一种稠油热采井用多功能球阀组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种稠油热采井使用的井下工具，尤其涉及一种稠油热采井用多功能球阀组件。
【背景技术】
[0002]在目前公知的稠油开采生产过程中，广泛采用注热等手段将原油加热，再采用电泵等手段开采。在这种开发过程中，首先要下入注热管柱，将蒸汽等加热介质注入地层，再次下入生产管柱进行开采；在这种开采过程中，为了确保生产期间的井下安全、保护生产工人的生命安全和油层在开采过程中不受污染以及海洋环境不被污染，在生产井上应用特殊构造的防污装置是必要的。但由于井下常为高温高压等复杂环境，对于井下工具特别是各种井下阀门的密封性能以及开关方式的要求都特别高，常规工具不能耐高温，不适用于热采作业，而且现有阀门的开启和关闭大都采用手动方式，需要进行钢丝作业，作业风险高，效率低，无法保证多次使用的需求，影响使用效果。因此，现在缺乏能够在高温等恶劣井下环境中保护储层的专用井下工具。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明的目的是提供一种结构原理简单、便于操作且安全可靠、能满足稠油热采作业条件的稠油热采井用多功能球阀组件。
[0004]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:一种稠油热采井用多功能球阀组件，其特征在于，包括上端能与油管连接的一上接头、上端与所述上接头下端固定连接的一推拉套、对称固定设置在所述推拉套下端并沿轴向延伸的两齿条、上端套设在所述推拉套内且能相对于所述推拉套上下滑动的一球阀套、通过对称固定设置的两球阀杆可转动地安装在所述球阀套腔体内的一球阀芯，以及安装在所述球阀套外分别与两所述球阀杆固定连接的两齿轮；所述球阀套下端还设置有能与锚定密封连接的下接头，所述推拉套下端的齿条与所述齿轮保持始终相啮合。
[0005]所述球阀套腔体内、在所述球阀芯的上部和下部还分别设置有一上密封座和一下密封座，且所述上密封座和下密封座均为合金钢制成；所述上密封座上方还设置有一螺丝套，所述螺丝套直接与所述球阀套相配合将所述上密封座压紧在所述球阀芯上部，所述下密封座下方还设置有一弹簧，在所述弹簧的作用下使所述下密封座紧贴在所述球阀芯下部。
[0006]所述球阀套上部还设置有一 T形压环，所述压环下端与所述球阀套上端固定连接，所述压环上部外径大于所述球阀套上部外径，小于所述推拉套的内径，对所述球阀套起限位作用，防止所述球阀套脱出所述推拉套。
[0007]所述推拉套与所述球阀套之间还设置有一紧定套，所述紧定套与所述推拉套固定连接，与所述推拉套一起沿所述球阀套上下运动，改变所述紧定套的长度以改变所述推拉套沿所述球阀套的运动行程，通过油管位移量来判断所述球阀组件的开关状态。
[0008]所述推拉套和所述球阀套上部外侧还套设有一外筒，所述外筒下端与所述球阀套下部台阶固定连接，所述外筒上端通过紧定环压紧在所述推拉套外壁上；所述外筒两侧还对称设置有两销轴，两所述销轴分别与两所述球阀杆连接。
[0009]在所述上接头与所述推拉套连接处、所述推拉套与所述紧定套连接处、所述紧定套与所述球阀套连接处、所述球阀套与所述压环连接处、所述外筒与所述紧定环连接处、所述紧定环与所述推拉套连接处、所述外筒与所述下接头连接处均采用金属圈进行密封。
[0010]所述上接头和下接头均采用API标准扣型。
[0011]本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本发明通过和球阀杆连接的齿轮与和推拉套连接的齿条配合控制球阀组件的开启和关闭，使得球阀组件可以在管柱上提和下压的过程中完成开启和关闭，结构原理简单、便于操作且安全可靠，可反复使用，能够满足稠油热采井注热、生产、测试等作业过程，也可以满足热采作业过程中对储层保护的作业需求，不需要进行钢丝作业，大幅降低作业风险，提高作业效率。2、本发明由于球阀芯与各部件之间采用金属对金属的直接密封形式，并且整个球阀组件没有任何电子器件以及橡胶元件，开关都由机械方式执行，从而可以保证球阀组件在高温等恶劣的井下环境中长期工作，满足稠油热采作业需求，填补了在热采领域注采一体化管柱中的一项空白3、本发明结构简单、便于操作，制造成本低。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的剖视结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0014]如图1所示，本发明提供的稠油热采井用多功能球阀组件，其包括上端可与油管(图中未示出)连接的一上接头1、上端与上接头I下端固定连接的一推拉套2、对称固定设置在推拉套2下端并沿轴向延伸的两齿条3、上端套设在推拉套2内且可相对于推拉套2上下滑动的一球阀套4、通过对称固定设置的两球阀杆5可转动地安装在球阀套4腔体内的一球阀芯6，以及安装在球阀套4外分别与两球阀杆5固定连接的两齿轮7，球阀套4下端还设置有可与锚定密封(图中未示出)连接的下接头8，推拉套2下端的齿条3与齿轮7保持始终相啮合；在上接头I上提或下压的过程中，齿条3带动齿轮7转动，齿轮7带动与其通过花键(仅以此为例，并不限于此)固定连接的球阀杆5—起转动，球阀杆5再带动球阀芯6转动，从而实现球阀组件的开启和关闭。
[0015]上述实施例中，如图1所示，球阀套4腔体内、在球阀芯6的上部和下部还分别设置有一上密封座9和一下密封座10，且上密封座9和下密封座10均为合金钢等金属材质制成，与球阀芯6之间为金属对金属的直接密封形式，不依赖橡胶元件，可以满足稠油热采的工作条件，且可以在井下长期工作。
[0016]上述实施例中，如图1所示，上密封座9上方还设置有一螺丝套11，螺丝套11直接与球阀套4相配合，通过螺丝套11与球阀套4的连接来将上密封座9压紧在球阀芯6上部，下密封座10下方还设置有一弹簧12，在弹簧12的作用下使下密封座10紧贴在球阀芯6下部，从而使上密封座9和下密封座10都能在球阀芯6转动过程中，始终与球阀芯6保持紧密贴合，从而保证对球阀组件的密封效果。
[0017]上述实施例中，如图1所示，球阀套4上部还设置有一 T形压环13，压环13下端与球阀套4上端通过螺纹(仅以此为例，并不限于此)固定连接，压环13上部外径大于球阀套4上部外径，小于推拉套2的内径，从而可以对球阀套4限位，防止球阀套4脱出推拉套2。
[0018]上述实施例中，推拉套2与球阀套4之间还设置有一紧定套14，紧定套14与推拉套2通过螺纹(仅以此为例，并不限于此)固定连接，可以与推拉套2—起沿球阀套4上下运动，紧定套14具有控制推拉套2运动行程的作用，改变紧定套14的长度即可改变推拉套2沿球阀套4的运动行程；同时，也可以通过油管的位移量来判断球阀组件的开关状态。
[0019]上述实施例中，如图1所示，推拉套2和球阀套4上部外侧还套设有一外筒15，夕卜筒15下端与球阀套4下部台阶固定连接，外筒15上端通过紧定环17压紧在推拉套2外壁上；外筒15两侧还对称设置有两销轴16，两销轴16分别与两球阀杆5连接，可以在球阀组件开启与关闭过程中保证球阀芯6转动的稳定性