一种压差控制式单向阀及工具管串制造技术

本实用新型专利技术提供了一种压差控制式单向阀及工具管串，其中单向阀包括套筒、活塞、阀瓣机构和第一锁定机构，活塞穿设在套筒中，活塞与套筒之间形成间隙，活塞外壁设有第一凸缘，第一凸缘将间隙分隔为第一和第二腔室，活塞可轴向移动控制单向阀开关；第一锁定机构设于第二腔室中，第一锁定机构可将活塞锁定在最下端，保持单向阀开启；阀瓣机构设于第一锁定机构下方，阀瓣机构在单向阀开启下可被活塞限制在活塞和套筒之间，阀瓣机构在活塞上行后可将活塞下端封堵关闭单向阀；本实用新型专利技术的单向阀解决了常规油管带压压裂中油管内封堵问题，通过油套压差即可实现状态切换，还可实现反循环作业功能，简单操作可使单向阀保持开启，使带压作业安全高效。业安全高效。业安全高效。

【技术实现步骤摘要】
一种压差控制式单向阀及工具管串


[0001]本技术涉及油气井钻井井下工具
，具体来讲，涉及一种压差控制式单向阀及工具管串。

技术介绍

[0002]目前长庆油区油井大斜度井通常采用底封水力喷射压裂工具技术压裂施工，其通过常规油管传输，每层段施工后需闷井、放喷、反洗井后方可调整钻具至下一层段施工，严重制约施工效率，且返排液拉运及处理费用高。常规油管单底封带压拖动水力喷射压裂工艺在压裂完一段后，无需放喷、反洗井即可带压调整钻具到下一层段继续施工，通过带压连续高效压裂施工可以有效解决原有底封水力喷射压裂工具技术的不足，但针对采用常规油管实现单底封带压拖动水力喷射压裂施工，现有技术无法实现不动用带压作业机进行带压拖动换层，其主要面临的问题之一就是在压裂完一段后，实施带压拖动转层之前，无法安全有效地实现油管内密封封堵。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本技术的目的之一在于提供一种压差控制式单向阀及工具管串，以解决常规油管带压拖动水力喷射压裂工艺实施过程中无法安全有效地实现油管内密封封堵的技术问题。
[0004]为了实现上述目的，本技术一方面提供了一种压差控制式单向阀，所述单向阀可包括套筒、活塞、阀瓣机构和第一锁定机构，其中，活塞可穿设在套筒中，活塞与套筒之间可形成有间隙，活塞的外壁上可设有第一凸缘，第一凸缘与套筒的内壁可相贴合，第一凸缘将活塞与套筒之间的间隙可分隔为位于上方的第一腔室和位于下方的第二腔室，活塞能够在第一腔室和第二腔室的压差作用下沿套筒的轴向上下移动，以控制所述单向阀开启或关闭；第一锁定机构可设于第二腔室中，第一锁定机构能够将活塞锁定在移动行程的最下端，以使所述单向阀保持在开启状态；阀瓣机构可设于第一锁定机构的下方，阀瓣机构在所述单向阀的开启状态下能够被活塞限制于活塞和套筒之间的间隙中，阀瓣机构在活塞上行后能够将活塞的下端封堵以关闭所述单向阀。
[0005]可选择地，所述活塞的外壁上还可设有第二凸缘，第二凸缘可位于所述第一凸缘的下方；所述第一锁定机构可包括第一锁定件和调节环，第一锁定件可套设在所述活塞上，第一锁定件的上端可形成有第一棘爪，第一棘爪能够与第二凸缘相卡合，以将所述活塞锁定在移动行程的最下端；调节环可套设在第一锁定件上，调节环能够调节第一锁定件对所述活塞的锁定力的大小。
[0006]可选择地，所述阀瓣机构可包括阀瓣和弹性件，弹性件的一端可固定连接在所述套筒的内壁上，弹性件的另一端可与阀瓣固定连接，阀瓣能够在弹性件的弹力作用下翻转，以封堵在所述活塞的下端。
[0007]可选择地，所述活塞的侧壁上可开设有若干个第一侧孔，第一侧孔能够将所述第
一腔室与所述活塞的内腔连通；所述套筒的侧壁上可开设有若干个第二侧孔，第二侧孔能够将所述第二腔室与所述套筒的外壁连通；所述第一腔室中的压力能够通过改变所述活塞的内腔的压力来调节，所述第二腔室中的压力能够通过改变所述套筒之外的油套环空压力来调节。
[0008]可选择地，所述第二侧孔中可安装有水眼螺钉和滤网，水眼螺钉能够将所述第二侧孔封堵，滤网能够对通过所述第二侧孔的流体进行过滤。
[0009]可选择地，所述单向阀还可包括防砂环，防砂环可套设在所述活塞上并位于所述第一侧孔处，防砂环上可开设有若干条线切割缝，防砂环能够对通过所述第一侧孔的流体进行过滤。
[0010]可选择地，所述单向阀还可包括上接头和第二锁定机构，上接头可固定连接在所述套筒的上端，第二锁定机构能够在所述单向阀处于开启状态下被置于上接头中且抵接在所述活塞的上端，将所述活塞限制在移动行程的最下端，以防止所述单向阀关闭。
