专利名称：蝶式油管开关阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田油井使用的开关阀技术领域，是一种蝶式油管开关阀。
二背景技术：
目前，相类似产品，如油管堵塞器，均采用卡瓦、滑块机构或分瓣爪等锁定机构。这 些工具下入或起出油井时大多采用钢丝连接专用工具至预定位置，采取上提、下放或震击 等方式完成开关动作。如在800米以内浅井应用上述工具，则操作复杂、成本较高。
三、发明内容本实用新型提供了一种蝶式油管开关阀，其解决了现有不压井用油管堵塞装置操 作复杂、成本较高的问题。本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的一种蝶式油管开关阀，包括堵 塞器工作筒和能够从堵塞器工作筒上部装入使堵塞器工作筒阻断并保持密封的堵塞杆；堵 塞器工作筒的上部有上安装螺纹，堵塞器工作筒的下部有下安装螺纹，堵塞器工作筒的上 部管腔内壁上有上端面为上大下小锥面的环状凸台，堵塞器工作筒的下部管腔内壁上通过 剪切螺钉固定连接有能够因剪切螺钉的剪断而从堵塞器工作筒的下端开口落下的滑套，滑 套的外侧与堵塞器工作筒的下部管腔内壁之间保持密封；堵塞杆的中部有能够卡在环状凸 台下端面上以限止堵塞杆上移的单向锁定装置，单向锁定装置下方的堵塞杆上有能坐在滑 套上端的环形圆台。下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进上述堵塞器工作筒可包括上套筒和下套筒；上安装螺纹位于上套筒的上端上，下 安装螺纹位于下套筒的下端上，环状凸台位于上套筒的上部管腔内壁上，滑套安装在下套 筒的管腔内；上套筒的下部有套筒内连接螺纹，下套筒的上部有套筒外连接螺纹，上套筒和 下套筒通过套筒内连接螺纹和套筒外连接螺纹固定连接在一起，上套筒的管腔和下套筒的 管腔相连通；下套筒上部管腔内壁上有环形限位凸台，滑套的上端面顶紧在环形限位凸台 的下端面上；下套筒上有套筒剪钉螺孔，滑套外侧对应套筒剪钉螺孔的位置有滑套剪钉孔， 剪切螺钉的外端安装在套筒剪钉螺孔内，剪切螺钉的内端安装在滑套剪钉孔内。上述堵塞杆可包括上开关芯杆和下开关芯杆；上开关芯杆的下部有锁块槽，单向 锁定装置安装在锁块槽内，环形圆台位于上开关芯杆的下端外侧，上开关芯杆的底面中心 有与锁块槽相连通的芯杆连接螺孔；下开关芯杆的上部有下杆连接螺柱，下杆连接螺柱的 上端为上小下大的下杆圆锥面；上开关芯杆和下开关芯杆通过芯杆连接螺孔和下杆连接螺 柱固定连接在一起，上开关芯杆通过环形圆台坐在滑套上端上，下开关芯杆套装在滑套的 管腔内；单向锁定装置可包括左锁块、右锁块、固定销和扭力弹簧；左锁块和右锁块的中部 通过固定销铰接在锁块槽中部的上开关芯杆上，左锁块和右锁块之间安装有能使左锁块和 右锁块的上端远离上开关芯杆轴线的扭力弹簧，扭力弹簧的中部套装在固定销上，扭力弹 簧的左端固定安装在左锁块上，扭力弹簧的右端固定安装在右锁块上；左锁块和右锁块的上端外侧通过锁块槽伸出至上开关芯杆的外部并压紧在上套筒的管腔内壁上，左锁块和右 锁块的下端内侧分别压紧在下杆圆锥面上。上述滑套的管腔上端开口处可有上大下小的滑套锥面，环形圆台的下端有与滑套 锥面相配合的上大下小的芯杆锥面，上开关芯杆通过芯杆锥面坐在滑套锥面上并保持密 封。上述下开关芯杆的外侧对应有滑套下部的位置可有下芯杆凸台，下开关芯杆通过 下芯杆凸台套装在滑套的管腔内，下芯杆凸台的外侧可有不少于一个的下芯杆密封槽并安 装有密封圈。