冗余式抽油泵固定閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及采油工程技術(shù)領(lǐng)域，油井井下抽油栗配套使用的一種冗余式抽油栗固定閥。
【背景技術(shù)】
[0002]抽油栗是石油開(kāi)采過(guò)程中的關(guān)鍵裝置，放置于油井套管內(nèi)幾百米至上千米不等的深度，通過(guò)抽油栗的抽吸作用，將井筒內(nèi)的石油通過(guò)油管通道舉升至地面。抽油栗工作原理為:通過(guò)抽油栗柱塞部件的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)柱塞內(nèi)的游動(dòng)閥與抽油栗末端的固定閥交替開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)液體的抽吸，使液流從抽油栗以下源源不斷地抽吸至抽油栗以上的油管內(nèi)。
[0003]由于抽油栗固定閥不斷的打開(kāi)和閉合，閥座及閥球始終承受著交變載荷，同時(shí)井內(nèi)的液體組分復(fù)雜，礦化度高及含H2S等腐蝕性物質(zhì)，并伴有砂粒和氣體，抽油栗固定閥井下工作環(huán)境惡劣，因此工作一段時(shí)間后經(jīng)常會(huì)由于固定閥關(guān)閉不嚴(yán)導(dǎo)致油井躺井，在以往情況下，需要通過(guò)重新起出井內(nèi)管柱，更換抽油栗作業(yè)來(lái)恢復(fù)油井生產(chǎn)，作業(yè)需要投入大量的資金以及油井停產(chǎn)期間造成石油產(chǎn)量的較大損失。因此，期望能夠提供一個(gè)井下冗余裝置，在抽油栗固定閥失效時(shí)，不必起出井內(nèi)管柱，僅僅通過(guò)地面的抽油光桿旋轉(zhuǎn)等簡(jiǎn)單操作，經(jīng)抽油桿及抽油栗柱塞的扭矩傳遞，啟動(dòng)該井下冗余裝置，使其由備用狀態(tài)轉(zhuǎn)換為工作狀態(tài)，替代失效的固定閥，使抽油栗恢復(fù)正常工作，減少修井作業(yè)的資金投入和石油產(chǎn)量的損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種冗余式抽油栗固定閥，其位于抽油栗栗體與抽油栗固定閥之間，在抽油栗正常工作時(shí)，冗余式抽油栗固定閥處于備用狀態(tài)，不參與工作；當(dāng)抽油栗固定閥失效時(shí)，在不起出井內(nèi)管柱的情況下，冗余式抽油栗固定閥進(jìn)入工作狀態(tài)，使油井迅速恢復(fù)生產(chǎn)。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:它具有上接頭，上接頭上部用于連接抽油栗栗筒下端，轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)組件位于外殼上體內(nèi)腔，由轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)、頂桿、伸縮環(huán)、C型卡簧、固定接頭組成轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)組件，轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)上端面有通孔，是液流通道，抽油栗柱塞下放后，轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)上端面的通孔，能與抽油栗柱塞具有凸?fàn)畹南露瞬肯鄧Ш希瑢?shí)現(xiàn)扭矩傳遞，頂桿為中空管，可通過(guò)部分液流，鎖爪、閥球、彈簧限位組件位于外殼下體內(nèi)腔，彈簧限位組件由彈簧、彈簧座套、緊固銷(xiāo)釘組成，鎖爪內(nèi)外腔都有液流通道，鎖爪的上部外端徑向有四個(gè)對(duì)稱(chēng)的凸塊，通過(guò)凸塊徑向螺紋與外殼下體的內(nèi)螺紋連接，實(shí)現(xiàn)緊固限位，下接頭組件由限位環(huán)、閥座、密封膠圈、下接頭組成，下接頭下部用于連接抽油栗固定閥，冗余狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)組件中的轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)與外殼上體的內(nèi)壁通過(guò)外、內(nèi)梯形螺紋連接，轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)組件中的伸縮環(huán)位于轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)和固定接頭之間，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)和固定接頭的螺紋連接實(shí)現(xiàn)伸縮環(huán)的定位，伸縮環(huán)為2片凸?fàn)畎雸A環(huán)，伸縮環(huán)內(nèi)安裝C型卡簧，使伸縮環(huán)處于彈性伸縮狀態(tài)，外殼上體的內(nèi)壁尺寸確保伸縮環(huán)的外徑處于彈性壓縮狀態(tài)；轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)組件中的頂桿位于彈簧限位組件中的彈簧內(nèi)；鎖爪的上部與外殼下體內(nèi)壁通過(guò)外、內(nèi)螺紋連接固定，閥球位于鎖爪內(nèi)腔；彈簧限位組件中的彈簧一端面座于彈簧座套內(nèi)，另一端面座于旋轉(zhuǎn)盤(pán)內(nèi)端面，即頂桿根部，彈簧座套通過(guò)緊固銷(xiāo)釘與鎖爪上部緊固連接，彈簧限位組件中的彈簧座套下端與閥球球面接觸，與鎖爪共同固定閥球；啟動(dòng)操作時(shí)，卸掉抽油光桿上的載荷，此時(shí)抽油栗柱塞落在冗余式抽油栗固定閥的轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)上端面，通過(guò)旋轉(zhuǎn)抽油光桿，使抽油栗柱塞凸?fàn)畹南露瞬?