一种压力控制连通油套环空控制阀

一、技术领域

本申请涉及石油开采领域，具体涉及一种压力控制连通油套环空控制阀。

二、背景技术

油田生产中，当油井中井筒压力低时，则需要人工下入抽油泵将井下的流体抽吸至地面达到正常生产的目的。油井内部即产出液体，同时产出气体以及固体。当井下设备因故障停机后，油管中的流体以及固体停止向上运动，流体静止，固相颗粒则会因为密度大逐渐向下沉降，沉降下来的固体则会堆积在泵出口处，再次启动则会发生启动困难的情况。

除上述情况意外，油田生产中还会出现蜡的析出。随着井筒内部温度的降低，越接近地面的部分蜡析出的可能性越大。油田生产中为了阻止该情况的发生，定期采用了化学清蜡，热水融蜡的方法。化学清蜡则是采用化学药剂分散蜡分子，阻止蜡的聚集生成，分散开的蜡分子随着流体带出井筒。但是化学清蜡法成本较高，且需要连续不断的注入。热水融蜡采用定期向井筒注入热水达到融化蜡的目的清洁靠近地层的油管内部，从而维持油井的正常生产。

当前已有的设备为筏板方式控制，达到密封的效果。另外还有的设备为将弹簧倒置在阀板的上部，当下部的压力小于上部的压力时(泵停止时)，阀门处于开启的状态。当阀门下部压力大于上部压力时(泵开启时)，阀门处于关闭状态。现有的技术方案虽然能够解决问题但是当井下含有的固相颗粒浓度达到一定程度，或者井下含有大量气体时则会限制设备的应用无法正常的开启或者关闭。同时，随着斜井以及水平井的应用，面临无法开启或者关闭的风险。

三、发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种压力控制连通油套环空控制阀，该阀适用于斜井或水平井采油井中，也可用于普通采油井中，其加工方式简单，组装快捷。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种压力控制连通油套环空控制阀，其特征在于：包括上接头、扶正弹簧、密封球座、密封球、定位销、密封件、密封壳体、下接头、密封活塞、弹簧顶座、卸油孔、活塞弹簧、缩颈台阶、端部台阶、活塞壳体和密封台阶；

所述密封活塞是由活塞壳体、缩颈台阶、端部台阶、定位稍、扶正弹簧、弹簧顶座、密封球、密封球座组成；

所述的密封活塞设置在密封壳体内，所述的密封活塞和密封壳体间使用密封件密封，密封活塞通过活塞弹簧作用移动；

所述的定位销、扶正弹簧、弹簧顶座、密封球、密封球座组成扶正回弹装置；

所述的扶正回弹装置设置在密封活塞内，所述的定位销固定住密封活塞内上部，所述的扶正弹簧一端固定在定位销上，另一端固定在弹簧顶座下部，密封球设置在弹簧顶座与密封球座之间，依靠扶正弹簧的弹力作用，使密封球与弹簧顶座、密封球座紧密密封接触，所述的密封球座固定在密封活塞内部下端。

所述的密封壳体上设有连通油套环空的卸油孔3个，卸油孔设置在密封台阶处。

所述上接头上部设有内螺纹。

所述下接头下部设有外螺纹。

所述密封件安装在密封活塞的缩颈台阶上。

所述密封活塞弹簧套装在密封活塞的端部台阶上。

所述的弹簧顶座下部为凹面球形支撑面。

所述的密封球座中间设有流体通道。

本发明与现有技术相比，具有以下几个优点：

1、当井下的固相颗粒含量大，本发明采用密封球座以及镀铬密封球，同时优化流道大小，能够有效的避免固相颗粒由于重力在密封球座以及密封球上的沉积，达到密封效果，大大提高了设备在高固相环境中的可靠性。

2、本发明添加了扶正回弹装置，安装在斜井或者是水平井中时，能够保证密封球座的回弹归位，保证了在大斜度井中的阀门开启以及闭合，提高设备的适用性。

3、在含有大量自由气井中，由于阀门处于长期关闭的状态，当泵无法正常建立压差正常工作时，本发明能够及时的关闭油套环空，保证流体的正常泵送。泵无法正常建立压差的时，往往是由于泵中含有大量自由气，泵无法通过离心力建立足够的压差。本发明能够有效的规避由于气体导致的上述影响。

