洗井阀的制作方法

本公开涉及石油开采领域，特别涉及一种洗井阀。

背景技术：

在石油开采过程中，需要同时布置多个工作井，工作井包括油井和注水井。通过油井将油藏中的原油提取到地面，通过注水井将水注入油藏，保持或恢复油层压力，使油藏中的原油具有流动性，提高油藏的开采速度和采收率。

但是在长期开采石油或者注水过程中，油井的井壁上容易出现油蜡等污垢，注水井内易出现沙粒、水垢等污染物，而堵塞注水通道。如果不及时对工作井进行洗井，将会影响石油开采的效率。

技术实现要素：

本公开实施例提供了一种洗井阀，可以对工作井进行洗井。所述技术方案如下：

本公开提供了一种洗井阀，所述洗井阀包括中心管、上接头、下接头、阀座和弹性件；

所述中心管的管壁上开设有通孔，所述中心管具有相对布置的底端和顶端，所述上接头可拆卸地连接在所述中心管的顶端，所述下接头可拆卸地连接在所述中心管的底端，所述阀座可滑动地套设在所述中心管上；

所述弹性件沿所述中心管的长度方向可伸缩地套设在所述中心管上，且所述弹性件沿所述长度方向的两端分别与所述阀座和所述上接头相抵；

在初始状态下，所述阀座位于所述通孔处；所述阀座沿所述长度方向具有相对设置的第一端面和第二端面，所述第一端面靠近所述下接头，所述第二端面靠近所述上接头，所述第一端面的面积大于所述第二端面的面积。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述阀座包括相连的第一阀座本体和第二阀座本体，所述第一阀座本体的内侧壁与所述中心管的外侧壁贴合，且所述第一阀座本体在所述长度方向上的长度大于所述通孔在所述长度方向上的长度，所述第一阀座本体的厚度大于所述第二阀座本体的厚度，所述第一端面位于所述第一阀座本体上，所述第二端面位于所述第二阀座本体上。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述第一阀座本体包括可拆卸连接的内圈、外圈以及设置在所述内圈和所述外圈之间的第一密封环，所述第一密封环与所述下接头接触。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述洗井阀还包括阻挡环，所述阻挡环套设在所述中心管上，所述阻挡环的内侧壁与所述中心管的外侧壁贴合，所述阻挡环的外侧壁与所述第二阀座本体的内侧壁贴合；

在初始状态下，所述阻挡环与所述第一阀座本体之间有空隙。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述洗井阀还包括第二密封环，所述第二密封环位于所述中心管与所述阻挡环之间。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述洗井阀还包括第三密封环，所述第三密封环位于所述第二阀座本体与所述阻挡环之间。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述上接头包括上接头主体和沿所述长度方向可滑动的调节环，所述调节环可拆卸地连接在所述上接头主体上，所述调节环与所述弹性件相抵。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述调节环套与所述上接头主体螺纹连接。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述洗井阀还包括两个垫片，所述两个垫片中的一个位于所述调节环与所述弹性件之间，所述两个垫片中的另一个位于所述阀座与所述弹性件之间。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述弹性件为弹簧。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：洗井阀的上接头和下接头分别与工作井的管柱连接，且将洗井阀布置在封隔器和配水器的上方。在初始位置时，阀座位于中心管的通孔处，通孔无法与外界连通，工作井的管柱与洗井阀的中心管连通，实现工作井的连通，通过工作井和洗井阀提取原油，或者往油藏注水。当需要洗井时，将配水器和封隔器关闭，使工作井与配水器和封隔器连接处密封，即洗井阀的底端无法与位于配水器和封隔器下方的工作井的管柱连通，向工作井的管柱和井筒的环空之间注入洗井液，由于第一端面的面积大于第二端面的面积，阀座在第二端面受到的压力大于第一端面受到的压力，洗井液推动阀座朝向上接头运动，阀座离开中心管的通孔处，使通孔漏出，中心管与环空连通，洗井液通过通孔进入洗井阀和工作井的管柱，由于洗井阀与配水器连接处密封，洗井液在压力的作用下，只能通过工作井流向地面，达到洗井的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种洗井阀的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是本公开实施例提供的一种洗井阀的结构示意图。参见图1，洗井阀包括中心管1、上接头2、下接头3、阀座4和弹性件5。

