耐沖蝕單流閥的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種耐沖蝕單流閥，其連接在油管中間，包括上接頭、下接頭、連接上接頭和下接頭的外筒，在外筒內部設置有耐磨沖管，外筒和耐磨沖管之間形成有環(huán)形空腔，耐磨沖管外側的上部和下部與外筒之間分別設置有密封膠圈，使耐磨沖管的內腔與環(huán)形空腔密封隔離并能使耐磨沖管沿外筒的內腔上下滑動，在外筒和耐磨沖管的環(huán)形空間內設置有控制耐磨沖管上下滑動的復位彈簧，與環(huán)形空腔對應的外筒上設有傳壓孔，使環(huán)形空腔與外界相通，在傳壓孔上裝有防砂網(wǎng)，在外筒的下端里側設置有垂直于耐磨沖管滑動方向的密封翻板，在下接頭上設置有密封翻板翻轉時容納密封翻板的空間，使耐磨沖管順暢滑向下接頭。本實用新型結構簡單，操作方便，是一種提高分層壓裂效率新工具。
【專利說明】耐沖蝕單流閥

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種油氣田開發(fā)應用的井下工具，尤其適用于油氣井多層段壓裂 工藝的提高壓裂效率、降低作業(yè)成本實現(xiàn)帶壓拖動分層壓裂工藝的耐沖蝕單流閥。

【背景技術】
[0002] 目前水力噴砂封隔器分層壓裂技術在低滲透和非常規(guī)油氣田得到大量應用。但是 每層壓裂后需要放噴排液、反洗井和拆裝井口，存在放噴過程因出砂而卡住工具、頻繁拆 裝井口勞動強度大、施工周期長的缺點。帶壓拖動分層壓裂可以提高分層壓裂的效率，但是 要實現(xiàn)帶壓拖動井內管柱，必須要在油管內下入堵塞工具，以隔離油管內部和井內的壓力。
[0003] 現(xiàn)有的油管內堵塞工具，或者操作復雜，或者內通徑小，無法滿足壓裂大排量要 求，或者無法經(jīng)受含砂液體的沖蝕。總之，目前使用的工具無法滿足壓裂過程中，快捷、有效 的隔離油管內部與井內壓力的要求。 實用新型內容
[0004] 本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種實現(xiàn)壓裂過程中，油管內流體的單 向流動，可用于大排量壓裂施工，具有耐沖蝕能力，允許大直徑球、棒類工具從其內部通過 的耐沖蝕單流閥。
[0005] 為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種耐沖蝕單流閥，其連 接在油管中間，包括上接頭、下接頭、連接上接頭和下接頭的外筒，在外筒內部設置有耐磨 沖管，外筒和耐磨沖管之間形成有環(huán)形空腔，耐磨沖管外側的上部和下部與外筒之間分別 設置有密封膠圈，使耐磨沖管的內腔與環(huán)形空腔密封隔離并能使耐磨沖管沿外筒的內腔上 下滑動，在外筒和耐磨沖管的環(huán)形空間內設置有控制耐磨沖管上下滑動的復位彈簧，與環(huán) 形空腔對應的外筒上設有傳壓孔，使環(huán)形空腔與外界相通，在傳壓孔上裝有防砂網(wǎng)，在外筒 的下端里側設置有垂直于耐磨沖管滑動方向的密封翻板，在下接頭上設置有密封翻板翻轉 時容納密封翻板的空間，使耐磨沖管順暢滑向下接頭。
[0006] 所述上接頭的內徑比下接頭的內徑要大，耐磨沖管的內徑與下接頭的內徑相同， 外筒通過內螺紋與上接頭連接，通過外螺紋與下接頭連接，設置在外筒內部的耐磨沖管的 內表面與下接頭的內表面位于同一曲面上。
[0007] 位于下接頭的空間的外筒下端固定有翻板座，密封翻板通過翻板軸固定在翻板座 上，密封翻板背面有一條凹槽，扭簧套在翻板軸上，扭簧在翻板軸上的扭矩傳遞和釋放，能 夠確保密封翻板開啟和關閉。
[0008] 所述復位彈簧套在耐磨沖管的外壁上。