4、本发明加工方式简单，组装快捷。另外，通过地面加压油管回注的方式，能够直接清洗油管，操作简单方便，提高了工作效率，且能够结合析蜡程度，周期性重复使用。

5、在密封壳体有卸油孔，当井下设备因故停机之后阀上部的流体液柱压力大于阀下部液柱压力则会打开阀门将阀门上部的固相液相导流至泵与套管的环空空间，阻止固相颗粒在泵出口处的沉积，方便下次顺利启动。

6、各个部件使用螺纹连接提高了连接稳定性，简化了相应结构。

四、附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明密封活塞的结构示意图；

图中：1-上接头，2-扶正弹簧，3-密封球座，4-密封球，5-定位销，6-密封件，7-密封壳体，8-下接头，9-密封活塞，10-弹簧顶座，11-卸油孔，12-活塞弹簧，13-缩颈台阶，14-端部台阶,15-活塞壳体，16-密封台阶。

五、具体实施方式

下面结合发明附图作进一步说明：

本发明实施例提供了一种压力控制连通油套环空控制阀，如图1和图2所示，包括上接头1、扶正弹簧2、密封球座3、密封球4、定位销5、密封件6、密封壳体7、下接头8、密封活塞9、弹簧顶座10、卸油孔11、活塞弹簧12、缩颈台阶13、端部台阶14和活塞壳体15；

密封活塞9由活塞壳体15、缩颈台阶13、端部台阶14、定位稍5、扶正弹簧2、弹簧顶座10、密封球4、密封球座3组成；密封活塞9设置在密封壳体7内，所述的密封活塞9和密封壳体7间使用密封件6密封，密封活塞9通过活塞弹簧12作用移动；

定位销5、扶正弹簧2、弹簧顶座10、密封球4、密封球座3组成扶正回弹装置；扶正回弹装置设置在密封活塞9内，定位销5竖立固定在密封活塞9内上部，扶正弹簧2一端固定在定位销5下部，另一端固定在弹簧顶座10上，密封球4设置在弹簧顶座10与密封球座3之间，依靠扶正弹簧2的弹力作用，使密封球4与弹簧顶座10、密封球座3紧密密封接触，密封球座3固定在密封活塞9内部下端。

密封活塞弹簧12套装在密封活塞9的端部台阶14上，密封件6安装在密封活塞9的缩颈台阶13上。下接头8抵住密封活塞弹簧12的另一端。密封壳体7内部设有密封台阶16，密封台阶16处设有卸油孔11。

如图1所示，作业时，上接头1连接在油管上，下接头8安装在电潜泵或电潜螺杆泵的泵出口处，或者是下接头8安装在泵出口上1至2根油管上。

正常采油中，通过活塞弹簧12作用，推动密封活塞9移动与密封台阶16紧密结合，封闭卸油孔11，密封活塞9和密封壳体7间设有密封件6密封流体，流体只能通过密封活塞9内部通道向上流动。

当停止采油作业时，油管内部流体的液面高于井内流体液面便产生了压差，因压差使得密封活塞9在密封壳体7内向下移动，卸油孔11打开，油管内的流体通过卸油孔11导流入油套环空空间，当油管内的流体流净后，压力变小，活塞弹簧12回弹，密封活塞9上移，封闭卸油孔11。

如图1和图2所示，密封活塞9内设有通道，内部设有定位销5，扶正弹簧2，扶正弹簧顶座10，密封球4，密封球座3，密封球座3中间设有流体通道。

定位销5竖立固定在密封活塞9内壁，用于固定扶正弹簧2，扶正弹簧2的另一端设扶正弹簧顶座10，扶正弹簧顶座10下部有球形抵接面，球形抵接面与密封球4上部抵接配合，当流体经过密封球座3时，密封球4向上移动，密封球座3通道打开，此时扶正弹簧2是压缩状态，流体上移，通过上接头1，流入油管。

定位销5两侧是通道，不会密封住密封活塞9内部通道。

密封件6密封在密封壳体7和密封活塞9间，当密封活塞9在密封壳体7内上下移动时，密封件6能防止流体在密封活塞9和密封壳体7间渗透。