泵下循环式油管液控环保防喷装置的制作方法

1.本发明涉及一种泵下循环式油管液控环保防喷装置，是一种用于油田生产作业需要起下管柱过程中，防止井液从管柱内喷出的装置，属于油田应用技术领域。


背景技术：

2.目前，抽油机井在正常生产作业之前需要将油管串联成的管柱下放到井底，管柱下方安装着抽油泵及其它井下工具，管柱内孔是杆柱上下往复运动的通道，同时也是井液排出的通道，在工作过程中需要通畅。在修井作业时需要将杆柱从管柱内提出来，然后再把管柱从井下起出来，才能把抽油泵提出地面进行检修，所以在需要作业时和在正常生产之前需要进行起下管柱作业。
3.井下地层压力有高有低，对于一些低压井，井内液面远远低于井口，在上提管柱过程中需要将管柱内的原油泄放在井下，防止带到地面造成污染。而对于一些高压井，井内压力不断举升井液喷出井口，所以在起下管柱过程中，井内的井液会从管柱内部不断喷出地面，不但会造成地面污染，还存在着安全隐患。这种情况就需要在向井内下管柱时封闭管柱内孔，而在工作过程中需要完全打开保证畅通，然后在修井作业上提管柱前再次进行封堵。同时具备这三个功能的装置就可以完成这个工作。
4.现有技术不能很好地完成这整个操作过程，有很多装置只能完成单一的一个下井封闭动作，上提管柱时无法封闭管柱内孔，因此经常造成井液喷出地面，造成严重污染和安全隐患。


