机采井不压井环保作业井下开关.pdf

一种机采井不压井环保作业井下开关。主要解决现有技术中没有一种装置能够有效实现机采井不压井环保作业工艺的问题。其特征在于：所述井下开关还包括一个由凡尔罩(2)、凡尔球(4)、凡尔座(5)构成的单流阀以及一个滑套(7)、一根捅杆(9)、一个活门(14)、一个具有长短滑道位置的锯齿形圆周滑道(16)、一个活门座(17)、一个滑块座(18)、一个滑块(19)以及一个弹簧推承座(21)和矩形弹簧(22)，上述部件均固定于由上接头(1)、下接头(23)以及外壳体(15)构成的腔体内。该种开关能够有效防止原油在起、下管柱时从井中喷出，达到机采井不压井环保作业的目的，并且这种开关还具有耐磨损、使用寿命长的特点。

1.  一种机采井不压井环保作业井下开关，包括上接头(1)、下接头(23)以及外壳体(15)，其特征在于：所述井下开关还包括一个由凡尔罩(2)、凡尔球(4)、凡尔座(5)构成的单流阀以及一个滑套(7)、一根捅杆(9)、一个活门(14)、一个具有长短滑道位置的锯齿形圆周滑道(16)、一个活门座(17)、一个滑块座(18)、一个滑块(19)以及一个弹簧推承座(21)和矩形弹簧(22)，上述部件均固定于由上接头(1)、下接头(23)以及外壳体(15)构成的腔体内；
其中，上接头(1)的外壁与外壳体(15)相连接，其内壁上则固定有凡尔座(5)，两者之间通过密封圈密封，凡尔罩(2)固定在上接头(1)内，位于凡尔座(5)的上端，两者之间形成一个腔室，凡尔球(4)位于该腔室内，此腔室的下端开有传压孔(6)；
所述滑套(7)位于传压孔(6)下面、由上接头(1)的外壁和外壳体(15)的内壁所构成的环形空间内，滑套(7)的内外壁上都装有密封圈，此外，在滑套(7)上端有一段带有锥度的内壁；
所述凡尔座(5)的下面有一个与上接头下端相连接的凡尔座压环(8)，活门(14)连接于凡尔座压环(8)下端的内壁上，捅杆(9)连接于此活门(14)的上端，所述圆周滑道(16)的上端固定于活门(14)的下端，其下端与下接头(23)的内壁相连接，活门座(17)固定于圆周滑道(16)的外壁上且与活门(14)的下端相连接，活门座(17)的下端则与弹簧推承座(21)相连接，在活门座(17)与弹簧推承座(21)之间有一个环形空间，固定有滑块(19)的滑块座(18)即位于此环形空间内，其中滑块(19)位于圆周滑道(16)上；
所述矩形弹簧(22)的上部固定于弹簧推承座(21)的下端，其下端支撑于下接头(23)上。