中心管1的管壁上开设有通孔11，中心管1具有相对布置的底端和顶端，上接头2可拆卸地连接在中心管1的顶端，下接头3可拆卸地连接在中心管1的底端，阀座4可滑动地套设在中心管1上。弹性件5沿中心管1的长度方向a可伸缩地套设在中心管1上，且弹性件5沿长度方向a的两端分别与阀座4和上接头2相抵。在初始状态下，阀座4位于通孔11处，阀座4沿长度方向a具有相对设置的第一端面401和第二端面402，第一端面401靠近下接头3，第二端面402靠近上接头2，第一端面401的面积大于第二端面402的面积。

在使用本公开的洗井阀时，将洗井阀的上接头2和下接头3分别与工作井的管柱连接，且将洗井阀布置在工作井的封隔器和配水器的上方。在初始位置时，阀座4位于中心管1的通孔11处，通孔11无法与外界连通，工作井的管柱与洗井阀的中心管1连通，实现工作井的连通，通过工作井和洗井阀提取原油，或者往油藏注水。当需要洗井时，将配水器和封隔器关闭，使工作井与配水器和封隔器连接处密封，即洗井阀的底端无法与位于配水器和封隔器下方的工作井的管柱连通，向工作井的管柱和井筒的环空之间注入洗井液，由于第一端面401的面积大于第二端面402的面积，阀座在第二端面402受到的压力大于第一端面401受到的压力，洗井液推动阀座4朝向上接头2运动，阀座离开中心管的通孔处，使通孔11漏出，中心管与环空连通，洗井液通过通孔11进入洗井阀和工作井的管柱，由于洗井阀与配水器连接处密封，洗井液在压力的作用下，只能通过工作井流向地面，达到洗井的目的。

示例性地，阀座4移动一定距离后，通孔11才会露出。当第二端面402受到的压力与第一端面401受到的压力的差值大于弹性件5的劲度系数与这个距离的乘积后，通孔11露出。

在本公开实施例中，洗井时，向工作井的管柱和井筒的环空之间注入洗井液，使环空之间的压强大于工作井内的压强，环空之间的洗井液会有一个朝向工作井内流动的趋势，此时，洗井液会对第一端面401和第二端面402均造成压力，洗井液推动阀座4朝向上接头2移动，使通孔11漏出与外界连通，洗井液进入工作井实现洗井。同时在洗井完成后，第一端面401受到的压力等于或者小于第二端面402受到的压力时，阀座4在弹性件5的推力下能够朝向下接头3滑动，将通孔11堵住，避免工作井中的液体从通孔11处漏出，实现工作井的正常工作。

在本公开实施例的一种可选方式中，当环空之间的压强与工作井内的压强的差值为2兆帕斯卡(mpa)时，可以使洗井阀打开，实现洗井。

在本公开实施例中，中心管1与上接头2，以及中心管1与下接头3均可以通过螺纹的方式连接，即上接头2和下接头3通过螺纹连接的方式可拆卸地连接在中心管1的顶端和底端，在中心管1、上接头2或者下接头3损坏时方便拆卸更换新的部件，而不用更换整个洗井阀，节约成本。

示例性地，中心管1为圆柱管柱，中心管1的顶端和底端均具有外螺纹。上接头2和下接头3与中心管1连接的端部也是圆柱状，上接头2和下接头3与中心管1连接的端部分别具有内螺纹，从而实现中心管1与上接头2、以及中心管1与下接头3的螺纹连接。

