可两次投球的配汽阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种可两次投球的配汽阀，配汽阀具有管状阀体，阀体自上而下依次连接有用以连接上部管段的上接头、本体和用以连接下部管段的下接头，阀体在本体的侧壁上开设有上下两个注汽嘴，阀体的柱形腔体内滑动套设有两个球阀滑套，各球阀滑套通过剪钉固定于阀体内，且分别密封所述两个注汽嘴。在打压作业进程中，如果遇到一级球阀滑套（即位于下方的球阀滑套）与阀体抱死的情况，可以再对二级球阀滑套进行打压，只要两级球阀滑套中有一个被打压成功，就能够对指定稠油层进行注汽。因此，本实用新型具有极大降低滑阀打压失败概率的优点，无需再使用大功率水泥车强制打压，从而具有有效控制施工成本、蒸汽注入效率高、增产效果明显等优势。
【专利说明】可两次投球的配汽阀
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及稠油注空气催化氧化采油开发领域，尤指一种可两次投球的配汽阀。
【背景技术】
[0002]为了提高油田稠油井、超稠油井开发效果，在稠油井、超稠油井中通常实施空气催化氧化采油，空气催化氧化是通过向油井中注空气及高温高压的蒸汽得以实现的。因为各个油层的原油粘稠度不同，所以选层注空气和蒸汽的增产效果比笼统注空气和蒸汽的增产效果更加理想，于是现有技术中常采用投球配汽阀作为井下选注设备。
[0003]投球配汽阀是在作业管柱中连接管状的配汽阀阀体，将一个球阀滑套通过剪钉固定在阀体内腔中，且球阀滑套的外壁密封阀体壁上开设的注汽嘴。当选层注汽作业时，首先投球并用热注锅炉打压球阀滑套，在压力剪切作用下剪钉断裂，球阀滑套向下滑动卡止，从而密封并分隔下部的管柱，连通上部管柱与注汽嘴，使空气和蒸汽得以流入选定油层。
[0004]但是在实施过程中，由于装配配合不当，再加上管柱内温度较高所产生的热胀效应，据统计数字，会有约1%的稠油井，在打压作业中，其球阀滑套与阀体内壁产生过盈配合，导致投球加压后，自上而下的剪切力与滑套侧壁过盈配合所产生的强大静摩擦力相抵消，剪钉不能被剪断，无法向选定稠油层注汽。在这种情况下，如果需要强制剪断剪钉，就需要用大功率的水泥车进行打压处理，增加了施工成本；同时强制打压时用的液体是联合站的污水，污水入井预热后汽化会吸收大量的热量，也极大地影响了增产效果。
[0005]鉴于上述公知技术存在的缺陷，本实用新型的发明人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研究出本实用新型的一种可两次投球的配汽阀。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的，即是提供一种可两次投球的配汽阀，通过在配汽阀阀体内设置两级球阀滑套，克服【背景技术】中所述的缺陷。
[0007]本实用新型提供一种可两次投球的配汽阀，配汽阀具有管状阀体，阀体自上而下依次连接有用以连接上部管段的上接头、本体和用以连接下部管段的下接头，所述阀体在所述本体的侧壁上开设有上下两个注汽嘴，所述阀体的柱形腔体内滑动套设有两个球阀滑套，各球阀滑套通过剪钉固定于阀体内，且分别密封所述两个注汽嘴。
[0008]如上所述的配汽阀的各球阀滑套具有沿轴向贯穿的中心孔，中心孔的上端具有球座部以供对应的球体密封该中心孔。
[0009]如上所述的配汽阀,其中，位于下方的球阀滑套的中心孔的直径小于位于上方的球阀滑套的中心孔的直径。
[0010]如上所述的配汽阀的阀体的内腔在两个球阀滑套的下方具有环凸肩以卡止向下滑动的球阀滑套。
[0011]如上所述的配汽阀的各球阀滑套分别在对应注汽嘴的上下两侧设有两个O型密封圈。
[0012]借由以上技术方案，本实用新型的优点和特点在于:
[0013]在稠油注空气催化氧化采油的打压作业进程中，如果遇到一级球阀滑套(即位于下方的球阀滑套)与阀体抱死的情况，可以再对二级球阀滑套进行打压，只要两级球阀滑套中有一个被打压成功，就能够对指定稠油层进行注汽。因此，本实用新型具有极大降低滑阀打压失败概率的优点，无需再使用大功率水泥车强制打压，从而具有有效控制施工成本、蒸汽注入效率高、增产效果明显等优势。
[0014]为令本实用新型的发明目的、技术手段及技术效果有更完整及清楚的揭露，以下进行详细说明，并请一并参阅附图及部件标号。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型整体结构的半剖示意图。
【具体实施方式】
[0016]首先需要说明的是，本实用新型中，所有引用的术语“上”均指的是沿管柱轴线通向井口的方向；而所有引用的术语“下”均指的是沿管柱轴线通向井底的方向；需要注意的是，该“上”和“下”可能与重力方向的“上”和“下”不同，例如在水平井应用本实用新型的情况。
