CN215057261U - 一种桥式偏心高压气举阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种桥式偏心高压气举阀，属气举排水采气工具技术领域。它由工作筒、氮气弹簧总成和单流阀总成构成，工作筒内制作有月牙形的流体主通道和圆形的偏心孔，氮气弹簧总成安装在偏心孔上部，单流阀总成安装在偏心孔下部。本实用新型采用氮气弹簧驱动开关的方式，提高了气举阀的承压能力，能够满足超深高压气井气举排水的需求，具有外径最小化，主通道过流面积最大化的特点，避免了由于气举阀外径减小要相应减小主流通道的过流面积而产生较大节流压差的现象。本实用新型能与连续油管配套构成气举排水采气一体化速度管柱，利用生产干线中邻井天然气或高压氮气或压缩天然气进行高压气举排水，还能利用该速度管柱正常采气，实现一管多用。

Description

一种桥式偏心高压气举阀

技术领域

本实用新型涉及一种桥式偏心高压气举阀，属气举排水采气工具技术领域。

背景技术

大多数超深高产气井的完井管柱由

油管和底部永久封隔器组配而成，管柱最小通径62—76mm，气井投产一段时间后，由于井底产生积液现象，往往造成气井停喷停产，主要解决办法是气举排水；现有投捞式气举阀、固定式气举阀由于承压低、工作筒外径大，无法下入到超深高产气井原完井管柱中进行气举排液，虽然连续油管管径小、且具有边加深边气举实现深度排液的功能，但连续油管的不足之处是每口井气举时必须动用连续油管的施工设备，采用高压氮气或压缩天然气高压气举才能显露其气举排水的优势，不适用于利用生产干线中邻井天然气进行气举排水，且施工作业成本高；再者，如果将连续油管固定悬挂在井口做成速度管柱用于气举排水，由于速度管柱深度是固定的，下深了可能气举不通，下浅了可能达不到气举排液目的，如何兼顾两者，既能通过现有生产油管中下入小直径连续油管的工艺方法来减小流体流动面积，增大流体流速，提高气井的采气携液能力，又可利用生产干线中邻井天然气进行气举排水，提高排水采气能效，最佳途径就是利用能与连续油管配套使用的小直径高压气举工具制成速度管柱，用作气举排水和采气管柱，这也正是当今急需解决的生产技术问题。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种具有外径小、长度短、承压大的特点，能与连续油管配套使用，构成气举排水采气一体化速度管柱，从而可以利用生产干线中邻井天然气进行气举排水，提高排水采气能效，也可利用高压氮气或压缩天然气进行高压气举排水，提高气举排水的掏空能力；生产时可以直接利用该速度管柱正常采气，提高采气携液能力，充分发挥连续油管管径小、起下速度快、气举排水和采气携液能力强的优势，实现一管多用目的的桥式偏心高压气举阀。

本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

该桥式偏心高压气举阀由工作筒、氮气弹簧总成和单流阀总成构成，其特征在于：所述的工作筒内制作有月牙形的流体主通道和圆形的偏心孔，所述的氮气弹簧总成安装在偏心孔的上部，所述的单流阀总成安装在偏心孔的下部。

所述的工作筒的偏心孔内制有上阀座和下阀座，上阀座和下阀座之间通过阀孔连通。

所述的工作筒上下两端的外表面制作有螺纹，工作筒两端通过螺纹分别与连续油管的专用连接器连接。

所述的氮气弹簧总成由上堵头、卡簧、气门芯、气压活塞、弹簧和上阀杆构成，上阀杆安装在偏心孔上部的上阀座内，上阀杆的上端孔内装有弹簧，上阀杆的上端装有气压活塞，气压活塞的上端部装有气门芯，上阀杆和气压活塞通过上堵头和卡簧固定在工作筒的偏心孔的上部。

所述的单流阀总成由下阀杆、复位弹簧和下堵头构成，下阀杆安装在偏心孔下部的下阀座内，下阀杆的下端圆杆上套装有复位弹簧，下阀杆和复位弹簧通过下堵头固定在工作筒的偏心孔的下部。

所述的上阀杆的装有弹簧的孔内通过气门芯注入有氮气。

所述的下堵头的中间制作有与下阀杆的下端圆杆相配合的中间通孔，中间通孔的周围均布制作有出气孔，下堵头与偏心孔底端螺纹连接。

所述的偏心孔外侧的中部制作有与装有上阀杆的圆柱孔相通的进气孔。

所述的工作筒的外表面上部装有密封圈a，外表面下部装有密封圈b；所述的上堵头的外表面上装有密封圈c；所述的气门芯的外表面上装有密封圈d；所述的气压活塞的外表面上部装有密封圈e，气压活塞的外表面下部装有密封圈f。

本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：

1、该桥式偏心高压气举阀采用活塞式氮气弹簧驱动开关的方式，大大提高了气举阀的承压能力，能够满足超深高压气井气举排水的需求。

2、由于该桥式偏心高压气举阀内部采用桥式偏心结构，使工具外径最小化、主通道过流面积最大化，可以避免出现由于气举阀外径减小的同时也相应减小主流通道过流面积而产生较大节流压差的现象。

