专利名称：可回收式油管堵塞阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油勘探开发中完井、修井作业领域，主要用于井口换装采油树
或防喷器时实现对油管的封堵，消除在更换井口时油管内发生井喷的安全隐患。
背景技术：
目前，由于试油工艺的特殊性，在试油期间将出现频繁的换装井口作业，给油气井 换装井口时，井口有一段时间会处于无任何遮蔽的敞开状态，在此期间一旦发生井喷，将没 有任何手段可以控制井喷，这使换装井口作业成为试油期间最大的安全隐患。目前换装井 口作业一般做法是在压井后进行长时间的观察，确认井筒稳定后，才开始拆卸井口 ，再安 装新井口。由于井下状态的不确定性，暂时的井筒稳定并不一定意味着不会发生井喷，由此 导致的井喷事故时有发生。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种可回收式油管堵塞阀，针对换装井口作业中发生 的井喷实际情况，采用可回收的油管内封堵工具，在拆卸井口装置(采油树和封井器等) 之前，通过专用的取送工具，将该工具穿过井口装置内部下入井口附近油管内，封闭油管内 部，防止井喷，并能通过该工具检测油管内压力和压井。 本实用新型采用的技术方案是可回收式油管堵塞阀，主要由上接头、平键、中心 管、摩擦块、大弹簧、摩擦块、定位螺钉、卡瓦套、上锥体、卡瓦、小弹簧、下锥体、胶筒衬套、胶 筒、下导环、紧定螺钉、剪切销钉、击落塞和下接头组成，其特征在于上接头为圆筒状，在上 接头的下端内壁上有键槽。上接头通过平键与中心管顶端外壁连接，中心管顶端外壁上有 两端封闭的轴向键槽。中心管有中心通孔。在上接头的下端外壁上套有环形的摩擦块。在 中心管的外壁上有螺纹，中心管外壁螺纹上固定有圆筒形上锥体。在上锥体的外壁上套有 卡瓦套，采用定位螺钉将卡瓦套固定在上锥体的外壁上。卡瓦套顶端长出上锥体的顶端，卡 瓦套顶端与中心管外壁形成环形槽。摩擦块端面与中心管外壁形成环形槽。在两个环形槽 之间有3 6片摩擦块，摩擦块与中心管之间有大弹簧并支撑摩擦块。 上锥体的下端有斜坡。在上锥体的下端中心管上套有卡瓦。卡瓦的两端内壁是锥 面。卡瓦的外壁上有卡瓦牙。在的外表面有凹槽，凹槽内有小弹簧，凹槽口有盖板，小弹簧 连接盖板。
在卡瓦的下端并在中心管的外壁上套有下锥体。下锥体的上端面为斜坡装。在下
锥体的下端并在中心管的外壁上套有胶筒衬套。胶筒衬套为圆筒状，在胶筒衬套的外壁上
套有胶筒。在胶筒衬套的下端螺纹连接有下导环，并且下导环套在中心管上。 在中心管的下端有外螺纹，中心管下端螺纹连接有下接头，并有紧定螺钉固定。下
接头为圆筒状并有底。下接头的壁上有孔。在下接头的中心孔内有击落塞，击落塞为圆柱
形。击落塞通过剪切销钉与下接头连接。在击落塞下接头之间有O形圈。 为了能与送入工具配合，所述的上接头上部外壁有凸耳。[0009] 为了提高密封性能，在中心管与胶筒衬套之间有O形密封圈；在中心管与下接头 之间有密封圈。 为了使胶筒压紧，在胶筒的两端分别有环形隔环。 为了使下导环限制在中心管的下端，在中心管下端螺纹端上部有环形槽，环形槽 内有一个挡环。 可回收式油管堵塞阀的使用操作和原理 参阅图2。取送工具1下部套在上接头2上，取送工具1内壁上有J形槽钩住上接 头2上的凸耳，不让阀体掉落，并能传递正反向扭矩。 参阅图1。封隔部分的结构原理为上接头2接受取送工具1传递来的扭矩，通过 平键3带动中心管4旋转；摩擦块7在大弹簧6作用下，紧贴油管内壁，产生反扭矩，阻止阀 体上的卡瓦套9、上锥体11和卡瓦12随中心管4旋转。中心管4与上锥体11之间有螺纹 配合，中心管4向一个方向旋转(如左旋)时上行，带动下导环18、胶筒17和下锥体14上 行，将卡瓦12推出，啮住油管内壁，继续左旋中心管4就可以将胶筒17挤胀大，封住油管内 壁，隔断油管，并能承受来自下部油管内的压力，防止井喷。中心管4向另一个方向反向旋 转(如右旋)时下行，卸去对胶筒17的挤压力，胶筒17将收縮恢复原状，同时下锥体14下 行，卡瓦12将在小弹簧13作用下縮回，解除坐封，整个可回收式油管堵塞阀就可以取出。 击落塞部分是在下接头24内安装有一个击落塞23，并用剪切销钉21固定，击落塞 23抵住中心管4下端面。