[0009] 本實用新型的有益效果是：結構簡單，操作方便，是一種提高分層壓裂效率新工 具；內通徑大，液體大排量通過時摩阻低，滿足壓裂要求，可通過球或棒類工具；壓裂用砂 液混合物沖蝕不會造成密封失效。密封能力強，等級高，經(jīng)過沖蝕后，密封壓力超過35MPa。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是本實用新型的耐沖蝕單流閥的打開前狀態(tài)結構示意圖。
[0011] 圖2是本實用新型的耐沖蝕單流閥的打開后狀態(tài)結構示意圖。
[0012] 圖中：1、上接頭；2、外筒；3、耐磨沖管；4、復位彈簧；5、防砂網(wǎng)；6、傳壓孔；7、密封 膠圈；8、翻板軸；9、翻板座；10、扭簧；11、密封翻板；12、下接頭；13、環(huán)形空腔；14、空間。

【具體實施方式】
[0013] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明：
[0014] 本實用新型的耐沖蝕單流閥，其連接在油管中間，包括上接頭1、下接頭12、連接 上接頭1和下接頭12的外筒2,在外筒2內部設置有耐磨沖管3,外筒2和耐磨沖管3之間 形成有環(huán)形空腔13,耐磨沖管3外側的上部和下部與外筒2之間分別設置有密封膠圈7,使 耐磨沖管3的內腔與環(huán)形空腔13密封隔離并能使耐磨沖管3沿外筒2的內腔上下滑動，在 外筒2和耐磨沖管3的環(huán)形空間內設置有控制耐磨沖管3上下滑動的復位彈簧4,與環(huán)形空 腔13對應的外筒2上設有傳壓孔6,使環(huán)形空腔13與外界相通，在傳壓孔6上裝有防砂網(wǎng) 5,在外筒2的下端里側設置有垂直于耐磨沖管3滑動方向的密封翻板11，在下接頭12上設 置有密封翻板11翻轉時容納密封翻板11的空間14,使耐磨沖管3順暢滑向下接頭12。
[0015] 所述上接頭1的內徑比下接頭12的內徑要大，耐磨沖管3的內徑與下接頭12的 內徑相同，外筒2通過內螺紋與上接頭1連接，通過外螺紋與下接頭12連接，設置在外筒2 內部的耐磨沖管3的內表面與下接頭12的內表面位于同一曲面上。
[0016] 位于下接頭的空間14的外筒2下端固定有翻板座9,密封翻板11通過翻板軸8固 定在翻板座9上，密封翻板11背面有一條凹槽，扭簧10套在翻板軸8上，扭簧10在翻板軸 8上的扭矩傳遞和釋放，能夠確保密封翻板11開啟和關閉。
[0017] 所述復位彈簧4套在耐磨沖管3的外壁上。
[0018] 本實用新型考慮油層套管的內徑尺寸及入井管串的尺寸，合理設計該耐沖蝕單流 閥的內外徑尺寸，達到施工目的和性能安全可靠地目的。耐沖蝕單流閥連接在油管上并隨 油管下入井內，當油管外壓力高于管內壓力時，自動關閉耐沖蝕單流閥，可實現(xiàn)管內放壓為 零；當從油管內泵送液體時，自動打開耐沖蝕單流閥；耐沖蝕單流閥經(jīng)過大量含砂液體沖 蝕后，依然保持密封狀態(tài)，可以反復關閉和開啟；耐沖蝕單流閥內通徑大，滿足大排量壓裂 的要求，并且能通過小于通徑尺寸的各類介質（如膠球）。
[0019] 下面對本實用新型的使用過程進行詳細說明：
[0020] 上接頭1為油管母扣可以連接上部壓裂管柱；外筒2與上接頭1、下接頭12螺紋連 接，內部設計裝配其它附件；耐磨沖管3下部外徑與外筒2下部內徑通過密封膠圈7隔離， 確保內壓差形成后耐磨沖管3下端順利開啟并下行至下接頭12下端，便于壓裂用固液混合 物沖下并不會造成密封翻板11存積固體顆粒造成卡殼。
[0021] 復位彈簧4安裝在耐磨沖管3與外筒2組成的環(huán)形空間內，在耐沖蝕單流閥內部 壓力釋放后，通過自身的反彈力實現(xiàn)耐磨沖管3復位上行，確保密封翻板11能實現(xiàn)回位關 閉。
