石油井下作业用限压阀装置的制作方法

本技术属于水井或石油井下钻修井工具，具体涉及一种石油井下作业用限压阀装置。

背景技术：

1、在油水井生产过程中，经常伴随着测试，压裂，洗井等各种工具的作业，整个管柱会有一个较大的内压力和排量，通常在测试，压裂，洗井等井下作业中没有类似的过压力保护的装置，导致一些工具、油管、钻杆等在工作状态下因过压保护出现流道关闭或者工具故障，进而导致突然升压并造成井下事故，存在安全隐患，鉴于此，有必要提出一种限压阀装置。

技术实现思路

1、本实用新型解决的技术问题：提供一种石油井下作业用限压阀装置，通过优化限压结构，解决了工具、油管、钻杆等在井下作业时造成的管柱中压力过高而存在的安全隐患问题，保证井下工作时管柱内液体压力的稳定可靠性，降低实用工具故障，使用稳定可靠、结构简化、成本低廉、适用范围广、操作精度高且简便、具有广泛应用前景。

2、本实用新型采用的技术方案：石油井下作业用限压阀装置，包括上接头、外筒、芯轴和下接头，所述上接头下端与外筒上端密封固连，且外筒下端与下接头上端密封固连，所述外筒内密封套装有管状结构的芯轴，所述芯轴下端密封套装于下接头内，且套装并上定位于芯轴上的弹簧下端通过下接头进行下定位，所述芯轴在弹簧的初始推力作用下使其上端抵于上接头的下端面上，所述外筒上端外圆周壁上均布有多个泄压孔，所述芯轴上端外圆周壁上制有环槽，且环槽槽壁上圆周均布有多个与芯轴内孔连通的条形孔，所述芯轴的内压力大于弹簧对芯轴的初始推力时芯轴下移至泄压孔与环槽连通泄压。

3、其中，所述芯轴外轮廓为上端外径大于下端外径的阶梯状结构，所述芯轴上端大径段通过两组密封圈密封于外筒内，所述泄压孔内孔口位于两组密封圈之间，所述芯轴下端外壁上设有用于与下接头内壁接触密封的密封圈。

4、进一步地，所述芯轴上套装有位于弹簧下方的调整垫片，且弹簧下端通过调整垫片和下接头的配合进行下定位，所述弹簧对芯轴初始推力的大小通过改变调整垫片在芯轴上的位置进行调节；所述芯轴大径段与小径段形成的台阶面对弹簧进行上定位。

5、进一步地，多个所述条形孔形成的过流面积大于芯轴内孔的过流面积。

6、进一步地，所述上接头下端的外螺纹与外筒上端的螺孔适配固连，且上接头下端外壁上设有与外筒上端内壁接触并位于上接头与外筒螺纹连接位置下方的密封圈。

7、进一步地，所述外筒下端的螺孔与下接头上端螺纹固连，且下接头上端外壁上设有与外筒下端内壁接触并位于下接头与外筒螺纹连接位置上方的密封圈。

8、进一步地，所述外筒上端螺纹连接有内端部适配于上接头外壁上的导槽内的上防松螺塞，且上防松螺塞位于外筒与上接头纹连接位置的上方；所述外筒下端螺纹连接有内端部适配于下接头外壁上的导槽内的下防松螺塞，且下防松螺塞位于外筒与上接头纹连接位置的下方。

9、本实用新型与现有技术相比的优点：

10、1、本技术方案通过优化限压结构，解决了工具、油管、钻杆等在井下作业时造成的管柱中压力过高而存在的安全隐患问题，保证井下工作时管柱内液体压力的稳定可靠性，降低实用工具故障；

11、2、本技术方案通过旋转上接头和下接头来改变调整垫片在芯轴上的位置，来对弹簧对芯轴初始推力的大小进行调节，从而达到芯轴内内压力大小的调节，满足不同内压力范围的使用要求，适用范围大，内压力限定范围调节方便；