换装井口结束后，向油管内打入一定压力，推动击落塞23剪断剪 切销钉21，下落到下接头24底部，被可回收式油管堵塞阀隔断的油管上下就沟通了，这样 从井口就可以得到油管内压力，如果有压力，可以直接进行压井。压好井后，再用取送工具 1取出整个可回收式油管堵塞阀。 用取送工具下入、坐封、解封和回收可回收式油管堵塞阀；取送工具下端接头带有 J型槽，与堵塞阀上端接头上的定位销相配；杜塞阀上的弹性摩擦块紧贴油管内壁，产生摩 擦阻力；左旋取送工具，带动中心管左旋，可回收式油管堵塞阀的外筒在弹性摩擦块阻止下 不会转动，中心管的左旋推动上锥体下行，撑开卡瓦去啮住油管内壁，使可回收式油管堵塞 阀不能上下移动；继续左旋，压縮胶筒，完成坐封，坐封完毕，将取送工具解脱取出，留下可 回收式油管堵塞阀将油管上下隔断，并能承受双向压力，此时就可以安全地进行井口换装 作业；在可回收式油管堵塞阀下接头内设计一击落塞，用剪钉固定，换装井口完毕后，在上 部油管内打入一定压力，就可使击落塞剪断剪钉下行，打开油管通道，此时可探测油管内压 力，同时建立压井通道，若油管内有压力，就进行压井；若无压力，再下入取送工具，与中心 管对接后，右旋取送工具，中心管将旋松胶筒和卡瓦，上提取送工具1将可回收式油管堵塞 阀取出，完成作业。 本实用新型的有益效果本实用新型可回收式油管堵塞阀，在下工具、坐封、解封 和回收过程中机械动作准确，取送工具的机械性能可靠，现场适用性强，坐封期间胶筒密封 性能良好，在压差6000Psi下无渗漏，堵塞阀无移动。该工具能够完成井口换装采油树或防 喷器期间对油管的封堵，各项技术性能指标满足现场要求，消除了在更换井口时油管内发 生井喷的安全隐患，有效杜绝井喷事故的发生。有很强的实用性和推广应用价值。
图1是本实用新型可回收式油管堵塞阀结构剖面示意图。 图2是取送工具1的结构剖面示意图。取送工具不属于本实用新型的内容。 图中，l.取送工具、2.上接头、3.平键、4.中心管、5.摩擦块、6.弹簧、7.摩擦块、 8.定位螺钉、9.卡瓦套、10.限位螺钉、11.上锥体、12.卡瓦、13.弹簧、14.下锥体、15.0形 密封圈、16.胶筒衬套、17.胶筒、18.下导环、19.紧定螺钉、20.密封圈、21.0形圈、22.剪切 销钉、23.击落塞、24.下接头、25.隔环、26.挡环。
具体实施方式实施例1 :以一个可回收式油管堵塞阀为例，对本实用新型作进一步详细说明。 参阅图1。本实用新型可回收式油管堵塞阀，主要由上接头2、平键3、中心管4、摩 擦块5、大弹簧6、摩擦块7、定位螺钉8、卡瓦套9、限位螺钉10、上锥体11、卡瓦12、小弹簧 13、下锥体14、胶筒衬套16、胶筒17、下导环18、紧定螺钉19、剪切销钉22、击落塞23和下 接头24组成。上接头2为圆筒状，上接头2上部外壁有两个对称的凸耳。在上接头2的下 端内壁上有键槽。上接头2通过6个平键3与中心管4顶端外壁连接，中心管4顶端外壁 上有两端封闭的轴向键槽。在上接头2的下端外壁上套有一个块环形的摩擦块5。在中心 管4的外壁上有螺纹，中心管4外壁螺纹上固定有一个圆筒形上锥体11。在上锥体ll的外 壁上套有卡瓦套9，采用定位螺钉8和限位螺钉10将卡瓦套9固定在上锥体11的外壁上。 卡瓦套9顶端长出上锥体11的顶端，卡瓦套9顶端与中心管4外壁形成环形槽。摩擦块7 端面与中心管4外壁形成环形槽。在两个环形槽之间有4片摩擦块5，每个摩擦块5与中心 管4之间有两个大弹簧6并支撑摩擦块5。 上锥体11的下端有斜坡。在上锥体11的下端中心管4上套有4个卡瓦12。卡 瓦12的两端内壁是锥面。卡瓦12的外壁上有卡瓦牙。在的外表面有凹槽，凹槽内有一个 小弹簧13，凹槽口有盖板，小弹簧13连接盖板。 在卡瓦12的下端并在中心管4的外壁上套有一个下锥体14。下锥体14的上端 面为斜坡装。在下锥体14的下端并在中心管4的外壁上套有一个胶筒衬套16，在中心管4 与胶筒衬套16之间有一道0形密封圈15。胶筒衬套16为圆筒状，在胶筒衬套16的外壁上 套有胶筒17，在胶筒17的两端分别有一个环形隔环25。在胶筒衬套16的下端螺纹连接有 下导环18，并且下导环18套在中心管4上。在中心管4下端螺纹端上部有一个环形槽，环 形槽内有一个挡环26。 在中心管4的下端有外螺纹，中心管4下端螺纹连接有下接头24，并有紧定螺钉 19固定。在中心管4与下接头24之间有一个密封圈20。下接头24为圆筒状并有底。下 接头24的壁上有孔。在下接头24的中心孔内有击落塞23，击落塞23为圆柱形。击落塞 23通过剪切销钉22与下接头24连接。在击落塞23下接头24之间有0形圈21。