技术实现要素：

5.为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种泵下循环式油管液控环保防喷装置，安装在抽油泵泵筒下部，取代抽油泵固定阀总成。
6.本发明的技术方案是：一种泵下循环式油管液控环保防喷装置，其特征在于，包括安装在抽油泵上部的上接头和导压管，以及安装在抽油泵下部的用于反复开启和关闭上下通道的循环工作阀门，以及用于拉动该循环工作阀门的球体的循环拉动系统，该循环工作阀门的顶端与该抽油泵底端连接；该循环工作阀门的底端通过接箍接管与循环拉动系统的顶端连接；在该循环拉动系统顶端的一侧与上接头下端的一侧之间连接导压管的两端。
7.本发明的优点是：在起下管柱过程中，通道都是封闭的，井液不会从管柱内部喷涌到地面，从面避免了因此而造成的污染；而在正常工作状态下，通道是打开的可以保证正常生产。
附图说明
8.图1是本发明的主体结构示意图（也是下井时的工作状态参考图）；图2是本发明的旋转轨道凹槽形状展开示意图。
具体实施方式
9.参见图1，本发明一种泵下循环式油管液控环保防喷装置，其特征在于，包括安装在抽油泵3上部的上接头1和导压管2，以及安装在抽油泵3下部的用于反复开启和关闭上下通道的循环工作阀门，以及用于拉动该循环工作阀门的球体7的循环拉动系统，该循环工作阀门的顶端与该抽油泵3底端连接；该循环工作阀门的底端通过接箍接管17与循环拉动系统的顶端连接；在该循环拉动系统顶端的一侧与上接头1下端的一侧之间连接导压管2的两端。
10.所述的循环工作阀门包括球座4、球阀体5、密封环6、弹簧上挡圈8、压球弹簧9、 弹簧下挡圈10、拉杆11、上接箍12筛管13、下接箍14、连接套15、螺母16和所述的球体7，球阀体5的上端与该抽油泵3的底端连接，在该球阀体5内的上部设有内凸缘作为阀座4，在该阀座4的下面向下依次设有密封环6、球体7、弹簧上挡圈8、压球弹簧9和弹簧下挡圈10，该拉杆11的顶端与球体7连接，该拉杆11的底端与连接套15连接；该球阀体5的底端通过上接箍12与筛管13的顶端连接，在该球阀体5内设有用于为该压球弹簧9底端定位的弹簧下挡圈10；该筛管13的底端与下接箍14的顶端连接；在该下接箍14内设有卡环，用于抵住连接套15；该下接箍14的底端与该接箍接管17的顶端连接。
11.所述的循环拉动系统包括挡环18、中心轴19、下接体20、上o型密封圈21、下o型密封圈22、轨道销钉24、压缩弹簧25、弹簧调整挡圈26、外套管27和尾管28，下接体20的顶端与该接箍接管17底端连接，在该下接体20内设有中心轴19；在该下接体20中部设有内外相通的l形通孔201，该l形通孔201的外端与该导压管2的下端连接，在该下接体20的内周面与中心轴19的外周面之间对应于该l形通孔201的上下位置分别设有上o型密封圈21和下o型密封圈22，形成密封环形空腔；在该中心轴19的下部外周面设有能够来回重复旋转90
°
的旋转轨道凹槽23；在该下接体20内侧设有与该旋转轨道凹槽23滑动配合的轨道销钉24；所述的中心轴19的底端设有向下伸出该下接体20的缩径延伸段191，在缩径延伸段191的外周套装有压缩弹簧25，在该压缩弹簧25外围套装外套管27；该外套管27的上端和下端分别与该下接体20的底端和尾管28的上端通过螺纹连接；在该外套管27的底部内装有弹簧调整挡圈26，该压缩弹簧25的底端与弹簧调整挡圈26的上端相抵。
12.参见图2，所述的旋转轨道凹槽23展开的形状，横向长度是中心轴19的周长，整体形状为四条锯齿形折线，什么的四个锯齿形状相同，为开启轨道a；下面的四个锯齿形状有两个为关闭轨道原点b，另外两个为开启轨道原点c，关闭轨道原点b与开启轨道原点c交替设置。其中开启轨道原点c与上面的开启轨道a的形状镜像反相（与上面的波谷对应）；关闭轨道原点b的尖端比开启轨道原点c的尖端延长一段距离。旋转轨道凹槽23各部分的作用参见后面的工作过程说明。
13.在所述的上接头1的下端和下接体20的上端分别设有相互对应的凸出于外周面的上凸出部101和下凸出部202，在该上凸出部101的下端和下凸出部202的上端均设有用于与所述的导压管2的两端连接的接口。
14.本发明的工作原理是：在下井过程中，密封环6与球体7依靠压球弹簧9紧密地贴合在一起，处于封闭状态，将本装置的通道堵死，本装置下面的井液不能进入通道上行，起到了防喷的作用。上接头1安装在抽油泵上部，抽油泵下部连接本发明的泵下循环式油管液控环保防喷装置。需要
正常工作时，利用泵车向油管正打压，压力直接传递到上接头1的导压管2中，利用导压管2传递到下接体20与中心轴19之间的密封环形空腔中。承压后，中心轴19沿着下接体20内壁做直线运动。此时轨道销钉24由关闭轨道原点b进入到开启轨道a，通过拉杆11将球体7拉开。泄压后，利用压缩弹簧25使轨道销钉24沿着旋转轨道凹槽23进入到开启轨道原点c。开始正常工作。
15.需要再次关闭通道工作时，只需重复上面的过程，下接体20上的轨道销钉24由开启轨道原点进入到关闭轨道原点，本发明的循环拉动系统具有循环反复使用的功能。