在其他实现方式中，可以将上接头2和下接头3焊接在中心管1的顶端和底端，保证上接头2和下接头3的稳定性。

在本公开实施例的一种实现方式中，上接头2和下接头3可以均通过螺纹连接的方式与工作井的管柱连接。即整个洗井阀通过螺纹与管柱连接，方便更换、拆卸或者安装洗井阀。

示例性性，上接头2和下接头3与管柱连接的端部也是圆柱状，上接头2和下接头3与管柱连接的端部分别具有外螺纹，工作井的一段管柱与上接头2的连接处、以及工作井的另一段管柱与下接头3的连接处均具有内螺纹，从而实现洗井阀与工作井的管柱的螺纹连接。

如图1所示，上接头2和下接头3分别具有两个连接端，第一连接端设置内螺纹，与中心管1连接，第二连接端设置外螺纹，与管柱连接。第一连接端的直径大于第二连接端。

在其他实现方式中，上接头2和下接头3也可以通过内螺纹与工作井的管柱螺纹连接，此时，上接头2和下接头3可以通过外螺纹与中心管1螺纹连接。

在本公开实施例中，弹性件5可以为弹簧，方便将弹性件5套设在中心管1上。弹簧具有弹性，且弹簧的两端分别与阀座4和上接头2相抵，在初始状态下时，弹簧可以处于自然状态或轻微压缩状态，限制阀座4朝上运动，使阀座4与下接头3接触，通孔11靠近下接头3，保证阀座4能够套设在中心管1的通孔11处，使得通孔11无法与管柱和井筒的环空连通。

示例性地，该洗井阀可以包括多个劲度系数不同的弹簧。可以更换不同的弹簧，不同的弹簧具有不同的劲度系数，即可以改变阀座4朝上接头2运动时，第一端面401受到的压力与第二端面402受到的压力的差值。可以通过改变弹簧的类型，改变洗井阀工作时需要的压力的大小。

再次参见图1，阀座4包括相连的第一阀座本体41和第二阀座本体42，第一阀座本体41的内侧壁与中心管1的外侧壁贴合，且第一阀座本体41在长度方向a上的长度大于通孔11在长度方向a上的长度，第一阀座本体41的厚度大于第二阀座本体42的厚度，第一端面401位于第一阀座本体41上，第二端面402位于第二阀座本体42上。

在该实现方式中，第一阀座本体41在长度方向a上的长度大于通孔11在长度方向a上的长度，第一阀座本体41能够将通孔11堵住，通孔11无法与管柱和井筒的环空连通，在不洗井时，环空中的液体无法进入管柱内。

第一阀座本体41的厚度大于第二阀座本体42的厚度，且第一端面401位于第一阀座本体41上，第二端面402位于第二阀座本体42上，保证第一端面401的面积大于第二端面402的面积，在洗井时，第一端面401受到的压力能够大于第二端面402受到的压力。

再次参见图1，第一阀座本体41包括可拆卸连接的内圈411、外圈412以及设置在内圈411和外圈412之间的第一密封环413，第一密封环413与下接头3接触。

在本公开实施例中，布置第一密封环413，增大内圈411和外圈412连接处的摩擦力，使内圈411和外圈412连接紧密。同时第一密封环413与下接头3接触，弹性件5给阀座4一个朝向下接头3的力，使第一密封环413与下接头3紧密连接，即保证了阀座4与下接头3连接的紧密性。避免管柱中的液体从阀座4与下接头3连接处漏出。

示例性地，第一密封环413可以为硅胶密封环、橡胶密封环或者硅橡胶密封环。

示例性地，内圈411和外圈412可以通过螺纹连接，方便拆卸。

再次参见图1，第二阀座本体42也是环形结构，且第二阀座本体42可以采用单层设计，也即只包括一圈。

再次参见图1，洗井阀还包括阻挡环6，阻挡环6套设在中心管1上，阻挡环6的内侧壁与中心管1的外侧壁贴合，阻挡环6的外侧壁与第二阀座本体42的内侧壁贴合，在初始状态下，阻挡环6与第一阀座本体41之间有空隙7。

