一种可开关式反循环阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可开关式反循环阀，包括第一接头、芯管、外筒、弹簧、阀管、球座和第二接头，外筒的两端分别与第一接头和第二接头固定连接，外筒内依次设有芯管、阀管和球座，球座与第二接头固定连接，芯管的一端与第一接头固定连接，阀管具有外径不等的两段，阀管的外径较大的一段插入芯管与外筒之间，阀管的外径较大的一段与外筒和芯管之间滑动密封连接，弹簧套在芯管的外部，弹簧的两端分别作用于第一接头和阀管，芯管上径向开设有传压孔，球座的端部形成内球面，阀管的端部具有与内球面相配合的外球面，外筒上开有径向通孔。本实用新型可反复实现作业要求，提高了生产效率。
【专利说明】—种可开关式反循环阀【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种可开关式反循环阀，属于油气井井下工具【技术领域】。
【背景技术】
[0002]为了提高油、气采收率，国内油田越来越看重水平井的钻井方式，而在水平井的完井方式上，很多井又选择水平井分段酸化压裂裸眼完井方式，在实施酸化压裂增产施工过程中，反循环阀用于深井压裂后的反循环洗井的工具，它是为了既能够保证在正循环过程中的循环密封，同时又能够满足反循环洗井的要求。传统的反循环阀是在实施油气井井下作业时，主要用于直井或水平井裸眼完井分段增产改造过程。当完成投球压裂后，进行生产过程中，出现砂堵，通过环空打压使反循环阀上的剪钉剪断，座封后露出循环通道，使环空与油管内建立连通的作用。可以实现解除砂堵的目的，但是无法保证连续作业的要求，需要重新换接管柱，因而还需要提高生产效率和可靠性。
[0003]鉴于上述现有的反循环阀在使用中存在的问题和缺陷，本设计人积极加以研究和创新，以发明一种可开关式反循环阀，消除现有技术存在的缺陷，使其更加具有实用性。
实用新型内容
[0004]为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种可开关式反循环阀，可以满足在不起管柱的情况下，可以多次反复的实现作业要求，大大减少了作业周期及成本，提闻生广了效率。
[0005]为了`解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案:
[0006]一种可开关式反循环阀，包括:第一接头、芯管、外筒、弹簧、阀管、球座和第二接头，其中外筒的两端分别与第一接头和第二接头固定连接，且所述第一接头和第二接头分别伸入所述外筒内，所述外筒内自第一接头至第二接头方向依次为芯管、阀管和球座，所述球座与所述第二接头固定密封连接，所述芯管的一端插入第一接头内且与第一接头固定连接，所述芯管与外筒之间形成环空，所述阀管具有外径不等的两段，所述阀管的外径较大的一段位于所述环空内，所述阀管的外径较大的一段与外筒及芯管之间滑动密封连接，所述弹簧套在芯管的外部，且弹簧的两端分别作用于所述第一接头和所述阀管，所述芯管上径向开设有传压孔，所述传压孔连通芯管内部与芯管和外筒之间的环空，所述球座的端部形成内球面，所述阀管的外径较小一段的端部具有与所述球座的内球面相配合的外球面，所述外筒上开有径向通孔，所述径向通孔对应于所述阀管的外径较小的一段，所述第一接头与外筒之间密封连接。
[0007]作为优选，所述外筒的两端分别与第一接头和第二接头螺纹连接。
[0008]作为优选，所述外筒与第一接头和第二接头通过固定螺钉固定。
[0009]作为优选，所述芯管与所述第一接头之间密封连接。
[0010]作为优选，所述传压孔开设于芯管靠近第一接头一侧。
[0011]作为优选，所述第一接头为具有内螺纹的母接头，第二接头为具有外螺纹公接头。[0012]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:
