一种可反复开关和带反循环功能的防砂型暂堵阀的制作方法

1.本发明涉及油气田水平井多层压裂技术领域，特别涉及一种可反复开关和带反循环功能的防砂型暂堵阀。


背景技术：

2.目前，国内页岩气水平井压裂主要采用机械桥塞封隔分段，包括速钻桥塞、大通径桥塞、可溶桥塞等不同类型。
3.桥塞分段工艺效果好，但对井筒通径要求高，速钻桥塞存在压裂后需要钻磨，费用成本高；可溶桥塞存在溶解性差，溶解时间可控性差；大通径桥塞存在泵送遇卡，处理困难，压后井筒非全通径且影响排液及后续其它作业(如冲砂、生产测井、下油管)。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种可反复开关和带反循环功能的防砂型暂堵阀，配合底部拖动压裂封隔器，可实现无桥塞封隔的分段方式进行多层压裂，发生砂堵时，还可以进行反循环冲砂洗井，对比其它的多层压裂施工工艺，无需对速钻桥塞钻除，无需可溶桥塞的等待溶解时间，满足压力后套管全通径的生产要求，同样适用用管损套变井，不挑井况，无需产生对套变套损井的维修费用即可进行多段压裂施工。
5.为实现上述技术目的，本发明提供的方案是：一种可反复开关和带反循环功能的防砂型暂堵阀，包括上接头、反循环缸套、弹簧支撑套、循环阀压缩弹簧、反循环活塞、密封盘根、中间接头、阀板压缩弹簧、阀板推筒、阀板和下接头，所述反循环缸套一端连接上接头，另一端和中间接头的一端连接，该反循环缸套内部的上端处设有循环阀压缩弹簧和弹簧支撑套，其内部下端处设有反循环活塞和密封盘根，所述中间接头的另一端与阀板缸套的一端连接，该阀板缸套的另一端与下接头连接，所述下接头中部设有阀板，下部设置有剪切销钉和销钉堵帽，内部设有阀板压缩弹簧和阀板推筒。
6.在上述技术方案中，所述上接头下端和反循环缸的上端通过螺纹连接，并且通过第一o型密封圈密封，该反循环缸套中下段设有均布的腰型槽，提供反循环液流通道，尾部通过螺纹和中间接头的外螺纹连接，并通过第二o型密封圈密封。
7.在上述技术方案中，所述弹簧支撑套上部端面设有螺纹，螺纹底部设有柱形进液孔，其内部有第一防砂内六角螺钉，第一防砂内六角螺钉底部设有均布的滤砂孔，满足液体进入反循环缸套内部腔室。
8.在上述技术方案中，所述循环阀压缩弹簧上端面和弹簧支撑套上部台阶下端面相接触，弹簧支撑套下部端面与反循环活塞的上端面相接触。
9.在上述技术方案中，所述反循环活塞的上端内、外壁密封槽内分别装有第三o型密封圈和第四o型密封圈，中下部与密封盘根的内壁进行过盈挤压行程密封。
10.在上述技术方案中，所述阀板缸套中下部圆周上设有均布的多个三角螺纹孔，三角螺纹的孔底有小直径通孔，三角螺纹孔内设有带虑砂孔的第二防砂内六角螺钉。
11.在上述技术方案中，所述中间接头与阀板缸套之间设有第五o型密封圈，阀板推筒上部设有第六o型密封圈与阀板缸套内壁行程滑动密封。
12.在上述技术方案中，所述阀板缸套与下接头之间设有第七o型密封圈，阀板与阀板推筒之间设有第八o型密封圈，阀板与下接头之间设有第九o型密封圈。
13.在上述技术方案中，所述下接头的下部设有螺纹孔与销钉堵帽及第十o型密封圈行程配合密封。
14.本发明的有益效果是：多层压裂时配合底部拖动封隔器即可实现油管内部和油套环空之间的封堵，免去了下速钻桥塞和钻除速钻桥塞的费用，免去了下可溶桥塞等待其完全溶解的不增值等待时间，消除了大通径桥塞压力后排产通道不够大的不足，并且下入管柱时可控制阀板处于开启状态，便于井下液体能自动填充到油管中，实现了自动灌液，需要压裂时坐封好封隔器后，环空打低压即可初次关闭单向阀，压裂完毕泄压后，阀板自动关闭，实现了油管内压力的控制，解封配套的拖动封隔器后可以再次拖动到其它层位，再次压力，阀板会被打开，从而进行第二层的压力施工，效率高，成本低。
附图说明
15.图1为本发明的半剖视结构示意图。
16.图2是图1中反循环防砂机构的a处放大图。
17.图3是图1中反循环活塞密封机构的b处放大图。
18.图4是图1中阀板活塞防砂机构的c处放大图。
19.图5是图1中阀板机构的d处放大图。
20.图6是图1中阀板推筒初始固定机构的e处放大图。
21.其中：1、上接头，2、第一o型密封圈，3、第一防砂内六角螺钉，4、循环阀压缩弹簧，5、反循环缸套，6、弹簧支撑套，7、第二o型密封圈，8、第三o型密封圈，9、反循环活塞，10、密封盘根，11、第四o型密封圈，12、中间接头，13、第五o型密封圈，14、阀板缸套，15、第六o型密封圈，16、阀板压缩弹簧，17、第二防砂内六角螺钉，18、阀板推筒，19、第七o型密封圈，20、第八o型密封圈，21、第九o型密封圈，22、下接头，23、阀板，24、第十o型密封圈，25、剪切销钉，26、销钉堵帽
具体实施方式
22.下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