，嵌入轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)上端面的通孔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)扭矩傳遞，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)抽油光桿數(shù)圈，進(jìn)一步使轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)與外殼上體內(nèi)腔梯形螺紋脫開(kāi)，轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)組件下行，通過(guò)頂桿將抽油桿負(fù)荷加載到閥球上，閥球在下行載荷的作用下，漲開(kāi)鎖爪，閥球落在閥座上，鎖爪又恢復(fù)原狀，轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)組件中的伸縮環(huán)下行通過(guò)外殼上體臺(tái)階處，伸縮環(huán)在C型卡簧的彈性力的作用下，外徑變大，上提并重新懸掛抽油光桿時(shí)，伸縮環(huán)卡在外殼上體內(nèi)壁的變徑臺(tái)階上，同時(shí)彈簧限位組件中的彈簧處于彈性壓縮狀態(tài)，彈簧的彈性力向上作用于轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)組件，使卡在變徑臺(tái)階處的伸縮環(huán)處于固定狀態(tài)，工作狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)組件中的頂桿與鎖爪共同構(gòu)成閥球罩，與下接頭組件的閥座形成一個(gè)工作腔，閥球被限制在閥罩與閥座之間運(yùn)動(dòng)；閥球與閥座配合，實(shí)現(xiàn)液流通道的開(kāi)關(guān)功能。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)效果是:它具有操作簡(jiǎn)單，快速恢復(fù)油井生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)原抽油栗固定閥失效時(shí)，不必起出井內(nèi)管柱，僅僅通過(guò)地面的抽油光桿下放、旋轉(zhuǎn)等簡(jiǎn)單操作，在抽油桿及抽油栗柱塞的扭矩力傳遞下，啟動(dòng)井下冗余裝置，使其由備用狀態(tài)轉(zhuǎn)換為工作狀態(tài)，替代原失效的抽油栗固定閥進(jìn)行工作，此時(shí)的冗余式固定閥在功能上等同于抽油栗固定閥，確保抽油栗繼續(xù)正常運(yùn)行，避免了修井作業(yè)，節(jié)省了修井作業(yè)費(fèi)用，延長(zhǎng)了油井免修期。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為處于冗余狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為處于工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中附圖標(biāo)記:I上接頭，2外殼上體，3轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)，4頂桿，5伸縮環(huán)，6C型卡簧，7固定接頭，8鎖爪，9彈簧，10彈簧座套，11緊固銷(xiāo)釘，12閥球，13外殼下體，14限位環(huán)，15閥座，16密封膠圈，17下接頭。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1所示，它包括上接頭I ;外殼上體2 ;轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)組件，由轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)3、頂桿4、伸縮環(huán)5、C型卡簧6、固定接頭7組成；鎖爪8 ;彈簧限位組件，由彈簧9、彈簧座套10、緊固銷(xiāo)釘11組成；閥球12 ;外殼下體13 ;下接頭組件，由限位環(huán)14、閥座15、密封膠圈16、下接頭17組成，轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)組件位于外殼上體內(nèi)腔，鎖爪8、彈簧限位組件、閥球12位于外殼下體13內(nèi)腔；冗余狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)組件位于外殼上體內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)組件中的轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)3與外殼上體2的內(nèi)壁通過(guò)外、內(nèi)梯形螺紋連接，轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)組件中的伸縮環(huán)5內(nèi)安裝C型卡簧6，使伸縮環(huán)5處于彈性伸縮狀態(tài)，外殼上體2的內(nèi)壁尺寸確保伸縮環(huán)5的外徑處于彈性壓縮狀態(tài)；轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)組件中的頂桿4位于彈簧限位組件中的彈簧9內(nèi)；鎖爪8的上部位與外殼下體13內(nèi)壁通過(guò)外、內(nèi)螺紋連接固定，閥球12位于鎖爪8內(nèi)腔；彈簧限位組件中的彈簧9 一端面座于彈簧座套10內(nèi)，另一端面座于旋轉(zhuǎn)盤(pán)3內(nèi)端面，即頂桿4根部，彈簧座套10通過(guò)緊固銷(xiāo)釘11與鎖爪8上部緊固連接，彈簧限位組件中的彈簧座套10下端與閥球12球面接觸，與鎖爪8共同固定閥球12 ;啟動(dòng)操作時(shí)，卸掉抽油光桿上的載荷，此時(shí)抽油栗柱塞落在冗余式抽油栗固定閥的轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)3上端面，通過(guò)旋轉(zhuǎn)抽油光桿，使抽油栗柱塞凸?fàn)畹南露瞬?，嵌入轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)3上端面的通孔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)扭矩傳遞，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)抽油光