技术特征：
1.一种泵下循环式油管液控环保防喷装置，其特征在于，包括安装在抽油泵（3）上部的上接头（1）和导压管（2），以及安装在抽油泵（3）下部的用于反复开启和关闭上下通道的循环工作阀门，以及用于拉动该循环工作阀门的球体（7）的循环拉动系统，该循环工作阀门的顶端与该抽油泵（3）底端连接；该循环工作阀门的底端通过接箍接管（17）与循环拉动系统的顶端连接；在该循环拉动系统顶端的一侧与上接头（1）下端的一侧之间连接导压管（2）的两端。2.根据权利要求1所述的泵下循环式油管液控环保防喷装置，其特征在于，所述的循环工作阀门包括球座（4）、球阀体（5）、密封环（6）、弹簧上挡圈（8）、压球弹簧（9）、 弹簧下挡圈（10）、拉杆（11）、上接箍（12）筛管（13）、下接箍（14）、连接套（15）、螺母（16）和所述的球体（7），球阀体（5）的上端与该抽油泵（3）的底端连接，在该球阀体（5）内的上部设有内凸缘作为阀座（4），在该阀座（4）的下面向下依次设有密封环（6）、球体（7）、弹簧上挡圈（8）、压球弹簧（9）和弹簧下挡圈（10），该拉杆（11）的顶端与球体（7）连接，该拉杆（11）的底端与连接套（15）连接；该球阀体（5）的底端通过上接箍（12）与筛管（13）的顶端连接，在该球阀体（5）内设有用于为该压球弹簧（9）底端定位的弹簧下挡圈（10）；该筛管（13）的底端与下接箍（14）的顶端连接；在该下接箍（14）内设有卡环，用于抵住连接套（15）；该下接箍（14）的底端与该接箍接管（17）的顶端连接。3.根据权利要求2所述的泵下循环式油管液控环保防喷装置，其特征在于，所述的循环拉动系统包括挡环（18）、中心轴（19）、下接体（20）、上o型密封圈（21）、下o型密封圈（22）、轨道销钉（24）、压缩弹簧（25）、弹簧调整挡圈（26）、外套管（27）和尾管（28），下接体（20）的顶端与该接箍接管（17）底端连接，在该下接体（20）内设有中心轴（19）；在该下接体（20）中部设有内外相通的l形通孔（201），该l形通孔（201）的外端与该导压管（2）的下端连接，在该下接体（20）的内周面与中心轴（19）的外周面之间对应于该l形通孔（201）的上下位置分别设有上o型密封圈（21）和下o型密封圈（22），形成密封环形空腔；在该中心轴（19）的下部外周面设有能够来回重复旋转90
°
的旋转轨道凹槽（23）；在该下接体（20）内侧设有与该旋转轨道凹槽（23）滑动配合的轨道销钉（24）；所述的中心轴（19）的底端设有向下伸出该下接体（20）的缩径延伸段（191），在缩径延伸段（191）的外周套装有压缩弹簧（25），在该压缩弹簧（25）外围套装外套管（27）；该外套管（27）的上端和下端分别与该下接体（20）的底端和尾管（28）的上端通过螺纹连接；在该外套管（27）的底部内装有弹簧调整挡圈（26），该压缩弹簧（25）的底端与弹簧调整挡圈（26）的上端相抵。4.根据权利要求3所述的泵下循环式油管液控环保防喷装置，其特征在于，在所述的上接头（1）的下端和下接体（20）的上端分别设有相互对应的凸出于外周面的上凸出部（101）和下凸出部（202），在该上凸出部（101）的下端和下凸出部（202）的上端均设有用于与所述的导压管（2）的两端连接的接口。

技术总结
一种泵下循环式油管液控环保防喷装置，其特征在于，包括安装在抽油泵上部的上接头和导压管，以及安装在抽油泵下部的用于反复开启和关闭上下通道的循环工作阀门，以及用于拉动该循环工作阀门的球体的循环拉动系统，该循环工作阀门的顶端与该抽油泵底端连接；该循环工作阀门的底端通过接箍接管与循环拉动系统的顶端连接；在该循环拉动系统顶端的一侧与上接头下端的一侧之间连接导压管的两端。本发明的优点是：在起下管柱过程中，通道都是封闭的，井液不会从管柱内部喷涌到地面，从面避免了因此而造成的污染；而在正常工作状态下，通道是打开的可以保证正常生产。的可以保证正常生产。的可以保证正常生产。


技术研发人员：康庆刚
受保护的技术使用者：大庆康盛石油节能科技开发有限公司
技术研发日：2021.07.26
技术公布日：2021/9/28