[发明专利]一种井口压裂阀门保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及油气开采领域，具体涉及一种页岩气开发压裂过程中使用的井口压裂阀门保护装置。

背景技术

石油、天然气依然是现今世界最主要、高效和不可替代的能源，随着各国对石油和天然气资源的需求量日益增大，油井增产、非常规油气田的开发已日常化。

压裂是油井增产、水井增注和页岩气开采的重要工艺措施之一，然而压裂工艺中的主要介质压裂液中大量的石英砂、陶粒等颗粒状物质对压裂阀阀腔、阀座、阀密封、阀板等损伤非常大，常引起阀门的损坏，要继续进行压裂作业就必须要更换损坏的阀门，频繁的在线带压更换阀门存在很大安全风险，同时会引起工期的延长和开采成本的增加，而目前市场上还未有有效减轻或避免压裂引起的阀门损伤的装置或设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种井口压裂阀门保护装置，通过该装置实现在压裂过程中对压裂阀门阀腔、阀座、阀板及座密封的保护。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种井口压裂阀门保护装置，其特征是，其设置在压裂阀和压裂树之间，所述的压裂阀包含阀腔和阀座，所述的井口压裂阀门保护装置包含：

保护器本体，其底部连接所述的压裂阀；

过油导向机构，其设置在所述保护器本体中，其顶部连接所述的压裂树，其内部设有过油通道，压裂液从过油通道传送；

活塞，其设置在所述的保护器本体和过油导向机构之间，其与所述的保护器本体之间形成压力通道，并将所述的压力通道至少分成第一压力腔和第二压力腔两部分，在所述第一压力腔和第二压力腔的压力差变化作用下该活塞可沿所述过油导向机构滑动移动，实现井口压裂阀门保护装置的开启或关闭；

第一压力调节机构，其连接所述第一压力腔；

第二压力调节机构，其连接所述第二压力腔；

压力泵，其连接所述的第一压力调节机构或第二压力调节机构，用于向所述的第一压力腔或第二压力腔内注入压力。

上述的井口压裂阀门保护装置，其中：

所述的保护器本体内设有通孔，该通孔的顶端设有台阶；

所述的过油导向机构为一内衬套，其具有一衬套通道作为所述的过油通道，其座于所述保护器本体内的通孔台阶上。

上述的井口压裂阀门保护装置，其中：

所述活塞上设有轴肩，该轴肩将所述的压力通道分成所述的第一压力腔和第二压力腔两部分，所述轴肩在第一压力腔和第二压力腔的压差作用下被推动使得活塞沿所述过油导向机构滑动移动。

上述的井口压裂阀门保护装置，其中：

所述的过油导向机构顶部与所述压裂树密封对接；

所述的保护器本体底部与所述的压裂阀密封对接，过油导向机构底端伸入压裂阀的阀腔；

所述活塞底端伸入所述压裂阀的阀腔，在第一压力腔和第二压力腔的压差作用下，该活塞底端可移动到压裂阀的阀座部位，此时井口压裂阀门保护装置开启。

上述的井口压裂阀门保护装置，其中：

所述保护器本体的底部设有API法兰，并开设有垫环槽，用于实现与所述压裂阀的无缝对接；

所述过油导向机构的顶部设有标准API垫环槽，用于实现与所述压裂树的无缝对接。

上述的井口压裂阀门保护装置，其中：

所述的第一压力调节机构和第二压力调节机构均为截止阀。

上述的井口压裂阀门保护装置，其中：

所述的保护器本体与过油导向机构之间通过顶丝固定连接。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本装置安装在压裂树和压裂阀之间，安装及拆卸都很方便，在不影响整个钻采过程的前提下能实现对压裂阀门的保护，避免了因频繁更换阀门零件引起的成本增加，同时减少更换损坏阀门部件的频率，极大地缩短钻采工期，节约开采成本；

2、本装置操作方便，易于实现，在井口外部通过压力泵便可方便快捷地操作、优点突出；

3、在更换易冲损的内衬套时非常便捷，通过推出顶丝，就能方便地更换长期与压裂液接触的内衬套，使得装置的重复利用性高；

4、本装置也可用于其他保护阀门或装置上，适用性广。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的调试结构示意图；

图3为本发明开启状态下的工作示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。