箭形开关阀的制作方法

本发明属于油田开发井下工具，特别是涉及一种箭形开关阀，用于油气井完井。

背景技术：

1、井下单流阀是一种常用的井下配套工具，特别是在电动潜油泵采油管柱上普遍使用。一般地，电潜泵以上配套一个简单的单流阀，由球和球座构成，用于防止泵上液体回流而损坏离心泵。采油生产过程中，由于长时间的液流冲蚀，球和球座间的密封面会损坏，这种单流阀存在着寿命不长的问题。生产过程中，很多油井产液中会携带有地层泥砂，暂停生产时，沉砂落在单流阀上可能堵塞油管，造成再次开泵失败，而这样结构的生产管柱无法进行循环洗井把单流阀以上的沉砂冲出。为了解决洗井问题，有的油井管柱在单流阀以上还安装有滑套，但由于滑套可能离单流阀较远，仍不能完全解决洗井问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，发明了一种箭形开关阀，解决了目前单流阀无洗井通道的问题，并提高了其寿命。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、箭形开关阀，上接头、阀体和下接头顺次同轴螺纹连接，在阀腔中设置阀芯总成，所述的阀芯总成包括中心管、主凡尔和大弹簧；中心管上端外部设上密封面二，相应地，在上接头下端内孔中设上密封面一，上密封面一和上密封面二形成上密封副；中心管是上小下大的管体，设有外台阶一，阀体内孔中设内台阶一，在中心管和阀体之间的环空中于外台阶一和内台阶一之间安装大弹簧；在上接头和中心管之间于阀体侧壁设循环孔；在内台阶一以下于阀体侧壁设呼吸孔；中心管下端同轴连接主凡尔，主凡尔下部是外圆锥体或球体；下接头内孔中设内圆锥面二；主凡尔下部的外圆锥体或球体与所述的内圆锥面二相接触处形成下密封副；主凡尔上端面设沉孔，在主凡尔中部于沉孔侧壁设排液孔，所述的下密封副位于排液孔以下。

4、进一步地，所述的下接头的内孔为台阶孔，其上部是扩径孔，所述的扩径孔与下接头主孔道的过渡面为内圆锥面二，所述的排液孔轴向上位于所述的扩径孔内。

5、再进一步地，所述的主凡尔的沉孔底部设内螺纹；芯轴是上大下小的台阶圆柱体，其下端设外螺纹与主凡尔沉孔中所设的内螺纹相连接；挡砂凡尔同轴套装在芯轴中部；所述的挡砂凡尔下部呈圆锥形或球形，所述的主凡尔的沉孔上端口是内圆锥形，挡砂凡尔与主凡尔的沉孔上端口相接触处形成中密封副。

6、更进一步地，所述的挡砂凡尔内孔是台阶孔，有内台阶三，所述的芯轴有外台阶三，在芯轴和挡砂凡尔之间的环空中于所述的外台阶三和内台阶三之间安装小弹簧。

7、更进一步地，所述的芯轴上部外周设外台阶二，外台阶二的外径大于中心管内孔中的内台阶二的内径；芯轴上部大径段设轴向流道。

8、所述的呼吸孔中螺纹连接挡砂帽，挡砂帽上固定安装滤网。

9、所述的上接头下端侧壁上于上密封面一以下位置设置辅助密封圈。

10、所述的阀体外周设置卡槽，在卡槽的小径圆周面上设螺钉沉孔螺纹，电缆卡用螺钉固定在所述的卡槽内，电缆卡设有轴向电缆槽。

11、进一步地，所述的电缆卡上下两端是三角形截面，相应地，在卡槽的上下两端也设置剖面是三角形的三角形卡口，电缆卡的上下两端置于所述的三角形卡口内；在所述的三角形卡口的周向上设置电缆卡安装槽，所述的安装槽是上下相对设置。