[0022] 翻板座9與外筒2下端固定為一體，中間嵌裝翻板軸8及扭簧10,扭簧10在翻板 軸8上的扭矩傳遞和釋放，能夠確保密封翻板11開啟和關閉。
[0023] 如圖1所示，入井前，耐沖蝕單流閥的密封翻板、翻板座處于密封狀態(tài)。實現(xiàn)封隔 耐沖蝕單流閥內外的作用。
[0024] 入井時，油管內的壓力是始終處于小于等于井筒內壓力的，因此耐沖蝕單流閥處 于密封關閉狀態(tài)。
[0025] 如圖2所示，管柱內泵送液體時，密封翻板11開啟，同時液體流經(jīng)耐磨沖管3產(chǎn)生 的壓力降推動耐磨沖管3向下運動，耐磨沖管下行至下接頭12下端，起到保護密封翻板11 不受砂子磨蝕的作用。
[0026] 泵送壓力停止后，耐磨沖管3上下流動壓差消失，在復位彈簧4的作用下，耐磨沖 管3上行復位，密封翻板11在扭簧10的作用下關閉并密封。
[0027] 綜上所述，本實用新型的內容并不局限在上述的實施例中，相同領域內的有識之 士可以在本實用新型的技術指導思想之內可以輕易提出其他的實施例，但這種實施例都包 括在本實用新型的范圍之內。
【權利要求】
1. 一種耐沖蝕單流閥，其特征在于，其連接在油管中間，包括上接頭（1)、下接頭（12)、 連接上接頭（1)和下接頭（12)的外筒（2)，在外筒（2)內部設置有耐磨沖管（3)，外筒（2) 和耐磨沖管（3)之間形成有環(huán)形空腔（13)，耐磨沖管（3)外側的上部和下部與外筒（2)之 間分別設置有密封膠圈（7)，使耐磨沖管（3)的內腔與環(huán)形空腔（13)密封隔離并能使耐磨 沖管（3)沿外筒（2)的內腔上下滑動，在外筒（2)和耐磨沖管（3)的環(huán)形空間內設置有控 制耐磨沖管（3)上下滑動的復位彈簧（4)，與環(huán)形空腔（13)對應的外筒（2)上設有傳壓孔 (6)，使環(huán)形空腔（13)與外界相通，在傳壓孔（6)上裝有防砂網(wǎng)（5)，在外筒（2)的下端里側 設置有垂直于耐磨沖管（3)滑動方向的密封翻板（11)，在下接頭（12)上設置有密封翻板 (11) 翻轉時容納密封翻板（11)的空間（14)，使耐磨沖管（3)順暢滑向下接頭（12)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的耐沖蝕單流閥，其特征在于，所述上接頭（1)的內徑比下接頭 (12) 的內徑要大，耐磨沖管⑶的內徑與下接頭（12)的內徑相同，外筒⑵通過內螺紋與 上接頭（1)連接，通過外螺紋與下接頭（12)連接，設置在外筒（2)內部的耐磨沖管（3)的 內表面與下接頭（12)的內表面位于同一曲面上。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的耐沖蝕單流閥，其特征在于，位于下接頭的空間（14)的 外筒（2)下端固定有翻板座（9)，密封翻板（11)通過翻板軸（8)固定在翻板座（9)上，密封 翻板（11)背面有一條凹槽，扭簧（10)套在翻板軸（8)上，扭簧（10)在翻板軸（8)上的扭 矩傳遞和釋放，能夠確保密封翻板（11)開啟和關閉。
4. 根據(jù)權利要求1所述的耐沖蝕單流閥，其特征在于，所述復位彈簧（4)套在耐磨沖管 (3)的外壁上。
【文檔編號】E21B34/06GK203879455SQ201420244778
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權日:2014年5月14日
【發(fā)明者】王林, 黃德輝, 張世林, 王玉忠, 任秋軍, 曹寧 申請人:中國石油集團渤海鉆探工程有限公司