在本公开实施例中，在初始状态下，阻挡环6与第一阀座本体41之间有空隙7，保证阀座4能够朝向上接头2移动。在阀座4朝向上接头2移动一段距离后，阻挡环6能够抵挡第一阀座本体41继续移动，避免阀座4对弹性件5造成的挤压力过大，造成弹性件5损坏。

示例性地，阻挡环6可以通过螺纹连接的方式布置在中心管1上，便于拆卸阻挡环6，同时保证阻挡环6的稳定性。

在其他实现方式中，阻挡环6也可以焊接在中心管1上。

再次参见图1，洗井阀还可以包括第二密封环8，第二密封环8位于中心管1与阻挡环6之间。

在本公开实施例中，布置第二密封环8，保证中心管1与阻挡环6之间的密封性。

再次参见图1，洗井阀还可以包括第三密封环9，第三密封环9位于第二阀座本体42与阻挡环6之间。

在本公开实施例中，布置第三密封环9，保证第二阀座本体42与阻挡环6之间的密封性。

这里，阻挡环6的内外壁分别与中心管1和第二阀座本体42密闭连接，泄漏的液体无法从空隙7处向外漏出，保证工作井能够正常工作。

如图1所示，第二阀座本体42与阻挡环6之间布置有两个第三密封环9，加强密封作用；在其他实现方式中，第二阀座本体42与阻挡环6之间也可以布置一个或者多个第三密封环9。

示例性地，中心管1与阻挡环6之间也可以布置两个或者多个第二密封环8，加强密封作用。

示例性地，第二密封环8和第三密封环9均可以为硅胶密封环、橡胶密封环或者硅橡胶密封环。

再次参见图1，上接头2包括上接头主体21和沿长度方向a可滑动的调节环22，调节环22可拆卸地连接在上接头主体21上，调节环22与弹性件5相抵。

在本公开实施例中，布置调节环22，且调节环22可滑动地设置在上接头2上，弹性件5与调节环22相抵，可以通过调节环22在上接头主体21上的位置，调整弹性件5的松紧度。避免弹性件5太松，无法与阀座4相抵，同时避免弹性件5太紧，造成弹性件5损坏等问题。

在本公开的一种实现方式中，调节环22与上接头2螺纹连接。方便调整调节环22在上接头主体21上的位置。

示例性地，调节环22具有内螺纹，上接头2具有外螺纹，通过螺纹连接调节环22和上接头2。

再次参见图1，洗井阀还包括两个垫片10，两个垫片10中的一个位于调节环22与弹性件5之间，两个垫片10中的另一个位于阀座4与弹性件5之间。

在本公开实施例中，垫片10起保护作用。避免弹性件5对调节环22和阀座4的抵压力过大，造成调节环22和阀座4损坏。

示例性地，一个垫片10可以固定在调节环22朝向弹性件5的一端，从而与弹性件5接触。另一个垫片10可以固定在第二阀座本体42朝向弹性件5的一端，从而与弹性件5接触。

在使用本申请的洗井阀时，可以先在阻挡环6上套入第二密封环8和第三密封环9；然后将阻挡环6、第二密封环8和第三密封环9的组合体套在中心管1上；再在内圈411上套入第一密封环413，将外圈412套设在内圈411上；将安装好的阀座4从中心管1的第一端套设在中心管1上；然后将下接头3套设在中心管1的第一端；再从中心管1的第二端套入垫片10；然后从中心管1的第二端套入弹性件5，再从中心管1的第二端套入另一个垫片10；然后将调节环22套设在上接头主体21上，将安装好的上接头2套设在中心管1的第二端。即完成了整个洗井阀的组合

使用时，将洗井阀的上接头2和下接头3分别与工作井的管柱连接，在不需要洗井时，管柱内的液体通过洗井阀流通。需要洗井时，将洗井阀下方的封隔器和配水器关闭，在管柱和井筒的环空中泵入洗井液，洗井液推动阀座4上行并压缩弹性件5。通孔11从阀座4中露出，进行洗井作业。洗井完毕后，阀座4下行，堵住通孔11，关闭洗井通道，工作井正常工作。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。