[0011]可选择地，所述第二锁定机构可包括第二锁定件和阀芯，第二锁定件的上端可形成有第二棘爪，第二棘爪能够与所述上接头的内壁上的卡槽相卡合，以固定第二锁定件并限制所述活塞上行；阀芯可设于第二锁定件中，阀芯能够允许第二锁定件的下方的流体向上流通，并阻止第二锁定件的上方的流体向下流通。
[0012]可选择地，所述单向阀还可包括下接头，下接头可安装在所述套筒的下端，下接头的内腔与所述活塞的内腔相连通。
[0013]本技术另一方面提供了一种工具管串，所述工具管串可包括如上所述的压差控制式单向阀。
[0014]与现有技术相比，本技术的有益效果包括以下内容中的至少一项：
[0015]本技术的压差控制式单向阀一方面解决了常规油管带压拖动水力喷射压裂工艺实施过程中油管内封堵的问题，通过制造油套压差的简单操作即可实现封堵或开启压裂状态的自由切换，操作方法简单，使带压作业更加安全高效，另一方面该单向阀还具有可实现反循环等作业的功能，在需要管柱进行反循环等作业时，可通过简单操作使压差控制式单向阀处于开启状态，施工方式更加灵活。
附图说明
[0016]通过下面结合附图进行的描述，本技术的上述和其他目的和/或特点将会变得更加清楚，其中：
[0017]图1示出了本技术示例性实施例的压差控制式单向阀的开启状态示意图。
[0018]图2示出了本技术示例性实施例的压差控制式单向阀的关闭状态示意图。
[0019]图3示出了本技术示例性实施例的压差控制式单向阀中的第二锁定机构示意图。
[0020]图4示出了本技术示例性实施例的压差控制式单向阀在起钻过程中的保持锁定开启状态示意图。
[0021]附图标记说明：
[0022]1、套筒，11、第一腔室，12、第二腔室，13、第二侧孔，131、水眼螺钉，132、滤网，2、活塞，21、第一凸缘，22、第二凸缘，23、第一侧孔，3、第一锁定机构，31、第一锁定件，311、第一
棘爪，32、调节环，4、阀瓣机构，41、阀瓣，42、弹性件，5、防砂环，6、上接头，7、第二锁定机构，71、第二锁定件，711、第二棘爪，72、阀芯，8、下接头。
具体实施方式
[0023]在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本技术的压差控制式单向阀及工具管串。
[0024]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0025]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0026]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压差控制式单向阀，其特征在于，所述单向阀包括套筒、活塞、阀瓣机构和第一锁定机构，其中，活塞穿设在套筒中，活塞与套筒之间形成有间隙，活塞的外壁上设有第一凸缘，第一凸缘与套筒的内壁相贴合，第一凸缘将活塞与套筒之间的间隙分隔为位于上方的第一腔室和位于下方的第二腔室，活塞能够在第一腔室和第二腔室的压差作用下沿套筒的轴向上下移动，以控制所述单向阀开启或关闭；第一锁定机构设于第二腔室中，第一锁定机构能够将活塞锁定在移动行程的最下端，以使所述单向阀保持在开启状态；阀瓣机构设于第一锁定机构的下方，阀瓣机构在所述单向阀的开启状态下能够被活塞限制于活塞和套筒之间的间隙中，阀瓣机构在活塞上行后能够将活塞的下端封堵以关闭所述单向阀。2.根据权利要求1所述的压差控制式单向阀，其特征在于，所述活塞的外壁上还设有第二凸缘，第二凸缘位于所述第一凸缘的下方；所述第一锁定机构包括第一锁定件和调节环，第一锁定件套设在所述活塞上，第一锁定件的上端形成有第一棘爪，第一棘爪能够与第二凸缘相卡合，以将所述活塞锁定在移动行程的最下端；调节环套设在第一锁定件上，调节环能够调节第一锁定件对所述活塞的锁定力的大小。3.根据权利要求1所述的压差控制式单向阀，其特征在于，所述阀瓣机构包括阀瓣和弹性件，弹性件的一端固定连接在所述套筒的内壁上，弹性件的另一端与阀瓣固定连接，阀瓣能够在弹性件的弹力作用下翻转，以封堵在所述活塞的下端。4.根据权利要求1所述的压差控制式单向阀，其特征在于，所述活塞的侧壁上开设有若干个第一侧孔，第一侧孔能够将所述第一腔室与所述活塞的内腔连通；所述套筒的侧壁上开设有若干个第二侧孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：田文超，廖作杰，隆世明，苏敏文，李景彬，马雨昕，李星星，晏健，李铭，何炜，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：新型
国别省市：