上述上套筒和下套筒的连接处可有防转螺钉，套筒内连接螺纹下方的上套筒上有 防转螺孔，下套筒上对应防转螺孔的位置有锁定孔，防转螺钉的外端安装在防转螺孔内，防 转螺钉的内端安装在锁定孔内。上述套筒内连接螺纹上方的上套筒管腔内壁上可有不少于一个的套筒密封槽并 安装有密封圈。上述滑套的外侧可有不少于一个的滑套密封槽并安装有密封圈。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过将堵塞杆装入堵塞器工作筒而封 闭油管并能反向承压，通过打压推动滑套剪断剪切螺钉而使滑套和堵塞杆落下以开启油 管，具有便于操作、密封稳定可靠、反向承压性能良好、成本低廉的特点。
四
附图1为本实用新型最佳实施例的主视局部剖视结构示意图。附图中的编码分别为1为滑套，2为上安装螺纹，3为下安装螺纹，4为环状凸台， 5为剪切螺钉，6为环形圆台，7为上套筒，8为下套筒，9为套筒内连接螺纹，10为套筒外连 接螺纹，11为环形限位凸台，12为套筒剪钉螺孔，13为滑套剪钉孔，14为上开关芯杆，15为 下开关芯杆，16为锁块槽，17为芯杆连接螺孔，18为下杆连接螺柱，19为下杆圆锥面，20为 左锁块，21为右锁块，22为固定销，23为扭力弹簧，24为滑套锥面，25为芯杆锥面，26为下 芯杆凸台，27为下芯杆密封槽，28为防转螺钉，29为防转螺孔，30为锁定孔，31为套筒密封 槽，32为滑套密封槽。
五具体实施方式
本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来 确定具体的实施方式。下面结合最佳实施例及附图对本实用新型作进一步描述如附图1所示，该蝶式油管开关阀包括堵塞器工作筒和能够从堵塞器工作筒上部 装入使堵塞器工作筒阻断并保持密封的堵塞杆；堵塞器工作筒的上部有上安装螺纹2，堵 塞器工作筒的下部有下安装螺纹3，堵塞器工作筒的上部管腔内壁上有上端面为上大下小 锥面的环状凸台4，堵塞器工作筒的下部管腔内壁上通过剪切螺钉5固定连接有能够因剪 切螺钉5的剪断而从堵塞器工作筒的下端开口落下的滑套1，滑套1的外侧与堵塞器工作筒 的下部管腔内壁之间保持密封；堵塞杆的中部有能够卡在环状凸台4下端面上以限止堵塞 杆上移的单向锁定装置，单向锁定装置下方的堵塞杆上有能坐在滑套1上端的环形圆台6。仅需将堵塞杆从上端开口投入堵塞器工作筒便可完成油管封堵被剪切螺钉5固 定在堵塞 器工作筒内的滑套1通过环形圆台6阻止了堵塞杆下移，而单向锁定装置又通过环状凸台 4限制了堵塞杆因下部压力的推动发生上移。当需要开启油管时，仅需从上部打压，使堵塞 杆带动滑套1下移直至剪断剪切螺钉5时，滑套1和堵塞杆自由下落而使堵塞器工作筒的 上端开口与下端开口连通，因而操作十分方便简单。可根据实际需要，对上述蝶式油管开关阀作进一步优化或/和改进如附图1所示，堵塞器工作筒包括上套筒7和下套筒8 ；上安装螺纹2位于上套筒 7的上端上，下安装螺纹3位于下套筒8的下端上，环状凸台4位于上套筒7的上部管腔内 壁上，滑套1安装在下套筒8的管腔内；上套筒7的下部有套筒内连接螺纹9，下套筒8的 上部有套筒外连接螺纹10，上套筒7和下套筒8通过套筒内连接螺纹9和套筒外连接螺纹 10固定连接在一起，上套筒7的管腔和下套筒8的管腔相连通；下套筒8上部管腔内壁上 有环形限位凸台11，滑套1的上端面顶紧在环形限位凸台11的下端面上；下套筒8上有套 筒剪钉螺孔12，滑套1外侧对应套筒剪钉螺孔12的位置有滑套剪钉孔13，剪切螺钉5的外 端安装在套筒剪钉螺孔12内，剪切螺钉5的内端安装在滑套剪钉孔13内。