專利名稱：連續(xù)油管分層壓裂用壓力平衡單向閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油開發(fā)用油氣井井下工具技術(shù)領(lǐng)域，確切地說涉及一種連續(xù)油管分層壓裂用壓力 平衡單向閥，該壓力平衡單向閥主要用于井下壓裂酸化施工。
背景技術(shù)：
國內(nèi)大多數(shù)油氣藏在縱向上存在多個產(chǎn)層，且較多為薄互層，有的甚至達(dá)5層以上，為了提高單井產(chǎn)能和油氣田最終采收率，在油氣井鉆井施工完成以后，實(shí)施壓裂酸化是實(shí)現(xiàn)油氣井增產(chǎn)的重要改造措施。對采用套管完成的井，現(xiàn)階段比較先進(jìn)的工藝是連續(xù)油管一次下井多次移動定位封隔不同層位的施工方法，采用了一種能實(shí)現(xiàn)對多產(chǎn)層油氣井進(jìn)行逐層封隔環(huán)空的封隔器，從而便于逐層噴砂射孔后進(jìn)行分層酸化壓裂施工。在上述施工工具中，需要設(shè)計一種壓力平衡單向閥使得封隔器坐封時能夠封閉管內(nèi)通道，從而實(shí)現(xiàn)對封隔器上下的管內(nèi)管外通道同時進(jìn)行封隔。但現(xiàn)有技術(shù)中沒有與封隔器配套使用的壓力平衡單向閥，這樣一來封隔器上下的管內(nèi)通道不能與管外通道同時進(jìn)行封隔，不利于逐層壓裂酸化改造。經(jīng)檢索，目前在國內(nèi)外相關(guān)期刊、雜志或?qū)＠麛?shù)據(jù)庫中，都沒有適用于連續(xù)油管分層壓裂用壓力平衡單向閥的相關(guān)技術(shù)發(fā)表。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種連續(xù)油管分層壓裂用壓力平衡單向閥，本發(fā)明能使得在封隔器坐封時封閉管內(nèi)通道，需要解封時使得封隔器上下壓力平衡，便于解封。本發(fā)明是通過采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種連續(xù)油管分層壓裂用壓力平衡單向閥，其特征在于包括從上到下順序連接的上接頭、限位連接套、本體、密封頭和下接頭，所述上接頭的內(nèi)部為縮徑的空腔結(jié)構(gòu)，在上接頭的上部空腔內(nèi)安裝有擋圈和密封球，密封球安裝在所述縮徑處，擋圈安裝于密封球上方，上接頭的下端固定連接所述密封頭且密封頭套在所述上接頭，限位連接套套在所述上接頭上，本體套在限位連接套和密封頭上，本體與限位連接套固定連接，在密封頭和限位連接套之間設(shè)有滑動間隙，所述下接頭伸入至本體的下端并與本體固定連接。還包括有密封盤根，所述密封盤根設(shè)置在密封頭的下端與下接頭之間。所述密封頭上開有用于串通管內(nèi)外流體和壓力的圓孔，在本體的壁上開有貫通的圓孔，本體上的圓孔和密封頭上的圓孔是連通的。所述擋圈是圓形孔板結(jié)構(gòu)。上接頭為上粗下細(xì)的空心圓柱體形，粗、細(xì)連接處為縮徑處，所述限位連接套套裝在縮徑段下方的上接頭上。所述圓孔為四個，四個圓孔均勻分布。
在上接頭和限位連接套之間、限位連接套和本體之間、密封頭和上接頭之間和下接頭和本體之間分別設(shè)置有O形密封圈。所述上接頭的上端設(shè)置有用于與噴砂器連接的螺紋扣。所述下接頭的下端設(shè)置有用于與封隔器連接的螺紋。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果如下
I、本發(fā)明中，采用上接頭、限位連接套、本體、密封頭、擋圈、密封球和下接頭組成的連續(xù)油管分層壓裂用壓力平衡單向閥，填補(bǔ)了國內(nèi)外關(guān)于本領(lǐng)域方面的技術(shù)空白，在下放管柱使封隔器坐封時，本發(fā)明的密封頭插入下接頭中，使得封隔器管內(nèi)密封，封隔了封隔器上下的管內(nèi)管外通道，需要解封時通過上提管柱使壓力平衡單向閥中的密封頭從下接頭中拔出，使得封隔器上下壓力平衡，便于解封。當(dāng)管柱上端連接的噴砂器需要進(jìn)行噴砂射孔時，壓力平衡單向閥起到單向閥作用，封隔管內(nèi)通道，使得噴砂器產(chǎn)生高壓形成高速射流。在出現(xiàn)砂堵后，壓力平衡單向閥能夠提供反循環(huán)沖砂通道，沖砂解堵。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)，采用本發(fā)明能有效提高環(huán)空機(jī)械封隔封隔器的封隔和坐封效果，方便坐封和解封，且便于噴砂器噴砂射孔以及反循環(huán)沖砂解堵。2、本發(fā)明中，采用“上接頭的下端固定連接所述密封頭且密封頭套在所述上接頭，限位連接套套在所述上接頭上，本體套在限位連接套和密封頭上，本體與限位連接套固定連接，在密封頭和限位連接套之間設(shè)有滑動間隙”的方式，在本體和上接頭之間就留有了空隙，該空隙就也就是密封頭和限位連接套之間設(shè)有滑動間隙，當(dāng)需要上提管柱時，限位連接套的端部就會抵住密封頭，從而使與密封頭固定連接的上接頭定位。