12、3、本技术方案使用稳定可靠，结构简化，成本低廉，适用范围广，在达到预设压力时自动触发，操作精度高且简便，具有广泛应用前景。

技术特征：

1.石油井下作业用限压阀装置，包括上接头（1）、外筒（2）、芯轴（3）和下接头（6），所述上接头（1）下端与外筒（2）上端密封固连，且外筒（2）下端与下接头（6）上端密封固连，所述外筒（2）内密封套装有管状结构的芯轴（3），其特征在于：所述芯轴（3）下端密封套装于下接头（6）内，且套装并上定位于芯轴（3）上的弹簧（4）下端通过下接头（6）进行下定位，所述芯轴（3）在弹簧（4）的初始推力作用下使其上端抵于上接头（1）的下端面上，所述外筒（2）上端外圆周壁上均布有多个泄压孔（7），所述芯轴（3）上端外圆周壁上制有环槽（8），且环槽（8）槽壁上圆周均布有多个与芯轴（3）内孔连通的条形孔（9），所述芯轴（3）的内压力大于弹簧（4）对芯轴（3）的初始推力时芯轴（3）下移至泄压孔（7）与环槽（8）连通泄压。

2.根据权利要求1所述的石油井下作业用限压阀装置，其特征在于：所述芯轴（3）外轮廓为上端外径大于下端外径的阶梯状结构，所述芯轴 （3）上端大径段通过两组密封圈（10）密封于外筒（2）内，所述泄压孔（7）内孔口位于两组密封圈（10）之间，所述芯轴（3）下端外壁上设有用于与下接头（6）内壁接触密封的密封圈（10）。

3.根据权利要求2所述的石油井下作业用限压阀装置，其特征在于：所述芯轴（3）上套装有位于弹簧（4）下方的调整垫片（5），且弹簧（4）下端通过调整垫片（5）和下接头（6）的配合进行下定位，所述弹簧（4）对芯轴（3）初始推力的大小通过改变调整垫片（5）在芯轴（3）上的位置进行调节；所述芯轴（3）大径段与小径段形成的台阶面对弹簧（4）进行上定位。

4.根据权利要求3所述的石油井下作业用限压阀装置，其特征在于：多个所述条形孔（9）形成的过流面积大于芯轴（3）内孔的过流面积。

5.根据权利要求1-4任一项所述的石油井下作业用限压阀装置，其特征在于：所述上接头 （1）下端的外螺纹与外筒（2）上端的螺孔适配固连，且上接头（1）下端外壁上设有与外筒（2）上端内壁接触并位于上接头（1）与外筒（2）螺纹连接位置下方的密封圈（10）。

6.根据权利要求5所述的石油井下作业用限压阀装置，其特征在于：所述外筒（2）下端的螺孔与下接头（6）上端螺纹固连，且下接头（6）上端外壁上设有与外筒（2）下端内壁接触并位于下接头（6）与外筒（2）螺纹连接位置上方的密封圈（10）。

7.根据权利要求6所述的石油井下作业用限压阀装置，其特征在于：所述外筒（2）上端螺纹连接有内端部适配于上接头（1）外壁上的导槽内的上防松螺塞（11），且上防松螺塞（11）位于外筒（2）与上接头（1）纹连接位置的上方；所述外筒（2）下端螺纹连接有内端部适配于下接头（6）外壁上的导槽内的下防松螺塞（12），且下防松螺塞（12）位于外筒（2）与上接头（1）纹连接位置的下方。

技术总结
提供一种石油井下作业用限压阀装置，使芯轴下端密封套装于下接头内，且套装并上定位于芯轴上的弹簧下端通过下接头进行下定位，芯轴在弹簧的初始推力作用下使其上端抵于上接头的下端面上，外筒上端外圆周壁上均布有多个泄压孔，芯轴上端外圆周壁上制有环槽，且环槽槽壁上圆周均布有多个与芯轴内孔连通的条形孔，芯轴的内压力大于弹簧对芯轴的初始推力时芯轴下移至泄压孔与环槽连通泄压。本技术通过优化限压结构，解决了工具、油管、钻杆等在井下作业时造成的管柱中压力过高而存在的安全隐患问题，保证井下工作时管柱内液体压力的稳定可靠性，降低实用工具故障，使用稳定可靠、结构简化、成本低廉、适用范围广、操作精度高且简便。

技术研发人员：郭朝阳,王寅
受保护的技术使用者：宝鸡聚能石油机械有限公司
技术研发日：20230620
技术公布日：2024/1/15