[0017]本实用新型涉及一种用于将空气、蒸汽和/或与化学药剂同时注入选定油层中进行采油时，所需要的一种井下工具，具体为一种可两次投球的配汽阀，请参阅图1所示，配汽阀具有管状阀体，阀体自上而下依次连接有用以连接上部管段的上接头1、本体2和用以连接下部管段的下接头3，本体2上端通过丝扣与上接头I相连接，下端通过丝扣与下接头3相连接；
[0018]所述阀体在本体2的侧壁上开设有上下两个注汽嘴22，所述阀体的柱形腔体内滑动套设有两个球阀滑套4 (5)，分别为一级球阀滑套5和二级球阀滑套4，各球阀滑套通过剪钉21固定于阀体内，且分别密封所述两个注汽嘴22。
[0019]其中，各球阀滑套4(5)具有沿轴向贯穿的中心孔41 (51)，中心孔41 (51)的上端具有球座部42(52)以供对应的球体(图中未示)密封该中心孔41 (51)。
[0020]其中，位于下方的一级球阀滑套5的中心孔51的直径小于位于上方的二级球阀滑套4的中心孔41的直径。
[0021]进一步地，阀体的内腔在一级球阀滑套5的下方具有环凸肩23以卡止向下滑动的一级球阀滑套5。当然环凸肩23的设计绝非必须，因为球阀滑套在向下滑动的过程中会使注汽嘴与上段管柱连通，此时失去打压力的球阀滑套也可通过侧壁的摩擦力而停止下滑。
[0022]此外，各球阀滑套4(5)分别在对应注汽嘴22的上下两侧设有两个O型密封圈43(53)，以密封球阀滑套4(5)与本体2。
[0023]进一步地，二级球阀滑套4的底端与一级球阀滑套5的顶端的间隔距离应满足当二级球阀滑套4处的剪钉21被剪断时，二级球阀滑套4向下滑动至与一级球阀滑套5相顶抵前或恰相顶抵时，就能够连通注汽嘴22与阀体的内腔。
[0024]当选层注汽作业时，首先从井口投下与一级球阀滑套5相对应的球(直径较小的球)，在重力的作用下使其落在一级球阀滑套5的球座部52上，密封管柱向下的通道，此时开始用热注锅炉打压一级球阀滑套5，当压力达到剪钉21的剪断压力时，剪钉21被剪断，一级球阀滑套5被迫下滑，使注汽嘴22不再被密封而与上段管柱的内腔连通；注汽嘴22露出后，打压力不再作用于滑套上，一级球阀滑套5停止下滑并始终密封下段管柱；由此可完成向选定油层注汽的准备工作。
[0025]然而当一级球阀滑套5因发生异常装配而与阀体内壁产生过盈配合时，投球打压工序无法打开一级球阀滑套5，此时需要从井口投下与二级球阀滑套4相对应的球(直径较大的球)，使其落在二级球阀滑套4的球座部42上，密封管柱向下的通道，此时再用热注锅炉打压二级球阀滑套4，当压力达到剪钉21的剪断压力时，剪钉21被剪断，二级球阀滑套4被迫下滑，使对应的注汽嘴22不再被密封而与上段管柱的内腔连通；注汽嘴22露出后，打压力不再作用于滑套上，二级球阀滑套4停止下滑并始终密封下段管柱；如此同样能够完成向选定油层注汽的准备工作。
[0026]当然，二级球阀滑套4亦有可能因装配原因发生与阀体内腔抱死的情况，但鉴于产生此种事件的概率很小(1%)，所以采用两级球阀滑套进行双保险设计的情况下，两级球阀滑套同时发生抱死的情况几乎不会发生(万分之一的概率)。于是，本实用新型减少了注空气及蒸汽过程中因出现配汽阀打不开对注采作业的不利影响，同时也减少了现有技术中因配汽阀打不开而增加的工作量，更符合当前安全生产的要求，有利于环保，并，减轻了现场操作人员的劳动强度。
[0027]以上所举仅为本实用新型示意性的部分实施例，并非用以限制本实用新型的范围，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应包括在本专利保护范围之内。
【权利要求】
1.一种可两次投球的配汽阀，具有管状阀体，阀体自上而下依次连接有用以连接上部管段的上接头、本体和用以连接下部管段的下接头，其特征在于，所述阀体在所述本体的侧壁上开设有上下两个注汽嘴，所述阀体的柱形腔体内滑动套设有两个球阀滑套，各球阀滑套通过剪钉固定于阀体内，且分别密封所述两个注汽嘴。
2.根据权利要求1所述的配汽阀，其特征在于，各所述球阀滑套具有沿轴向贯穿的中心孔，中心孔的上端具有球座部以供对应的球体密封该中心孔。
3.根据权利要求2所述的配汽阀，其特征在于，位于下方的球阀滑套的中心孔的直径小于位于上方的球阀滑套的中心孔的直径。
4.根据权利要求2所述的配汽阀，其特征在于，所述阀体的内腔在两个球阀滑套的下方具有环凸肩以卡止向下滑动的球阀滑套。
5.根据权利要求1-4任一项所述的配汽阀，其特征在于，各所述球阀滑套分别在对应注汽嘴的上下两侧设有两个O型密封圈。
【文档编号】E21B43/24GK203441435SQ201320474196
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月5日 优先权日:2013年8月5日
【发明者】王书慧, 管九洲, 王红杰, 孙帅, 黄媛媛, 王睿, 杨帆, 贾海舰, 刘佳声, 王俊伟, 郭洪军 申请人:中国石油天然气股份有限公司