23.如图1至图6所述的一种可反复开关和带反循环功能的防砂型暂堵阀，包括上接头1、反循环缸套5、弹簧支撑套6、循环阀压缩弹簧5、反循环活塞9、密封盘根10、中间接头12、阀板压缩弹簧16、阀板推筒18、阀板23和下接头22，所述反循环缸套5一端连接上接头1，另一端和中间接头12的一端连接，该反循环缸套5内部的上端处设有循环阀压缩弹簧4和弹簧支撑套6，其内部下端处设有反循环活塞9和密封盘根10，所述中间接头12的另一端与阀板缸套14的一端连接，该阀板缸套14的另一端与下接头22连接，所述下接头22中部设有阀板23，其下部设置有剪切销钉25和销钉堵帽26，其内部设有阀板压缩弹簧16和阀板推筒18。
24.在上述技术方案中，所述上接头1下端和反循环缸5的上端通过螺纹连接，并且通过第一o型密封圈2密封，该反循环缸套5中下段设有均布的腰型槽，提供反循环液流通道，
尾部通过螺纹和中间接头的外螺纹连接，并通过第二o型密封圈7密封。
25.在上述技术方案中，所述弹簧支撑套6上部端面设有螺纹，螺纹底部设有柱形进液孔，其内部有第一防砂内六角螺钉3，第一防砂内六角螺钉3底部设有均布的滤砂孔，可以满足液体进入反循环缸套5内部腔室，但砂子或其它固相颗粒无法进入其中，达到了腔室防砂的目的，确保回弹机构不被卡死，实现了反循环阀能反复开启的功能。
26.在上述技术方案中，所述循环阀压缩弹簧4上端面和弹簧支撑套6上部台阶下端面相接触，弹簧支撑套6下部端面与反循环活塞9的上端面相接触，并且提供了反循环阀回弹的动力存储功能。
27.在上述技术方案中，所述反循环活塞9的上端内、外壁密封槽内分别装有第三o型密封圈8和第四o型密封圈11，中下部与密封盘根10的内壁进行过盈挤压行程密封。
28.第二o型密封圈7、第三o型密封圈8实现滑动密封和防砂的作用；上端外侧的第三o型密封圈8的下侧有个小台阶，此台阶在外部有压力来时，会将其向上推动，从而压缩反循环阀压缩弹簧，进一步反循环阀的最下端会移动到反循环缸套5的中下部的均布腰型槽的上端，实现了反循环通道的打开，泄压后反循阀压缩弹簧4会发挥弹力作用将反循环活塞9再次向下推行，反循环通道再次关闭。
29.在上述技术方案中，所述阀板缸套14中下部圆周上设有均布的多个三角螺纹孔，三角螺纹的孔底有小直径通孔，三角螺纹孔内设有带虑砂孔的第二防砂内六角螺钉17，第二防砂内六角螺钉17防止了外部的固相颗粒进入阀板缸套中下部的弹簧腔室内，避免了阀板压缩弹簧机构的卡死，实现了防砂弹簧储能功能。
30.在上述技术方案中，所述中间接头12与阀板缸套14之间设有第五o型密封圈13，阀板推筒18上部设有第六o型密封圈15与阀板缸套内壁行程滑动密封，可以压缩阀板压缩弹簧16下移时推开阀板23，打开通道，以便压裂液进入下部油管和被压裂层位，末端有均布孔与剪切销25形成配合，初始入井时剪切销钉25将阀板推筒18限位，实现了阀板12的开启，无需边下管柱边灌液。
31.在上述技术方案中，所述阀板缸套14与下接头12之间设有第七o型密封圈19，阀板23与阀板推筒18之间设有第八o型密封圈20，阀板23与下接头22之间设有第九o型密封圈21。
32.阀板推筒18的外表面与第九o型密封圈21形成滑动密封，尾部有下孔与剪切销钉25进行配合，将处于压缩状态的阀板压缩弹簧16的弹簧势能锁定，且保持阀板23为入井时打开的状态，下到目的层后可坐封完封隔器后，通过环空打压，将剪切销钉25剪断，阀板推筒18在阀板压缩弹簧16回弹力的作用下向上移动，阀板23的扭簧将阀板顺时针扭转90
°
，与阀板座内部下端的硫化橡胶形成挤压密封，下部压力越大，阀板23和阀板座下端的硫化橡胶的挤压力越大，密封就约严实。
33.在上述技术方案中，所述下接头22的下部设有螺纹孔与销钉堵帽26及第十o型密封圈24行程配合密封。
34.所述阀板缸套14的下端有大小不一样的两处螺纹孔，较小的一处是安装剪切销钉25，用来与阀板推筒18的尾部通孔相连接，防止阀板推筒18上移，固定为入井初始状态，可根据具体施工需求调整剪切销钉25的力值大小，以便调节关闭阀板23的初始压力。
35.本防砂型暂堵阀的工作原理为：通常此管柱的环空是的压力是由不压井作业机控
制的，油管内的压力是有单向阀阀板机构控制的，连接在多次坐封机械式封隔器的上部，由油管将工具串送入到目的层位，先坐封多次坐封机械式封隔器封隔油套环空，在油套环空打低压，压力将作用在反循环阀截面上和阀板推筒上，此时在低压力下反循环阀不会被推开，二阀板推筒会将尾部的剪切销钉剪断后上移，阀板自动关闭，泄压后，从油管打压压力作用在阀板推筒上，阀板推筒下行将阀板再次推开并将阀板保护起来，防止被液流冲刷，对第一个层位进行压裂，完毕后油管泄压，阀板自动关闭，上提管柱解封封隔器，上提到第二个层位并对第一个层位进行压力施工，如此反复，就实现了多层压力的的施工目的。
36.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。