12、再进一步地，所述的安装槽包括长安装槽和短安装槽，上下两边的三角形卡口处均布置2个长安装槽与2个短安装槽，长安装槽与短安装槽交错布置并关于圆心对称。

13、所述的上接头内孔中设置上坐落台阶，所述的中心管内孔中设置下坐落台阶。

14、与现有技术相比，本发明的优点在于：

15、1、由于在箭形开关阀的侧壁设置了循环孔，在出现阀上沉砂不能启动泵时，可以及时进行洗井作业，解除砂堵，恢复油井生产。

16、2、阀腔内在阀芯总成上增加了挡砂凡尔，沉砂不会直接落在下密封副处，有利于在沉砂后的重新打开，特别是减少了砂子落在下密封副上的机率，可以提高其密封寿命。

17、3、排液孔沉入下接头的扩径孔内，阀打开时，液流对下密封副的冲蚀小，阀的寿命长。

18、下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步描述。

技术特征：

1.箭形开关阀，上接头(1)、阀体(2)和下接头(10)顺次同轴螺纹连接，在阀腔中设置阀芯总成，其特征在于，所述的阀芯总成包括中心管(4)、主凡尔(9)和大弹簧(5)；中心管上端外部设上密封面二(401)，相应地，在上接头下端内孔中设上密封面一(103)，上密封面一和上密封面二形成上密封副；中心管是上小下大的管体，设有外台阶一(402)，阀体内孔中设内台阶一(202)，在中心管和阀体之间的环空中于外台阶一和内台阶一之间安装大弹簧(5)；在上接头和中心管之间于阀体侧壁设循环孔(201)；在内台阶一以下于阀体侧壁设呼吸孔(203)；中心管下端同轴连接主凡尔，主凡尔下部是外圆锥体或球体；下接头内孔中设内圆锥面二(1002)；主凡尔下部的外圆锥体或球体与所述的内圆锥面二相接触处形成下密封副；主凡尔上端面设沉孔，在主凡尔中部于沉孔侧壁设排液孔(901)，所述的下密封副位于排液孔以下。

2.根据权利要求1所述的箭形开关阀，其特征在于，所述的下接头的内孔为台阶孔，其上部是扩径孔(1001)，所述的扩径孔与下接头主孔道(1003)的过渡面为内圆锥面二(1002)，所述的排液孔(901)轴向上位于所述的扩径孔内。

3.根据权利要求2所述的箭形开关阀，其特征在于，所述的主凡尔的沉孔底部设内螺纹；芯轴(6)是上大下小的台阶圆柱体，其下端设外螺纹与主凡尔沉孔中所设的内螺纹相连接；挡砂凡尔(7)同轴套装在芯轴中部；所述的挡砂凡尔下部呈圆锥形或球形，所述的主凡尔的沉孔上端口是内圆锥形，挡砂凡尔与主凡尔的沉孔上端口相接触处形成中密封副。

4.根据权利要求3所述的箭形开关阀，其特征在于，所述的挡砂凡尔内孔是台阶孔，有内台阶三(701)，所述的芯轴有外台阶三(603)，在芯轴和挡砂凡尔之间的环空中于所述的外台阶三和内台阶三之间安装小弹簧(8)。

5.根据权利要求4所述的箭形开关阀，其特征在于，所述的芯轴上部外周设外台阶二(601)，外台阶二的外径大于中心管内孔中的内台阶二(403)的内径；芯轴上部大径段设轴向流道(602)。

6.根据权利要求1所述的箭形开关阀，其特征在于，所述的呼吸孔中螺纹连接挡砂帽(2031)，挡砂帽上固定安装滤网(2032)。

7.根据权利要求1所述的箭形开关阀，其特征在于，所述的上接头下端侧壁上于上密封面一以下位置设置辅助密封圈(104)。

8.根据权利要求1-7任一权利要求所述的箭形开关阀，其特征在于，所述的阀体外周设置卡槽(204)，在卡槽的小径圆周面上设螺钉沉孔螺纹(206)，电缆卡(3)用螺钉(301)固定在所述的卡槽内，电缆卡设有轴向电缆槽(302)。

9.根据权利要求8所述的箭形开关阀，其特征在于，所述的电缆卡上下两端是三角形截面，相应地，在卡槽的上下两端也设置剖面是三角形的三角形卡口(2041)，电缆卡的上下两端置于所述的三角形卡口内；在所述的三角形卡口的周向上设置电缆卡安装槽(205)，所述的安装槽是上下相对设置。

10.根据权利要求9所述的箭形开关阀，其特征在于，所述的安装槽包括长安装槽(2051)和短安装槽(2052)，上下两边的三角形卡口处均布置2个长安装槽与2个短安装槽，长安装槽与短安装槽交错布置并关于圆心对称。

11.根据权利要求10所述的箭形开关阀，其特征在于，所述的上接头内孔中设置上坐落台阶(101)，所述的中心管内孔中设置下坐落台阶(404)。

技术总结
本发明涉及一种箭形开关阀，用于油气井完井。本发明包括上接头、阀体和下接头顺次螺纹连接，在阀腔中设置阀芯总成，总成包括中心管、主凡尔和大弹簧；中心管上端外部及上接头下端内孔中分别设置上密封面二和上密封面一形成上密封副；在中心管和阀体之间的环空中安装大弹簧；在阀体侧壁设循环孔；在内台阶一以下于阀体侧壁设呼吸孔；中心管下端连接主凡尔，主凡尔下部的外圆锥体或球体与下接头内孔中的内圆锥面二相接触处形成下密封副；主凡尔上端面设沉孔，在主凡尔中部于沉孔侧壁设排液孔，所述的下密封副位于排液孔以下。由于设置了循环孔，可以及时进行洗井作业，并且本发明的开关阀工作可靠，寿命长。

技术研发人员：潘叶信,吴金枝,许涛
受保护的技术使用者：惟其信石油机械（天津）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15