堵塞器工作筒 分为上套筒7和下套筒8，能够缩短管长更加便于制造加工、存放运输和组装使用，也便于 更换和维修。如附图1所示，堵塞杆包括上开关芯杆14和下开关芯杆15 ；上开关芯杆14的下 部有锁块槽16，单向锁定装置安装在锁块槽16内，环形圆台6位于上开关芯杆14的下端外 侧，上开关芯杆14的底面中心有与锁块槽16相连通的芯杆连接螺孔17 ；下开关芯杆15的 上部有下杆连接螺柱18，下杆连接螺柱18的上端为上小下大的下杆圆锥面19 ；上开关芯杆 14和下开关芯杆15通过芯杆连接螺孔17和下杆连接螺柱18固定连接在一起，上开关芯杆 14通过环形圆台6坐在滑套1上端上，下开关芯杆15套装在滑套1的管腔内；单向锁定装 置包括左锁块20、右锁块21、固定销22和扭力弹簧23 ；左锁块20和右锁块21的中部通过 固定销22铰接在锁块槽16中部的上开关芯杆14上，左锁块20和右锁块21之间安装有能 使左锁块20和右锁块21的上端远离上开关芯杆14轴线的扭力弹簧23，扭力弹簧23的中 部套装在固定销22上，扭力弹簧23的左端固定安装在左锁块20上，扭力弹簧23的右端固 定安装在右锁块21上；左锁块20和右锁块21的上端外侧通过锁块槽16伸出至上开关芯 杆14的外部并压紧在上套筒7的管腔内壁上，左锁块20和右锁块21的下端内侧分别压紧 在下杆圆锥面19上。堵塞杆分为上开关芯杆14和下开关芯杆15能够缩短杆长更加便于 制造加工、存放运输和组装使用，也便于更换和维修。左锁块20、右锁块21、固定销22和扭 力弹簧23组成的单向锁定装置既牢固可靠，又结构简单便于维护，还节省了成本。下杆圆 锥面19和扭力弹簧23配合起限位作用，使左锁块20和右锁块21只在要求的角度范围内 绕固定销22转动。如附图1所示，滑套1的管腔上端开口处有上大下小的滑套锥面24，环形圆台6的 下端有与滑套锥面24相配合的上大下小的芯杆锥面25，上开关芯杆14通过芯杆锥面25坐 在滑套锥面24上并保持密封。当从滑套1的上端打压时，芯杆锥面25和滑套锥面24的配 合能够保证上开关芯杆14与滑套1接触处的密封性能良好，从而使剪切螺钉5能够在要求 的打压压力下和规定时间内被剪断。如附图1所示，下开关芯杆15的外侧对应有滑套1下部的位置有下芯杆凸台26，下开关芯杆15通过下芯杆凸台26套装在滑套1的管腔内，下芯杆凸台26的外侧有不少于 一个的下芯杆密封槽27并安装有密封圈。下芯杆凸台26的外径尺寸与滑套1的管腔内径 尺寸相配合，以进一步地提高结合处的密封性能。下芯杆密封槽27内所安装密封圈的外侧 面压紧在滑套1的管腔内壁上，从而使下芯杆凸台26与滑套1的内腔配合处的密封更加可罪。如附图1所示，上套筒7和下套筒8的连接处有防转螺钉28，套筒内连接螺纹9下 方的上套筒7上有防转螺孔29，下套筒7上对应防转螺孔29的位置有锁定孔30，防转螺钉 28的外端安装在防转螺孔29内，防转螺钉28的内端安装在锁定孔30内。防转螺钉28能 够防止因振动和冲击使上套筒7相对下套筒8转动而使螺纹松脱。如附图1所示，套筒内连接螺纹9上方的上套筒7管腔内壁上有不少于一个的套 筒密封槽31并安装有密封圈。套筒密封槽31内所安装密封圈的内侧面压紧在下套筒8的 上端外侧上，从而使上套筒7与下套筒8的连接处保持密封。