防液力波动泄油装置及其使用方法与流程

本发明创造属于采油设备领域，尤其是涉及一种防液力波动泄油装置及其使用方法。

背景技术：

在采油井生产过程中，井下作业是最常规的维护油井的手段。在抽油机井检泵等起管作业时，为了不使油管内的原油、污水等带到地面污染环境，影响施工进度，且造成浪费，通常在下生产管柱时将泄油器提前安装在泵以上，以便在检泵起管过程中使油管内的油水泄到油套环空中。

目前，板泄和滑套泄作为油田常用的泄油装置具有使用方便的优点，但在油井完井后的试泵过程中，由于压力控制不稳，易造成管柱内异常高压，导致板泄或滑套泄打开；另外，一些井下作业(如射孔)也会造成管柱内液柱较大波动，这种液力波动可能会直接导致挡板泄、滑套泄的铜板剪断,造成作业返工，严重影响油井的正常生产。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种防液力波动泄油装置，以克服现有技术的缺陷，能够适应井下液柱波动而不失效，稳定性较高。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

防液力波动泄油装置，包括上接头和中心管，上接头和中心管螺纹连接，中心管外套有液缸；液缸一端通过剪钉与上接头固定连接，另一端与中心管外壁密封滑动连接；中心管和液缸之间形成环形容积腔，该环形容积腔内安装有限压机构；中心管侧壁上设有若干个径向泄油孔，且若干个径向泄油孔均位于上接头与限压机构之间。

进一步的，所述中心管中部外圆上设有一凸台，该凸台位于中心管和液缸形成环形容积腔之内。

进一步的，所述限压机构安装在中心管的外围，且部分通过凸台限位。

进一步的，所述限压机构包括限压阀体，限压阀体的一个端面与凸台的端面接触；限压阀体一端螺纹连接有阀座，另一端螺纹连接有弹簧压帽；所述阀座紧邻径向泄油孔，弹簧压帽紧邻凸台；所述阀座和弹簧压帽之间设有阀芯，阀芯的外围安装有弹簧。

进一步的，所述阀座靠近阀芯一侧设有内锥面，该内锥面与阀芯的外锥面配合接触。

进一步的，所述阀座内设有细孔；该细孔一端延伸至阀座靠近径向泄油孔一端的端面，且与环形容积腔连通，细孔的另一端延伸至内锥面处。

进一步的，所述中心管的外侧与限压阀体内侧之间通过第一o型圈密封；限压阀体外侧与液缸内侧之间通过第四o型圈密封。

进一步的，所述上接头与液缸通过第二o型圈密封；中心管的外侧与液缸之间通过第三o型圈密封；所述径向泄油孔的数量为3-6个。

本发明创造的第二个目的提出一种使用如上所述的防液力波动泄油装置的方法，以利用上述防液力波动泄油装置采油及泄油，提高采油的稳定性。

一种使用如上所述的防液力波动泄油装置的方法，包括以下步骤：

s1：所述防液力波动泄油装置下井使用前，通过调节弹簧压帽对弹簧的压紧程度，设定限压机构的阈值p；

s2：将防液力波动泄油装置安装在抽油泵上部并下入井内，采油生产；

s3：在正常采油生产过程中，若管柱内压力波动峰值小于p时，管柱内压力不会作用到液缸，防液力波动泄油装置不会开启；

s4：在正常采油生产过程中，若管柱内压力波动峰值大于p时，管柱内液体通过限压机构进入环形容积腔，定义管柱内液体将环形容积腔填满的时间为t,管柱内压力波动的时间为t,当t<t时,同样管柱内压力不会作用到液缸，防液力波动泄油装置不会开启；

s5：当需要上提管柱泄油时，向管柱内打压p1，当p1>p+p时，油套环空连通，达到泄油的目的；其中p为剪断剪钉所需的压力。

进一步的，p的取值范围在15-30mpa,p的取值范围在5-15mpa；t的取值范围为1-3s；t的取值范围为0-1000ms；优选的,p的取值范围在20-25mpa,p的取值为10mpa；t的取值为2s；t的取值范围为600ms。

相对于现有技术，本发明创造所述的防液力波动泄油装置具有以下优势：

本发明创造所述的防液力波动泄油装置，可以很大程度克服现有泄油装置存在的易失效问题，可以有效提高泄油装置的稳定性，减少不必要的作业成本，满足油田安全环保的生产要求，为油田的降本增效提供技术保证。

所述一种使用如上所述的防液力波动泄油装置的方法与上述防液力波动泄油装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造实施例所述的防液力波动泄油装置结构示意图；

