴肩处置有0型 密封圈(11)。
7、 根据权利要求1所述的井下自封式旁通开关，其特征在于弹性卡爪(13)为4个均布。
专利摘要本实用新型涉及一种井下自封式旁通开关。主要解决现有防喷开关的开关不灵活及使用寿命短的问题。其特征在于上下接头(1，10)间连接侧壁上带有旁通孔(14)且内壁上带有限位锁槽(15)的外工作筒(3)，外工作筒(3)内置有密封活塞(4)，密封活塞(4)侧壁的径向通孔(16)及限位锁槽(15)内置有锁球(7)；密封活塞(4)内孔下端固定活塞空腔(9)，中间置有限位套(8)，上部置有限位支架(5)，(5，8，9)的对应轴肩处置有归位弹簧(6)；所述的捅杆(12)下端为带有外台间(18)的弹性卡爪(13)。该开关与捅杆配合使用时开关灵活，能有效防止在起、下管柱时原油从井中喷出，并且具有耐磨损、使用寿命长的特点。
文档编号E21B34/06GK201321834SQ20082018393
公开日2009年10月7日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者张万忠, 李庆杰, 李述辉, 林德江, 赵继良 申请人:大庆油田有限责任公司