如附图1所示，滑套1的外侧有不少于一个的滑套密封槽32并安装有密封圈。滑 套密封槽32内所安装密封圈的外侧面压紧在下套筒8的下部管腔内壁上而使滑套1与下 套筒8的连接处保持密封。以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施 效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。本实用新型最佳实施例的工作过程是将上套筒7与装有滑套1的下套筒8组好后用防转螺钉28锁紧形成堵塞器工作筒，将其安装到油管上并下入井内；将上开关芯杆14 和下开关芯杆15及单向锁定装置组装好形成堵塞杆以待使用。当需要关闭本实用新型进 行不压井作业时首先，在采油树上连接防喷管，将组装好的堵塞杆放入防喷管中，关闭防 喷管，之后打开油管间门，使堵塞杆沿油管落下；其次，堵塞杆因重力落至预先下入的堵塞 器工作筒内，堵塞杆上的单向锁定装置与环状凸台4接触，环状凸台4的上端椎面压紧左锁 块20和右锁块21的上端，使其压缩扭力弹簧23而收回并通过环状凸台4的管腔，之后左 锁块20和右锁块21在扭力弹簧23的作用下张开，下开关芯杆15下部的环形圆台6通过 芯杆锥面25坐在滑套1的滑套锥面24上，同时下开关芯杆15和滑套1之间因下芯杆凸台 26与滑套1的内腔配合及下芯杆密封槽27的密封圈而形成密封；接着，而当下部油管产生 的压力推动堵塞杆时，堵塞杆只能上移一小段，左锁块20和右锁块21的上端外侧卡在环状 凸台4的底面上，而此时下开关芯杆15与滑套1的配合处仍保持着良好的密封，即起到反 向锁定作用，封闭了下部油管压力；最后，当需要开启本实用新型时，从上部油管打压，压力 通过堵塞杆传递到滑套1上，直至将滑套1与下套筒8之间连接的剪切螺钉5剪断，使滑套 1与堵塞器工作筒分离，滑套1连同堵塞杆从堵塞器工作筒的下端开口落下，从而使堵塞器 工作筒得以畅通，达到开启油管通道的目的。
权利要求一种蝶式油管开关阀，其特征在于包括堵塞器工作筒和能够从堵塞器工作筒上部装入使堵塞器工作筒阻断并保持密封的堵塞杆；堵塞器工作筒的上部有上安装螺纹，堵塞器工作筒的下部有下安装螺纹，堵塞器工作筒的上部管腔内壁上有上端面为上大下小锥面的环状凸台，堵塞器工作筒的下部管腔内壁上通过剪切螺钉固定连接有能够因剪切螺钉的剪断而从堵塞器工作筒的下端开口落下的滑套，滑套的外侧与堵塞器工作筒的下部管腔内壁之间保持密封；堵塞杆的中部有能够卡在环状凸台下端面上以限止堵塞杆上移的单向锁定装置，单向锁定装置下方的堵塞杆上有能坐在滑套上端的环形圆台。
2.根据权利要求1所述的蝶式油管开关阀，其特征在于堵塞器工作筒包括上套筒和下 套筒；上安装螺纹位于上套筒的上端上，下安装螺纹位于下套筒的下端上，环状凸台位于上 套筒的上部管腔内壁上，滑套安装在下套筒的管腔内；上套筒的下部有套筒内连接螺纹，下 套筒的上部有套筒外连接螺纹，上套筒和下套筒通过套筒内连接螺纹和套筒外连接螺纹固 定连接在一起，上套筒的管腔和下套筒的管腔相连通；下套筒上部管腔内壁上有环形限位 凸台，滑套的上端面顶紧在环形限位凸台的下端面上；下套筒上有套筒剪钉螺孔，滑套外侧 对应套筒剪钉螺孔的位置有滑套剪钉孔，剪切螺钉的外端安装在套筒剪钉螺孔内，剪切螺 钉的内端安装在滑套剪钉孔内。