3、本發(fā)明中，采用“在密封頭的下端與下接頭之間設(shè)置密封盤根”的方式，能夠方便用于密封管內(nèi)流體通道和封隔壓力。4、本發(fā)明中，采用“在密封頭和本體上開有圓孔”的方式，能夠方便用于管內(nèi)外的流體通道和封隔壓力。圓孔為均勻分布的四個，這樣的方式經(jīng)試驗(yàn)效果最好。5、本發(fā)明中，采用“上接頭為上粗下細(xì)的空心圓柱體形，粗、細(xì)連接處為縮徑處，所述限位連接套套裝在縮徑段下方的上接頭上”這樣的結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)上提管柱，密封頭抵住限位連接套時，由于限位連接套上方的上接頭直徑較粗，因此，限位連接套的位置也被固定得非常牢靠。6、本發(fā)明中，采用“擋圈為圓形孔板結(jié)構(gòu)”的方式，既能限制密封球的活動空間，又能通過流體。7、本發(fā)明中，在上接頭和限位連接套之間、限位連接套和本體之間、密封頭和上接頭之間和下接頭和本體之間分別設(shè)置有O形密封圈，這樣的結(jié)構(gòu)方式，O形密封圈的采用使得整個產(chǎn)品的密封效果大為提高。


下面將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，其中
圖I為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖
圖中標(biāo)記
I、上接頭，2、擋圈，3、密封球，4、限位連接套，5、本體，6、密封頭，7、下接頭，8、密封盤根，9、O形密封圈，A、圓孔。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系本發(fā)明主要由上接頭I、擋圈2、密封球3、限位連接套4、本 體5、密封頭6、下接頭7、密封盤根組8組成。本發(fā)明從上到下按以下順序連接上接頭I、擋圈2、密封球3、限位連接套4、本體5、密封頭6、下接頭7、密封盤根組8 ;所述上接頭I上端為螺紋扣，用于連接上管柱，其中心有密封球3和擋圈2形成的單向閥結(jié)構(gòu)，下端連接密封頭6 ;所述限位連接套4用于限制上接頭I和密封頭6的滑動范圍；所述本體5連接于限位連接套4之下；所述下接頭7連接于本體5之下，下端有螺紋，用于連接封隔器；所述密封頭6連接于上接頭I下端，其下端設(shè)有密封盤根組8。實(shí)施例2
本發(fā)明的主要用途在施工過程中，本發(fā)明的裝置具有以下重要作用設(shè)置的連續(xù)油管分層壓裂用壓力平衡單向閥能在下放管柱使封隔器坐封時，壓力平衡單向閥中的密封頭6插入下接頭7中，使得封隔器管內(nèi)密封，封隔了封隔器上下的管內(nèi)管外通道，封隔器需要解封時通過上提管柱使壓力平衡單向閥中的密封頭6從下接頭7中拔出，使得封隔器上下壓力平衡，便于解封。壓力平衡單向閥上接頭I的上端連接的為噴砂器，當(dāng)該噴砂器需要進(jìn)行噴砂射孔時，壓力平衡單向閥中的擋圈2和密封球3起到單向閥作用，封隔管內(nèi)通道，使得噴砂器產(chǎn)生高壓形成高速射流射穿套管。并且，在出現(xiàn)砂堵后，壓力平衡單向閥中的孔A能夠提供反循環(huán)沖砂通道，連通管柱內(nèi)外流體，可由管外向管內(nèi)進(jìn)行反向循環(huán)沖砂解堵。實(shí)施例3
本發(fā)明的最佳實(shí)施方式為，參照說明書附圖1，本發(fā)明包括從上到下順序連接的上接頭、限位連接套、本體、密封頭和下接頭，所述上接頭的內(nèi)部為縮徑的空腔結(jié)構(gòu)，在上接頭的上部空腔內(nèi)安裝有擋圈和密封球，密封球安裝在所述縮徑處，擋圈安裝于密封球上方，上接頭的下端固定連接所述密封頭且密封頭套在所述上接頭，限位連接套套在所述上接頭上，本體套在限位連接套和密封頭上，本體與限位連接套固定連接，在密封頭和限位連接套之間設(shè)有滑動間隙，所述下接頭伸入至本體的下端并與本體固定連接。還包括有密封盤根，所述密封盤根設(shè)置在密封頭的下端與下接頭之間。所述密封頭上開有用于串通管內(nèi)外流體和壓力的圓孔，在本體的壁上開有貫通的圓孔，本體上的圓孔和密封頭上的圓孔是連通的。所述擋圈是圓形孔板結(jié)構(gòu)。上接頭為上粗下細(xì)的空心圓柱體形，粗、細(xì)連接處為縮徑處，所述限位連接套套裝在縮徑段下方的上接頭上。所述圓孔為四個，四個圓孔均勻分布。在上接頭和限位連接套之間、限位連接套和本體之間、密封頭和上接頭之間和下接頭和本體之間分別設(shè)置有O形密封圈。所述上接頭的上端設(shè)置有用于與噴砂器連接的螺紋扣。所述下接頭的下端設(shè)置有用于與封隔器連接的螺紋。工作原理如下