[0013]本实用新型的可开关式反循环阀是利用了阀管与球座的密封方式，合理充分的利用了弹簧和油压的功能，通过芯管上的传压孔将油管压力作用到阀管上，将阀管推向球座处，使阀管的外球面与球座的内球面密闭接触，关闭循环通道，其特点就是油管压力越高，密封性能越好。套管压力通过外筒上的径向通孔可以让套管压力作用于阀管上。当套管压力作用于阀管上的轴向力大于油管压力及弹簧共同作用于阀管上的轴向力时，压力通过外筒上的径向通孔将阀管与球座分离开，形成循环通道。所以本实用新型可以满足反复开关循环的要求，是一种安全可靠的新型产品。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的一种可开关式反循环阀结构半剖图。
[0015]图2为图1中A部放大图。
[0016]图3为阀管的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
[0018]图1为本实用新型的一种可开关式反循环阀结构半剖图。图2为图1中A部放大图。图3为阀管的结构示意图。如图1至图3所示，一种可开关式反循环阀，包括:第一接头1、芯管2、外筒3、弹簧4、阀管5、球座6和第二接头7，第一接头I和第二接头7用于将本实用新型的反循环阀与其他管件(油管等)连接，其中外筒3的两端分别与第一接头2和第二接头7固定连接，且第一接头I和第二接头7分别伸入外筒3内，外筒3内自第一接头I至第二接头7方向依次为芯管2、阀管5和球座6，球座6与第二接头7固定连接，芯管2的一端插入第一接头I内且与第一接头I固定连接，芯管2与外筒3之间形成环空8，阀管5具有外径不等的两段，从而形成受力面积差，阀管5的外径较大的一段501伸入芯管2与外筒3之间形成的环空8内，并且阀管5的外径较大的一段501分别与外筒3和芯管2滑动密封连接，弹簧4套在芯管2的外部，即弹簧4位于外筒3与芯管2形成的环空8内，且弹簧4的两端分别作用于第一接头I和阀管5，芯管2上径向开设有传压孔201，传压孔201连通芯管2内部与芯管2与外筒3之间的环空8，球座6的端部形成内球面，阀管5的外径较小一段502的端部具有与球座6的内球面相配合的外球面503，外筒3上开有径向通孔301，径向通孔301对应于阀管5的外径较小的一段502，第一接头I与外筒3之间以及球座5与第二接头7之间通过O形圈9密封。外筒3上的径向通孔301至少为一个，当径向通孔301的个数为两个或更多时，径向通孔301在外筒3周向上均匀分布。图1中虚线圆表示阀管5端部的外球面503所在的圆。本实用新型的阀管5的外径不等的两段之间形成台阶504。阀管5的内壁面和外壁面上分别开有环形密封槽，并在环形密封槽内设置O形圈9，以实现阀管5与外筒3和芯管2之间的密封。
[0019]外筒3的两端分别与第一接头I和第二接头7通过螺纹固定连接。为进一步增加连接的稳固性，外筒3与第一接头I和第二接头7再通过固定螺钉10固定。当然，外筒3的两端与第一接头I和第二接头也可采用其他方式固定连接。[0020]芯管2与第一接头I之间也密封连接。本实用新型中各部件之间的密封可以是通过0形圈密封，也可以是通过部件之间的配合或其他方式实现密封。当采用0形圈密封时，可以在相连接的两个部件中的一个或两个上开环形密封槽，然后将0形圈设于环形密封槽内。比如在第一接头I的外壁面及内壁面上分别开设环形密封槽，环形密封槽内分别设置0形圈用于第一接头I与外筒3及芯管2之间密封。在球座6的外壁面上开有环形密封槽，环形密封槽内设置0形圈用于第二接头7与球座6之间的密封。
[0021]传压孔201开设于芯管2靠近第一接头I 一侧。这样即使阀管沿轴向运动，传压孔201始终能实现芯管2内部与环空8之间的连通。传压孔201在芯管2周向上均匀分布。本实施例中传压孔201呈两排均匀分布。