3.根据权利要求1或2所述的蝶式油管开关阀，其特征在于堵塞杆包括上开关芯杆和 下开关芯杆；上开关芯杆的下部有锁块槽，单向锁定装置安装在锁块槽内，环形圆台位于上 开关芯杆的下端外侧，上开关芯杆的底面中心有与锁块槽相连通的芯杆连接螺孔；下开关 芯杆的上部有下杆连接螺柱，下杆连接螺柱的上端为上小下大的下杆圆锥面；上开关芯杆 和下开关芯杆通过芯杆连接螺孔和下杆连接螺柱固定连接在一起，上开关芯杆通过环形圆 台坐在滑套上端上，下开关芯杆套装在滑套的管腔内；单向锁定装置包括左锁块、右锁块、 固定销和扭力弹簧；左锁块和右锁块的中部通过固定销铰接在锁块槽中部的上开关芯杆 上，左锁块和右锁块之间安装有能使左锁块和右锁块的上端远离上开关芯杆轴线的扭力弹 簧，扭力弹簧的中部套装在固定销上，扭力弹簧的左端固定安装在左锁块上，扭力弹簧的右 端固定安装在右锁块上；左锁块和右锁块的上端外侧通过锁块槽伸出至上开关芯杆的外部 并压紧在上套筒的管腔内壁上，左锁块和右锁块的下端内侧分别压紧在下杆圆锥面上。
4.根据权利要求1或2所述的蝶式油管开关阀，其特征在于滑套的管腔上端开口处有 上大下小的滑套锥面，环形圆台的下端有与滑套锥面相配合的上大下小的芯杆锥面，上开 关芯杆通过芯杆锥面坐在滑套锥面上并保持密封。
5.根据权利要求3所述的蝶式油管开关阀，其特征在于滑套的管腔上端开口处有上大 下小的滑套锥面，环形圆台的下端有与滑套锥面相配合的上大下小的芯杆锥面，上开关芯 杆通过芯杆锥面坐在滑套锥面上并保持密封。
6.根据权利要求4所述的蝶式油管开关阀，其特征在于下开关芯杆的外侧对应有滑套 下部的位置有下芯杆凸台，下开关芯杆通过下芯杆凸台套装在滑套的管腔内，下芯杆凸台 的外侧有不少于一个的下芯杆密封槽并安装有密封圈。
7.根据权利要求5所述的蝶式油管开关阀，其特征在于下开关芯杆的外侧对应有滑套 下部的位置有下芯杆凸台，下开关芯杆通过下芯杆凸台套装在滑套的管腔内，下芯杆凸台 的外侧有不少于一个的下芯杆密封槽并安装有密封圈。
8.根据权利要求7所述的蝶式油管开关阀，其特征在于上套筒和下套筒的连接处有防转螺钉，套筒内连接螺纹下方的上套筒上有防转螺孔，下套筒上对应防转螺孔的位置有锁 定孔，防转螺钉的外端安装在防转螺孔内，防转螺钉的内端安装在锁定孔内。
9.根据权利要求8所述的蝶式油管开关阀，其特征在于套筒内连接螺纹上方的上套筒 管腔内壁上有不少于一个的套筒密封槽并安装有密封圈。
10.根据权利要求9所述的蝶式油管开关阀，其特征在于滑套的外侧有不少于一个的 滑套密封槽并安装有密封圈。
专利摘要本实用新型涉及油田油井使用的开关阀技术领域，是一种蝶式油管开关阀，其包括堵塞器工作筒和能够从堵塞器工作筒上部装入使堵塞器工作筒阻断并保持密封的堵塞杆；堵塞器工作筒的上部管腔内壁上有上端面为上大下小锥面的环状凸台，堵塞器工作筒的下部管腔内壁上通过剪切螺钉固定连接有能够因剪切螺钉的剪断而从堵塞器工作筒的下端开口落下的滑套；堵塞杆的中部有能够限止堵塞杆上移的单向锁定装置。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过将堵塞杆装入堵塞器工作筒而封闭油管并能反向承压，通过打压推动滑套剪断剪切螺钉而使滑套和堵塞杆落下以开启油管，具有便于操作、密封稳定可靠、反向承压性能良好、成本低廉的特点。
文档编号F16K1/46GK201575166SQ20092027734
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者张茹, 李璐, 王群立, 袁新生, 西尔艾力 申请人:中国石油天然气集团公司;新疆石油管理局采油工艺研究院