在下放管柱使封隔器坐封時，本發(fā)明的密封頭插入下接頭中，使得封隔器管內(nèi)密封，封隔了封隔器上下的管內(nèi)管外通道，需要解封時通過上提管柱使壓力平衡單向閥中的密封頭從下接頭中拔出，使得封隔器上下壓力平衡，便于解封。當(dāng)管柱上端連接的噴砂器需要進(jìn)行噴砂射孔時，壓力平衡單向閥起到單向閥作用，封隔管內(nèi)通道，使得噴砂器產(chǎn)生高壓形成高
5速射流。在出現(xiàn)砂堵后，壓力平衡單向閥能夠提供反循環(huán)沖砂通道，沖砂解堵。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)，采用本發(fā)明能有效提高環(huán)空機(jī)械封隔封隔器的封隔和坐封效果，方便坐封和解封，且便于噴砂器噴砂射孔以及反循環(huán)沖砂解堵。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)油管分層壓裂用壓力平衡單向閥，其特征在于包括從上到下順序連接的上接頭(I)、限位連接套(4)、本體(5)、密封頭(6)和下接頭(7)，所述上接頭(I)的內(nèi)部為縮徑的空腔結(jié)構(gòu)，在上接頭(I)的上部空腔內(nèi)安裝有擋圈(2)和密封球(3)，密封球(3)安裝在所述縮徑處，擋圈(2)安裝于密封球(3)上方，上接頭(I)的下端固定連接所述密封頭(6 )且密封頭(6 )套在所述上接頭(I)，限位連接套(4 )套在所述上接頭(I)上，本體(5 )套在限位連接套(4)和密封頭(6 )上，本體(5 )與限位連接套(4)固定連接，在密封頭(6 )和限位連接套(4)之間設(shè)有滑動間隙，所述下接頭(7)伸入至本體(5)的下端并與本體(5)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種連續(xù)油管分層壓裂用壓力平衡單向閥，其特征在于還包括有密封盤根(8)，所述密封盤根(8)設(shè)置在密封頭(6)的下端與下接頭(7)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種連續(xù)油管分層壓裂用壓力平衡單向閥，其特征在于所述密封頭(6)上開有用于串通管內(nèi)外流體和壓力的圓孔(A)，在本體(5)的壁上開有貫通的圓孔(A)，本體(5)上的圓孔(A)和密封頭(6)上的圓孔(A)是連通的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種連續(xù)油管分層壓裂用壓力平衡單向閥，其特征在于所述擋圈(2)是圓形孔板結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種連續(xù)油管分層壓裂用壓力平衡單向閥，其特征在于所述圓孔(A)為四個，四個圓孔(A)均勻分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種連續(xù)油管分層壓裂用壓力平衡單向閥，其特征在于在上接頭(I)和限位連接套(4)之間、限位連接套(4)和本體(5)之間、密封頭(6)和上接頭(I)之間和下接頭(7)和本體(5)之間分別設(shè)置有O形密封圈(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種連續(xù)油管分層壓裂用壓力平衡單向閥，其特征在于所述上接頭(I)的上端設(shè)置有用于與噴砂器連接的螺紋扣。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種連續(xù)油管分層壓裂用壓力平衡單向閥，其特征在于所述下接頭(7)的下端設(shè)置有用于與封隔器連接的螺紋。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種連續(xù)油管分層壓裂用壓力平衡單向閥，包括從上到下順序連接的上接頭、限位連接套、本體、密封頭和下接頭，所述上接頭的內(nèi)部為縮徑的空腔結(jié)構(gòu)，在上接頭的上部空腔內(nèi)安裝有擋圈和密封球，密封球安裝在所述縮徑處，擋圈安裝于密封球上方，上接頭的下端固定連接所述密封頭且密封頭套在所述上接頭，限位連接套套在所述上接頭上，本體套在限位連接套和密封頭上，本體與限位連接套固定連接，在密封頭和限位連接套之間設(shè)有滑動間隙，所述下接頭伸入至本體的下端并與本體固定連接。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)，采用本發(fā)明能有效提高環(huán)空機(jī)械封隔封隔器的封隔和坐封效果，方便坐封和解封，且便于噴砂器噴砂射孔以及反循環(huán)沖砂解堵。
文檔編號E21B21/10GK102926704SQ201210507948
公開日2013年2月13日 申請日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者張毅超, 張道鵬, 潘勇, 鐘興久, 李斌, 伍軍 申請人:中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司井下作業(yè)公司