机采井不压井环保作业井下开关
技术领域：
本实用新型涉及一种应用在油田机械采油井上的井下控制装置，具体地说是涉及一种可实现不压井环保作业的井下开关。
背景技术：
油田机械采油井在采油过程中，需要经常进行维护性起下采油管柱作业。当进行起下采油管柱作业时，由于地层压力大，井中的原油会从井筒中喷出，给工人的施工作业带来困难，极大地影响作业施工进度、质量和安全，同时也会对环境造成污染。针对于此，为了防止原油从井筒中喷出，曾采用泥浆进行压井作业，但是，泥浆压井不但会造成泥浆污染油层、影响原油生产，而且如果一旦泥浆替喷，则也会造成环境污染。另一种解决办法就是采用不压井环保作业工艺。目前油田上所采用的机采井不压井环保作业工艺主要有两种：一种工艺是采用井下丢手开关。就是在井下下入一个丢手管柱，这个丢手管柱是由丢手封隔器和活门组成。当起下管柱时，活门关闭，防止原油喷出。当下管柱完成后，在管柱下面的桶杆，将活门捅开，即可正常生产。一般电泵井大都采用这种工艺。但是这种活门，无论是翻板活门还是滑套活门，都存在着易磨损，寿命短的问题。另一种工艺是采用不压井作业活堵。就是在抽油泵的下面安装一个密封管柱进油口的活堵，在活堵上面有一个捅杆，这个捅杆将泵的固定凡尔支起，当下泵时，原油不能从油管喷出，下泵完成后，在井口从油管打压，将活堵打掉到尾管中，即可正常生产。但是这种活堵只能在下管柱时起到不压井作业的作用，在起管柱时还需进行泥浆压井作业。
实用新型内容：
为了解决现有技术中没有一种较好的装置能够有效实现机采井不压井环保作业工艺的问题，本实用新型提供一种机采井不压井环保作业井下开关，该种机采井不压井环保作业井下开关应用于不压井环保作业工艺中时，能够有效地防止原油在起、下管柱时从井中喷出，实现机采井不压井环保作业的目的，并且这种开关还具有耐磨损、使用寿命长的特点。
本实用新型的技术方案是：该种机采井不压井环保作业井下开关，包括上接头、下接头、外壳体，一个由凡尔罩、凡尔球、凡尔座构成的单流阀，一个滑套、一根捅杆、一个活门、一个具有长短滑道位置的锯齿形圆周滑道、一个活门座、一个滑块座、一个滑块以及一个弹簧推承座和矩形弹簧。上述部件均固定于由上接头、下接头以及外壳体构成的腔体内。其中，上接头的外壁与外壳体相连接，其内壁上则固定有凡尔座，两者之间通过密封圈密封。凡尔罩固定在上接头内，位于凡尔座的上端，两者之间形成一个腔室，凡尔球位于该腔室内，此腔室的下端开有传压孔。所述滑套位于传压孔下面、由上接头的外壁和外壳体的内壁所构成的环形空间内，滑套的内外壁上都装有密封圈，此外，在滑套上端内壁上有一段带有锥度的内壁。所述凡尔座的下面有一个与上接头下端相连接的凡尔座压环，活门连接于凡尔座压环下端的内壁上，捅杆连接于此活门的上端，所述圆周滑道的上端固定于活门的下端，其下端与下接头的内壁相连接，活门座固定于圆周滑道的外壁上且与活门的下端相连接，活门座的下端则与弹簧推承座相连接，在活门座与弹簧推承座之间有一个环形空间，固定有滑块的滑块座即位于此环形空间内，其中滑块位于圆周滑道上。所述矩形弹簧的上部固定于弹簧推承座的下端，其下端支撑于下接头上。
本实用新型具有如下有益效果：该种新型不压井作业开关是与防沙筛管和丢手封隔器配套使用，通过各部件的配合在起、下管柱时有效的防止了原油从井中喷出，可以实现机采井不压井环保作业的目的。并且本实用新型所采取的这种机械结构具有耐磨损、使用寿命长的特点，非常适合于在油田上推广应用。
附图说明：
图1是本实用新型的结构剖视图。
图2是本实用新型中圆周滑道的展开示意图。
图3是本实用新型与防沙筛管和丢手封隔器配套使用的工艺管柱结构图。
图中1-上接头，2-凡尔罩，3-抽油泵，4-凡尔球，  5-凡尔座，6-传压孔，7-滑套，8-凡尔座压环，9-捅杆，10-丢手封隔器，11-机采井不压井环保作业井下开关，12-防砂筛管，13-密封圈压环，14-活门，15-外壳体，16-圆周滑道，16a-长滑道位置，16b-短滑道位置，17-活门座，18-滑块座，19-滑块，21-弹簧推承座，22-矩形弹簧，23-下接头。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
由图1所示，该种机采井不压井环保作业井下开关，包括上接头1、下接头23以及外壳体15，此外，还包括一个由凡尔罩2、凡尔球4、凡尔座5构成的单流阀以及一个滑套7、一根捅杆9、一个活门14、一个具有长短滑道位置的锯齿形圆周滑道16、一个活门座17、一个滑块座18、一个滑块19以及一个弹簧推承座21和矩形弹簧22，上述部件均固定于由上接头1、下接头23以及外壳体15构成的腔体内。具有长短滑道位置的锯齿形圆周滑道16的平面展开示意图如图2所示。
其中，上接头1的外壁与外壳体15相连接，其内壁上则固定有凡尔座5，两者之间通过密封圈密封。凡尔罩2固定在上接头1内，位于凡尔座5的上端，两者之间形成一个腔室，凡尔球4位于该腔室内，此腔室的下端开有传压孔6。所述滑套7位于传压孔6下面、由上接头1的外壁和外壳体15的内壁所构成的环形空间内，滑套7的内外壁上都装有密封圈，此外，在滑套7上端内壁上有一段带有锥度的内壁。这段内壁的距离较短，当滑套7在压力下进行下行的过程中，当运动到这段有一定锥度的内壁通过密封圈时，密封被破坏从而产生一个明显的压力降。
所述凡尔座5的下面有一个与上接头下端相连接的凡尔座压环8，活门14连接于凡尔座压环8下端的内壁上，捅杆9连接于此活门14的上端，当活门14关闭时可以将凡尔球4支起。所述圆周滑道16的上端固定于活门14的下端，其下端与下接头23的内壁相连接，活门座17固定于圆周滑道16的外壁上且与活门14的下端相连接，活门座17的下端则与弹簧推承座21相连接，在活门座17与弹簧推承座21之间有一个环形空间，固定有滑块19的滑块座18即位于此环形空间内，其中滑块19位于圆周滑道16上，滑块19可以沿圆周滑道16上的轨迹上下移动和旋转。所述矩形弹簧22的上部固定于弹簧推承座21的下端，其下端支撑于下接头23上。
本种新型不压井作业开关是与防沙筛管和丢手封隔器配套使用的，其管柱图如图3所示。当下丢手管柱作业时，本开关处于打开状态，滑块19处于滑道16的短滑道位置上，单流阀上的凡尔球4关闭。当压力达到18MPa时，滑套7下行带动滑块19一起压缩矩形弹簧22下行到滑道16的下部，并有压力下降的显示。当从油管释放压力后，滑块19在复位的矩形弹簧22及井底压力的作用下，带着活门14和滑套7一起上行，活门14处于关闭状态，滑块19处于滑道16的长滑道位置16a，捅杆9将单流阀上的凡尔球4顶起。
当丢手、下泵完成后，在井口从油套环形空间打压15MPa，在压力的作用下，滑套7下行带动滑块19一起压缩矩形弹簧22下行到滑道16的下部，并有压力下降的显示。当从油管释放压力后，滑块19在矩形弹簧22及井底压力的作用下，带着活门14和滑套7一起上行，活门14处于打开状态，滑块19处于滑道16的短滑道位置16b，即可正常生产。
当油井进行洗井时，一般来水在4MPa左右，活门14不会关闭。同时还能防止洗井水浸入油层，起到洗井不压油层的作用。当防沙筛管发生堵塞时，可在井口将出油阀关闭，从油套环形空间打压，对防沙筛管进行反冲洗。冲洗完成后，将压力释放掉，打开出油阀，起抽将液面降低到500米左右时，再从油套环形空间打压将活门14打开，即可正常生产。
当需要进行起下泵作业时，可在井口油套环形空间打压，将活门14关闭，即可进行不压井环保作业。作业完成后再从井口油套环形空间打压，将活门14打开，即可进行正常采油生产。