专利名称：井下驱油防止回流及自动泄压装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种井下驱油举升设备停止工作后能及时释放井内积存的多余能量，
防止回流、防止电机反转并能及时泄掉油管柱压力的井下驱油防止回流及自动泄压装置，
二背景技术：
在井下驱动举升原油工艺生产中，关机停产时，生产过程中积存的能量就会释放， 贮放在油管中的流体产生弹性能量、油管与外输管线内的产出液与套管内流体形成压差等 致使驱动泵变成液压马达，这不仅损坏驱动装置零部件还会危及设备的安全。目前，地层能 量过低的油井， 一般会在井口附近的地面管线安装一个单向阀，防止停机后管线流体对油 井发生倒灌现象，在驱动设备的上端安装一个单向阀，防止停机后管线流体对油井发生倒 灌现象，防止流体回流造成电机反转，同时还配有泄油器以备泄压，这就要求正常生产时泄 油器具有较高的密闭性，而且泄压后必须起出油管更新井下泄油器，增加了多余的作业工 序和不必要的经济投入，
三
发明内容
本发明的目的是提供一种井下驱油防止回流及自动泄压装置，解决上述已有技术 存在的问题。 本发明主要由本体、密封球罩、密封球、滑块、弹簧、限位块和弹簧座组成，其特征 在于本体设为圆柱形，上部和下部外周设有公螺纹，上部内周设有若干块限位块，下部内周
设有母螺纹，在本体内中部设有上端部带密封球罩的中心设有心孔且中心孔上部设有密封 球的圆柱形滑块，中下部设有螺旋弹簧，下部设有与本体螺纹连接的弹簧座，在本体的中部 设有若干个泄油孔；滑块与本体之间动密封配合；本体下端公螺纹与井下举升泵的出口管 螺纹连接，上端公螺纹与油管柱连接。 滑块上端部直径小于上端部以下直径，且上端部设有马牙扣，在中心孔上端设有 45°倒角。 密封球罩设为圆凹形，在密封球罩外表设有内外连通孔，在密封球罩下端设有与 滑块上的马牙扣相匹配的马牙扣。 本发明安装在井下举升泵的出口管上，在举升泵停止工作时即能防止回流，防止 电机反转，在油井作业时又能把油管内原油泄到套管里，防止起油管时把油管内原油喷到 地面污染环境，本发明结构简单、密封可靠、无有软密封件，使用寿命长，无须更换，减少了 起油管的次数，节省了修井成本。
四
附图-为本发明的一种结构示意图 图中1-本体2密封球罩3-密封球4-限位块5-滑块6-弹簧7_弹簧座8_泄油 孔五具体实施例方式
为进一步公开本发明的技术方案，下面结合说明书附图通过实施例作详细说明
本发明主要由本体1、密封球罩2、密封球3、滑块5、弹簧6、限位块4和弹簧座7组 成，其特征在于本体1设为圆柱形，上部和下部外周设有公螺纹，上部内周设有若干块限位 块4，下部内周设有母螺纹，在本体内中部设有上端部带密封球罩2的中心设有心孔且中心 孔上部设有密封球3的圆柱形滑块5，中下部设有螺旋弹簧6，下部设有与本体螺纹连接的 弹簧座7，在本体的中部设有若干个泄油孔；滑块与本体之间动密封配合；本体下端公螺纹 与井下举升泵的出口管螺纹连接，上端公螺纹与油管柱连接。 1)在附图中，选取弹簧的弹力大于或者等于滑块和球阀的重力，所满足的受力条 件为 f^i^Xg+i^Xg (1)
f丄二-kXAx。 (2)其中，fr空载时弹簧6的弹力，N ;m「滑块5的质量，kg ;m2_密封球的质量，kg ;