图2为本发明创造实施例所述的防液力波动泄油装置中限压机构的结构示意图。

附图标记说明：

1-上接头；2-中心管；3-剪钉；4-第二o型圈；5-液缸；6-阀座；7-第四o型圈；8-限压阀体；9-弹簧；10-第一o型圈；11-阀芯；12-弹簧压帽；13-第三o型圈；14-凸台；15-外锥面；16-内锥面；17-径向泄油孔；18-细孔；19-环形容积腔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

如图1和2所示，防液力波动泄油装置，包括上接头1和中心管2，上接头1和中心管2螺纹连接，中心管2外套有液缸5；液缸5一端通过剪钉3与上接头1固定连接，另一端与中心管2外壁密封滑动连接；中心管2和液缸5之间形成环形容积腔19，该环形容积腔19内安装有限压机构；中心管2侧壁上设有若干个径向泄油孔17，且若干个径向泄油孔17均位于上接头1与限压机构之间。

上述中心管2中部外圆上设有一凸台14，该凸台14位于中心管2和液缸5形成环形容积腔19之内。

上述限压机构安装在中心管2的外围，且部分通过凸台14限位。

上述限压机构包括限压阀体8，限压阀体8的一个端面与凸台14的端面接触；限压阀体8一端螺纹连接有阀座6，另一端螺纹连接有弹簧压帽12；所述阀座6紧邻径向泄油孔17，弹簧压帽12紧邻凸台14；所述阀座6和弹簧压帽12之间设有阀芯11，阀芯11的外围安装有弹簧9。

上述阀座6靠近阀芯11一侧设有内锥面16，该内锥面16与阀芯11的外锥面15配合接触。

上述阀座6内设有细孔18；该细孔18一端延伸至阀座6靠近径向泄油孔17一端的端面，且与环形容积腔19连通，细孔18的另一端延伸至内锥面16处。

上述中心管2的外侧与限压阀体8内侧之间通过第一o型圈10密封；限压阀体8外侧与液缸5内侧之间通过第四o型圈7密封。

上述上接头1与液缸5通过第二o型圈4密封；中心管2的外侧与液缸5之间通过第三o型圈13密封；所述径向泄油孔17的数量为4个。

本实施例防液力波动泄油装置的工作原理为：

使用时，防液力波动泄油装置在井下正常工作时，由于液缸5与上接头1之间密封，油管内液体无法通过中心管2的径向泄油孔17进入环形容积腔19，且防液力波动泄油装置可以缓冲管柱内的液压波动，防止装置意外油套联通，具体而言，就是限压机构有设定的阈值，当管柱内波动压力小于阈值时，压力不会传导到液缸5内使液缸5移动，当管柱内波动压力大于阈值时，经过阀座6的细孔18克服弹簧9阻力推动阀芯11移动，使管柱内液体进入液缸5与中心管2下端组成的环形容积腔19，填满环形容积腔19所需要的时间为延迟时间，延迟时间会大于管柱内压力波动的时间，因此在管柱内压力波动期间不会使液缸5移动剪断剪钉3，达到防止液力波动造成泄油装置意外开启的目的；

当需要上提管柱泄油时，向管柱内打压，压力经中心管2的径向泄油孔17传导至由中心管2、上接头1、液缸5组成的环形容积腔19内，当压力大于限压机构的阈值，经过阀座6的细孔18克服弹簧9阻力推动阀芯11移动，使管柱内液体进入液缸5与中心管2下端组成的环形容积腔19，填满环形容积腔19后进一步推动液缸5移动剪断剪钉3，使油套环空连通，达到泄油的目的。

上述防液力波动泄油装置的使用方法，包括以下步骤：

s1：所述防液力波动泄油装置下井使用前，通过调节弹簧压帽12对弹簧9的压紧程度，设定限压机构的阈值p；

s2：将防液力波动泄油装置安装在抽油泵上部并下入井内，采油生产；

s3：在正常采油生产过程中，若管柱内压力波动峰值小于p时，管柱内压力不会作用到液缸5，防液力波动泄油装置不会开启；

s4：在正常采油生产过程中，若管柱内压力波动峰值大于p时，管柱内液体通过限压机构进入环形容积腔19，定义管柱内液体将环形容积腔19填满的时间为t,管柱内压力波动的时间为t,当t<t时,同样管柱内压力不会作用到液缸5，防液力波动泄油装置不会开启；

s5：当需要上提管柱泄油时，向管柱内打压p1，当p1>p+p时，油套环空连通，达到泄油的目的；其中p为剪断剪钉所需的压力。

上述步骤中，p为在23mpa,p为10mpa；t为2s；t为600ms。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。