3、该桥式偏心高压气举阀内置有单流阀总成，有利于与连续油管底部堵塞滑套配套使用，实现不压井作业。

4、该桥式偏心高压气举阀内置单流阀总成的下堵头由可溶材料制作，可满足反向气举和正向气举的需求切换。

5、该桥式偏心高压气举阀具有外径小、长度短、承压大的特点，能与连续油管配套使用，构成气举排水采气一体化速度管柱，从而可以利用生产干线中邻井天然气进行气举排水，提高排水采气能效，也可利用高压氮气或压缩天然气进行高压气举排水，提高气举排水的掏空能力，生产时可以直接利用该速度管柱正常采气，提高采气携液能力，实现一管多用的目的，有利于充分发挥连续油管管径小、起下速度快、气举排水和采气携液能力强的优势。

6、该桥式偏心高压气举阀如果上下采用可缠绕的柔性接头连接，则可直接随连续油管进入滚筒进行操作，操作更为安全方便。

7、该桥式偏心高压气举阀还能与小油管配套使用构成适用于高压超深的气举排水管柱和生产管柱。

附图说明

图1为桥式偏心高压气举阀的结构示意图；

图2为图1的A-A横截面的结构示意图；

图3为图1的B-B横截面的结构示意图；

图4为桥式偏心高压气举阀安装在连续油管内的结构示意图。

图中：1、工作筒，1-1、流体主通道，1-2、偏心孔，1-3、进气孔，1-4、阀孔，1-5、上阀座，1-6、下阀座，1-7密封圈a，1-8、密封圈b，2、上堵头，2-1、内六方，2-2、密封圈c，3、卡簧，4、气门芯，4-1、密封圈d，5、气压活塞，5-1、密封圈e，5-2、密封圈f，6、弹簧，7、上阀杆，8、下阀杆，9、复位弹簧，10、下堵头，10-1、中间通孔，10-2、出气孔，11、连续油管，12、专用连接器。

具体实施方式

下面结合附图对桥式偏心高压气举阀进行具体说明如下（参见附图1-4）：

该桥式偏心高压气举阀由工作筒1、氮气弹簧总成和单流阀总成构成，工作筒1的外形是一个圆柱体，工作筒1的外径与连续油管一致，所述的工作筒1内制作有月牙形的流体主通道1-1和圆形的偏心孔1-2，月牙形的流体主通道1-1有利于增大流体主通道过流面积，偏心孔1-2内制有上阀座1-5和下阀座1-6，上阀座1-5和下阀座1-6之间通过阀孔1-4连通，所述的氮气弹簧总成安装在偏心孔1-2的上部，所述的单流阀总成安装在偏心孔1-2的下部。所述的氮气弹簧总成由上堵头2、卡簧3、气门芯4、气压活塞5、弹簧6和上阀杆7构成，上阀杆7安装在偏心孔1-2上部的上阀座1-5内，上阀杆7的上端孔内装有弹簧6，上阀杆7的上端装有气压活塞5，气压活塞5的上端部装有气门芯4，气门芯4与气压活塞5之间装有密封圈d4-1，通过气门芯4能向气室内部注入氮气。上阀杆7和气压活塞5通过上堵头2和卡簧3固定在工作筒1的偏心孔1-2的上部，上堵头2通过丝扣安装在偏心孔1-2上部，上堵头2上端面制有内六方扳手孔2-1，上堵头2通过密封圈c2-2与偏心孔1-2形成密封。所述的气压活塞5外表面制成上大下小的变径圆柱体结构，气压活塞5下面小径圆柱体部分***上阀杆7上部圆柱形的内腔里，在气压活塞5小径圆柱体下部通过密封圈f5-2与上阀杆7上部圆柱形的内腔壁形成密封配合。气压活塞5大径圆柱体外壁上通过密封圈e5-1与偏心孔1-2内壁密封，在气压活塞5内制有圆柱形的内腔，且与上阀杆7上部圆柱形的内腔相通形成一个整体的气室内腔，弹簧6放置在气压活塞5底端面下方的上阀杆7上部的气室内。

所述的单流阀总成由下阀杆8、复位弹簧9和下堵头10构成，下阀杆8安装在偏心孔1-2下部的下阀座1-6内，下阀杆8和复位弹簧9通过下堵头10固定在工作筒1的偏心孔1-2的下部。所述的下阀杆8下部制成一个小径圆柱体，下堵头10的中间制作有与下阀杆8的下端圆杆相配合的中间通孔10-1，中间通孔10-1内径略大于下阀杆8下部的小径圆柱体的外径，下阀杆8下部的小径圆柱体部分***下堵头10的中间通孔10-1内，小径圆柱体中部外表面上套有复位弹簧9，在复位弹簧9的作用下，实现下阀杆8上部球面结构与下阀座1-6之间的关闭，下堵头10的中间通孔10-1四周制有上下贯通的出气孔10-2，下堵头10通过丝扣安装在偏心孔1-2下部。所述的偏心孔1-2外侧的中部制作有与装有上阀杆7的圆柱孔相通的进气孔1-3，进气孔1-3正对着上阀杆7下部的小径圆柱体。