k_弹簧劲度系数，N/m ; A x。-弹簧空载时压縮长度，m ;g-重力加速度，9. 8N/kg。 设:AU-滑块5的上部面积，m2 ;V滑块5的底部面积，m2 ;A「中心孔的面积，m2。 由附图可知Ad = Au(实际上Ad > Au都满足条件)，当该装置下到预定位置后，本
体两端会充满井下流体，根据液体的压强公式和式(1)知道阀体下部所受压力大于上部压
力，这时阀的泄压口是关闭的。 2)正常的生产投入开始时 Pd = p。ut>>pu= Pgh (3)
式中，p。ut-泵出口压力，Pd ;h-装置以上液体高度，m。 开始正常生产时，h初始值非常小，此时密封球被打开，装置下部的流体经过中心 孔进入油管，等到井下流体充满油管，地面开始出液后两端压差基本保持稳定，此过程中本 发明受力情况为 fX Ad >X g+pu X AUAU (4) 处于正常生产中两端的受力始终满足(4)式，密封球将保持打开状态，地下流体
不断从中心孔进入阀上端油管，此时阀泄压口始终关闭。 3)泄压过程中 井下机组停机或不能正常运转时，本发明下部所受压力pd由于突然失去井下机组 所供压能迅速下降至接近泵入口压力，油管内流体由于自身的重力势能以及流体和管线积 压的弹性能量迅速释放形成很高的压力，流体就会通过中心孔回流致使密封球迅速关闭， 此时Pu远远高于pd使本发明的两端形成很高压差，滑块由于受力不平衡开始下滑，泄油孔 被打开，上部的油管中流体开始从泄压口流到油套管环形空间，直到本发明上端受力等于 或者小于底部受力时滑块上行，泄油孔被封住停止排液。
权利要求
一种井下驱油防止回流及自动泄压装置，主要由本体、密封球罩、密封球、滑块、弹簧、限位块和弹簧座组成，其特征在于本体设为圆柱形，上部和下部外周设有公螺纹，上部内周设有若干块限位块，下部内周设有母螺纹，在本体内中部设有上端部带密封球罩的中心设有心孔且中心孔上部设有密封球的圆柱形滑块，中下部设有螺旋弹簧，下部设有与本体螺纹连接的弹簧座，在本体的中部设有若干个泄油孔；滑块与本体之间动密封配合；本体下端公螺纹与井下举升泵的出口管螺纹连接，上端公螺纹与油管柱连接。
2. 根据权利要求1所述的井下驱油防止回流及自动泄压装置，其特征在于所述滑块上端部直径小于上端部以下直径，且上端部设有马牙扣，在中心孔上端设有45°倒角。
3. 根据权利要求1或2所述的井下驱油防止回流及自动泄压装置，其特征在于所述密封球罩设为圆凹形，在密封球罩外表设有内外连通孔，在密封球罩下端设有与滑块上的马牙扣相匹配的马牙扣。
全文摘要
一种井下驱油防止回流及自动泄压装置，主要由本体、密封球罩、密封球、滑块、弹簧、限位块和弹簧座组成，本体设为圆柱形，上部和下部外周设有公螺纹，上部内周设有若干块限位块，下部内周设有母螺纹，在本体内中部设有上端部带密封球罩的中心设有心孔且中心孔上部设有密封球的圆柱形滑块，中下部设有螺旋弹簧，下部设有与本体螺纹连接的弹簧座，在本体的中部设有若干个泄油孔；滑块与本体之间动密封配合；本体下端公螺纹与井下举升泵的出口管螺纹连接，上端公螺纹与油管柱连接。本发明结构简单、密封可靠、无有软密封件，使用寿命长，无须更换，减少了起油管的次数，节省了修井成本。
文档编号E21B34/08GK101769140SQ20101001153
公开日2010年7月7日 申请日期2010年1月7日 优先权日2010年1月7日
发明者刘小波, 卢辉, 吴婷, 曲占庆, 杨海滨, 梁涛, 樊波, 田相雷, 翟恒立, 蒋海岩, 蔡文斌, 袁世宝, 齐宁 申请人:曲占庆;田相雷