[0022]第一接头I具有用于与其他管件连接的内螺纹，即第一接头I为母接头，第二接头7具有用于与其他管件连接的外螺纹，即第二接头为公接头。
[0023]本实用新型的一种可开关式反循环阀利用了阀管5与球座6的球面密封方式，合理充分的利用了弹簧及油压的功能，通过外筒上的径向通孔与芯管上的传压孔，可以让套管压力和油管压力作用到阀管上。当套管压力作用于阀管台阶上的轴向力大于油管压力及弹簧作用于阀管端部的轴向力时，阀管与球座分离开，形成循环通道。当油管压力及弹簧作用于阀管端部的轴向力大于套管压力作用于阀管台阶上的轴向力时，轴向的力将阀管推回到球座处，关闭循环通道，其特点就是油管压力越高，阀管与球座之间的密封性能越好。本实用新型可以满足反复开关循环的要求，是一种安全可靠的新型产品。
[0024]本实用新型的可以通过如下步骤组装:
[0025]先将0形圈安装到相应的密封槽内，然后将芯管2与第一接头I通过螺纹连接为一体，然后将第一接头I与外筒3通过螺纹连接，将弹簧4套在芯管2的外部，将阀管5装入到外筒3内，将球座6与第二接头7连接为一体，再将第二接头7与其外筒3连接使阀管5伸入环空8内，将第一接头I和第二接头7与外筒3之间的螺纹上紧后，最后并分别在第一接头I和第二接头7上打上4个MlO固定螺钉，进一步将第一接头I和第二接头7分别与外筒3固定，即装配完成。
[0026]本产品装配简单方便容易操作，利用弹簧压缩的弹力，在自由状态下将阀管紧推与球座密封配合，通过套管压力与油管内部压力的变化实现阀管5与球座6之间的分合即实现循环通道的导通和封闭。
[0027]以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种可开关式反循环阀，其特征在于，包括:第一接头、芯管、外筒、弹簧、阀管、球座和第二接头，其中外筒的两端分别与第一接头和第二接头固定连接，且所述第一接头和第二接头分别伸入所述外筒内，所述外筒内自第一接头至第二接头方向依次为芯管、阀管和球座，所述球座与所述第二接头固定密封连接，所述芯管的一端插入第一接头内且与第一接头固定连接，所述芯管与外筒之间形成环空，所述阀管具有外径不等的两段，所述阀管的外径较大的一段位于所述环空内，所述阀管的外径较大的一段与外筒及芯管之间滑动密封连接，所述弹簧套在芯管的外部，且弹簧的两端分别作用于所述第一接头和所述阀管，所述芯管上径向开设有传压孔，所述传压孔连通芯管内部与芯管和外筒之间的环空，所述球座的端部形成内球面，所述阀管的外径较小一段的端部具有与所述球座的内球面相配合的外球面，所述外筒上开有径向通孔，所述径向通孔对应于所述阀管的外径较小的一段，所述第一接头与外筒之间密封连接。
2.根据权利要求1所述的可开关式反循环阀，其特征在于，所述外筒的两端分别与第一接头和第二接头螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的可开关式反循环阀，其特征在于，所述外筒与第一接头和第二接头通过固定螺钉固定。
4.根据权利要求1所述的可开关式反循环阀，其特征在于，所述芯管与所述第一接头之间密封连接。
5.根据权利要求1所述的可开关式反循环阀，其特征在于，所述传压孔开设于芯管靠近第一接头一侧。
6.根据权利要求1所述的可开关式反循环阀，其特征在于，所述第一接头为具有内螺纹母接头，第二接头为具有外螺纹公接头。
【文档编号】E21B34/10GK203488147SQ201320617127
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年10月8日 优先权日:2013年10月8日
【发明者】张鼎业, 张红, 王鹏, 乔鸿云 申请人:安东石油技术（集团）有限公司