所述的工作筒1上下两端的外表面制作有螺纹，工作筒1两端通过螺纹分别与连续油管的专用连接器12连接，并通过密封圈a1-7和密封圈b1-8进行密封。

所述的单流阀总成的下堵头10可以采用可溶材料制作，设计为在完成不压井作业后完全溶解，复位弹簧9和下阀杆8在重力作用下落入管柱底部，此时可以在井口从连续油管内正打压，高压气体通过阀孔1-4使弹簧6向上压缩，在上阀杆7离开上阀座1-5后，从进气孔1-3流入连续油管和油管的环空直至返出地面，可满足正向气举的需求。

该桥式偏心高压气举阀如果上下采用可缠绕的柔性接头连接，则可直接随连续油管进入滚筒进行操作，操作更为安全方便。该桥式偏心高压气举阀也能与小油管配套使用，构成适用于高压超深的气举排水管柱和生产管柱。

该桥式偏心高压气举阀随连接油管入井后，一方面，连续油管内正打压时，流体主通道1-1内压力增大，加上复位弹簧9的作用，单流阀总成处于关闭状态，有利于实现不压井作业；另一方面，连续油管外环空反打压气举时，高压气体从工作筒1的进气孔1-3进入，克服弹簧6的压力，向上压缩弹簧6，在上阀杆7离开上阀座1-5后，顺着阀孔1-4向下顶开单流阀，再顺着出气孔10-2进入气举阀内的流体主通道1-1，使气举阀井进入反向气举的工作状态；

以上所述只是本实用新型的较佳实施例而已，上述举例说明不对本实用新型的实质内容作任何形式上的限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本实用新型的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改或变形，以及可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，均仍属于本实用新型技术方案的范围内，而不背离本实用新型的实质和范围。

Claims (9)

1.一种桥式偏心高压气举阀，它由由工作筒（1）、氮气弹簧总成和单流阀总成构成，其特征在于：所述的工作筒（1）内制作有月牙形的流体主通道（1-1）和圆形的偏心孔（1-2），所述的氮气弹簧总成安装在偏心孔（1-2）的上部，所述的单流阀总成安装在偏心孔（1-2）的下部。

2.根据权利要求1所述的一种桥式偏心高压气举阀，其特征在于：所述的工作筒（1）的偏心孔（1-2）内制有上阀座（1-5）和下阀座（1-6），上阀座（1-5）和下阀座（1-6）之间通过阀孔（1-4）连通。

3.根据权利要求1所述的一种桥式偏心高压气举阀，其特征在于：所述的氮气弹簧总成由上堵头（2）、卡簧（3）、气门芯（4）、气压活塞（5）、弹簧（6）和上阀杆（7）构成，上阀杆（7）安装在偏心孔（1-2）上部的上阀座（1-5）内，上阀杆（7）的上端孔内装有弹簧（6），上阀杆（7）的上端装有气压活塞（5），气压活塞（5）的上端部装有气门芯（4），上阀杆（7）和气压活塞（5）通过上堵头（2）和卡簧（3）固定在工作筒（1）的偏心孔（1-2）的上部。

4.根据权利要求1所述的一种桥式偏心高压气举阀，其特征在于：所述的单流阀总成由下阀杆（8）、复位弹簧（9）和下堵头（10）构成，下阀杆（8）安装在偏心孔（1-2）下部的下阀座（1-6）内，下阀杆（8）的下端圆杆上套装有复位弹簧（9），下阀杆（8）和复位弹簧（9）通过下堵头（10）固定在工作筒（1）的偏心孔（1-2）的下部。

5.根据权利要求1所述的一种桥式偏心高压气举阀，其特征在于：所述的工作筒（1）上下两端的外表面制作有螺纹，工作筒（1）两端通过螺纹分别与连续油管的专用连接器（12）连接。

6.根据权利要求3所述的一种桥式偏心高压气举阀，其特征在于：所述的上阀杆（7）的装有弹簧（6）的孔内通过气门芯（4）注入有氮气。

7.根据权利要求4所述的一种桥式偏心高压气举阀，其特征在于：所述的下堵头（10）的中间制作有与下阀杆（8）的下端圆杆相配合的中间通孔（10-1），中间通孔（10-1）的周围均布制作有出气孔（10-2），下堵头（10）与偏心孔（1-2）底端螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的一种桥式偏心高压气举阀，其特征在于：所述的偏心孔（1-2）外侧的中部制作有与装有上阀杆（7）的圆柱孔相通的进气孔（1-3）。

9.根据权利要求1或3所述的一种桥式偏心高压气举阀，其特征在于：所述的工作筒（1）的外表面上部装有密封圈a（1-7），外表面下部装有密封圈b（1-8）；所述的上堵头（2）的外表面上装有密封圈c（2-2）；所述的气门芯（4）的外表面上装有密封圈d（4-1）；所述的气压活塞（5）的外表面上部装有密封圈e（5-1），气压活塞（5）的外表面下部装有密封圈f（5-2）。

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