权利要求一种可回收式油管堵塞阀，主要由上接头(2)、平键(3)、中心管(4)、摩擦块(5)、大弹簧(6)、摩擦块(7)、定位螺钉(8)、卡瓦套(9)、上锥体(11)、卡瓦(12)、小弹簧(13)、下锥体(14)、胶筒衬套(16)、胶筒(17)、下导环(18)、紧定螺钉(19)、剪切销钉(22)、击落塞(23)和下接头(24)组成，其特征在于上接头(2)为圆筒状，在上接头(2)的下端内壁上有键槽，上接头(2)通过平键(3)与中心管(4)顶端外壁连接，中心管(4)顶端外壁上有两端封闭的轴向键槽，中心管(4)有中心通孔，在上接头(2)的下端外壁上套有环形的摩擦块(5)，在中心管(4)的外壁上有螺纹，中心管(4)外壁螺纹上固定有圆筒形上锥体(11)，在上锥体(11)的外壁上套有卡瓦套(9)，采用定位螺钉(8)将卡瓦套(9)固定在上锥体(11)的外壁上，卡瓦套(9)顶端长出上锥体(11)的顶端，卡瓦套(9)顶端与中心管(4)外壁形成环形槽，摩擦块(7)端面与中心管(4)外壁形成环形槽，在两个环形槽之间有3～6片摩擦块(5)，摩擦块(5)与中心管(4)之间有大弹簧(6)并支撑摩擦块(5)；上锥体(11)的下端有斜坡，在上锥体(11)的下端中心管(4)上套有卡瓦(12)，卡瓦(12)的两端内壁是锥面，卡瓦(12)的外壁上有卡瓦牙，在卡瓦(12)的外表面有凹槽，凹槽内有小弹簧(13)，凹槽口有盖板，小弹簧(13)连接盖板；在卡瓦(12)的下端并在中心管(4)的外壁上套有下锥体(14)，下锥体(14)的上端面为斜坡状，在下锥体(14)的下端并在中心管(4)的外壁上套有胶筒衬套(16)，胶筒衬套(16)为圆筒状，在胶筒衬套(16)的外壁上套有胶筒(17)，在胶筒衬套(16)的下端螺纹连接有下导环(18)，并且下导环(18)套在中心管(4)上；在中心管(4)的下端有外螺纹，中心管(4)下端螺纹连接有下接头(24)，并有紧定螺钉(19)固定，下接头(24)为圆筒状并有底，下接头(24)的壁上有孔，在下接头(24)的中心孔内有击落塞(23)，击落塞(23)为圆柱形，击落塞(23)通过剪切销钉(22)与下接头(24)连接，在击落塞(23)下接头(24)之间有O形圈(21)。
2. 根据权利要求1所述的可回收式油管堵塞阀，其特征是所述的上接头(2)上部外 壁有凸耳。
3. 根据权利要求l所述的可回收式油管堵塞阀，其特征是在中心管(4)与胶筒衬套 (16)之间有0形密封圈(15);在中心管(4)与下接头(24)之间有密封圈(20)。
4. 根据权利要求l所述的可回收式油管堵塞阀，其特征是在胶筒(17)的两端分别有 环形隔环(25)。
5. 根据权利要求1、2、3或4所述的可回收式油管堵塞阀，其特征是在中心管(4)下 端螺纹端上部有环形槽，环形槽内有一个挡环(26)。
专利摘要可回收式油管堵塞阀，应用于石油开发完井、修井作业井封堵油管。特征是上接头与中心管顶端外壁连接。在上接头的下端外壁上套有摩擦块。中心管外壁螺纹上固定有圆筒形上锥体。在上锥体的外壁上套有卡瓦套和摩擦块，在中心管上套有卡瓦。在中心管的外壁上套有下锥体。下锥体的上端面为斜坡。在下锥体的下端并在中心管的外壁上套有胶筒衬套和胶筒。在中心管下端螺纹连接有下接头。在下接头的中心孔内有击落塞。效果是该工具能够完成井口换装采油树或防喷器期间对油管的封堵，各项技术性能指标满足现场要求，消除了在更换井口时油管内发生井喷的安全隐患，有效杜绝井喷事故的发生。有很强的实用性和推广应用价值。
文档编号E21B33/12GK201460800SQ20092010968
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月1日 优先权日2009年7月1日
发明者姜学海, 张 浩, 张福祥, 彭建新, 朱绕云, 朱进府, 杨向同, 杨建军 申请人:中国石油天然气股份有限公司