[发明专利]连续油管分层压裂用压力平衡单向阀

说明书

 

技术领域

    本发明涉及石油开发用油气井井下工具技术领域，确切地说涉及一种连续油管分层压裂用压力平衡单向阀，该压力平衡单向阀主要用于井下压裂酸化施工。

背景技术

国内大多数油气藏在纵向上存在多个产层，且较多为薄互层，有的甚至达5层以上，为了提高单井产能和油气田最终采收率，在油气井钻井施工完成以后，实施压裂酸化是实现油气井增产的重要改造措施。对采用套管完成的井，现阶段比较先进的工艺是连续油管一次下井多次移动定位封隔不同层位的施工方法，采用了一种能实现对多产层油气井进行逐层封隔环空的封隔器，从而便于逐层喷砂射孔后进行分层酸化压裂施工。在上述施工工具中，需要设计一种压力平衡单向阀使得封隔器坐封时能够封闭管内通道，从而实现对封隔器上下的管内管外通道同时进行封隔。但现有技术中没有与封隔器配套使用的压力平衡单向阀，这样一来封隔器上下的管内通道不能与管外通道同时进行封隔，不利于逐层压裂酸化改造。经检索，目前在国内外相关期刊、杂志或专利数据库中，都没有适用于连续油管分层压裂用压力平衡单向阀的相关技术发表。

发明内容

为解决上述现有技术中所存在的技术问题，本发明提出了一种连续油管分层压裂用压力平衡单向阀，本发明能使得在封隔器坐封时封闭管内通道，需要解封时使得封隔器上下压力平衡，便于解封。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种连续油管分层压裂用压力平衡单向阀，其特征在于：包括从上到下顺序连接的上接头、限位连接套、本体、密封头和下接头，所述上接头的内部为缩径的空腔结构，在上接头的上部空腔内安装有挡圈和密封球，密封球安装在所述缩径处，挡圈安装于密封球上方，上接头的下端固定连接所述密封头且密封头套在所述上接头，限位连接套套在所述上接头上，本体套在限位连接套和密封头上，本体与限位连接套固定连接，在密封头和限位连接套之间设有滑动间隙，所述下接头伸入至本体的下端并与本体固定连接。

还包括有密封盘根，所述密封盘根设置在密封头的下端与下接头之间。

所述密封头上开有用于串通管内外流体和压力的圆孔，在本体的壁上开有贯通的圆孔，本体上的圆孔和密封头上的圆孔是连通的。

所述挡圈是圆形孔板结构。

上接头为上粗下细的空心圆柱体形，粗、细连接处为缩径处，所述限位连接套套装在缩径段下方的上接头上。

所述圆孔为四个，四个圆孔均匀分布。

在上接头和限位连接套之间、限位连接套和本体之间、密封头和上接头之间和下接头和本体之间分别设置有O形密封圈。

所述上接头的上端设置有用于与喷砂器连接的螺纹扣。

所述下接头的下端设置有用于与封隔器连接的螺纹。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果如下：

1、本发明中，采用上接头、限位连接套、本体、密封头、挡圈、密封球和下接头组成的连续油管分层压裂用压力平衡单向阀，填补了国内外关于本领域方面的技术空白，在下放管柱使封隔器坐封时，本发明的密封头插入下接头中，使得封隔器管内密封，封隔了封隔器上下的管内管外通道，需要解封时通过上提管柱使压力平衡单向阀中的密封头从下接头中拔出，使得封隔器上下压力平衡，便于解封。当管柱上端连接的喷砂器需要进行喷砂射孔时，压力平衡单向阀起到单向阀作用，封隔管内通道，使得喷砂器产生高压形成高速射流。在出现砂堵后，压力平衡单向阀能够提供反循环冲砂通道，冲砂解堵。本发明具有结构简单的特点，采用本发明能有效提高环空机械封隔封隔器的封隔和坐封效果，方便坐封和解封，且便于喷砂器喷砂射孔以及反循环冲砂解堵。

2、本发明中，采用“上接头的下端固定连接所述密封头且密封头套在所述上接头，限位连接套套在所述上接头上，本体套在限位连接套和密封头上，本体与限位连接套固定连接，在密封头和限位连接套之间设有滑动间隙”的方式，在本体和上接头之间就留有了空隙，该空隙就也就是密封头和限位连接套之间设有滑动间隙，当需要上提管柱时，限位连接套的端部就会抵住密封头，从而使与密封头固定连接的上接头定位。

3、本发明中，采用“在密封头的下端与下接头之间设置密封盘根”的方式，能够方便用于密封管内流体通道和封隔压力。

4、本发明中，采用“在密封头和本体上开有圆孔”的方式，能够方便用于管内外的流体通道和封隔压力。圆孔为均匀分布的四个，这样的方式经试验效果最好。