專利名稱：油井用自動切換三通循環(huán)接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油、天然氣井井下生產(chǎn)工具，特別是涉及一種作業(yè)簡單、快捷且使用壽命長的適于石油生產(chǎn)過程中頻繁改變生產(chǎn)作業(yè)方式的油井用自動切換三通循環(huán)接頭。
背景技術(shù)：
在石油開采生產(chǎn)過程中，廣泛采用電泵井采油，但由于井況復(fù)雜，一般在生產(chǎn)過程中要進(jìn)行井下循環(huán)作業(yè)或洗井作業(yè)，在循環(huán)作業(yè)時(shí)需要采用正循環(huán)作業(yè)，有時(shí)需要采用反循環(huán)作業(yè)，而目前公知的油井用循環(huán)接頭是利用鋼絲作業(yè)和起下管柱作業(yè)，其工作原理是在油井正常生產(chǎn)時(shí)，從電泵出口的原油通過單向閥流入上部油管內(nèi)通道，從而進(jìn)行正常原油生產(chǎn)；當(dāng)油井停產(chǎn)需要進(jìn)行井下循環(huán)作業(yè)時(shí)，必須采用鋼絲作業(yè)把循環(huán)通道銷釘剪斷，將循環(huán)接頭連同油管由井下提出，更換剪切銷釘，把循環(huán)接頭重新關(guān)閉后再連同油管送入井內(nèi)方能再次使用，此時(shí)先打開井下循環(huán)通道，再進(jìn)行循環(huán)作業(yè)。在正循環(huán)時(shí)，循環(huán)液由油管內(nèi)通道經(jīng)過循環(huán)通道，進(jìn)入環(huán)空，而形成正循環(huán)作業(yè)通道。在反循環(huán)時(shí)，循環(huán)液由環(huán)空經(jīng)過循環(huán)通道，進(jìn)入油管內(nèi)通道，形成反循環(huán)作業(yè)通道。當(dāng)再次恢復(fù)原油生產(chǎn)時(shí)，還必須通過起下管柱作業(yè)下入新的循環(huán)接頭，才能進(jìn)行原油生產(chǎn)作業(yè)，不僅給井下循環(huán)作業(yè)和洗井作業(yè)帶來極大的不便，而且頻繁的進(jìn)行這樣的鋼絲作業(yè)和起下管柱作業(yè)，占據(jù)了大量的作業(yè)時(shí)間，對油井的生產(chǎn)也帶來了不利影響。此外，井下作業(yè)、洗井作業(yè)時(shí)采用機(jī)械方式切斷剪切銷釘打開循環(huán)接頭，在黏度大的稠油井中其操作是非常困難的，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且作業(yè)費(fèi)用也高，不利于油井生產(chǎn)成本的降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種作業(yè)簡單、快捷且使用壽命長的適于石油生產(chǎn)過程中頻繁改變生產(chǎn)作業(yè)方式的油井用自動切換三通循環(huán)接頭。
本發(fā)明提供一種油井用自動切換三通循環(huán)接頭，其主要原理是利用原油、環(huán)空循環(huán)液的壓力驅(qū)動密封塞移動，通過密封塞的上下移動，可在三通短接上出口、三通短接下入口和反循環(huán)通道之間形成三通循環(huán)通道，可方便地在油田生產(chǎn)過程中隨時(shí)改變生產(chǎn)和循環(huán)作業(yè)方式，實(shí)現(xiàn)油井生產(chǎn)、反循環(huán)作業(yè)和正循環(huán)作業(yè)三種作業(yè)方式通道的自由切換，為降低油田的開發(fā)成本、高效地開發(fā)油氣田提供技術(shù)保障。
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是
油井用自動切換三通循環(huán)接頭，包括三通循環(huán)接頭本體，在三通循環(huán)接頭本體內(nèi)上部設(shè)置油管內(nèi)通道、反循環(huán)通道和三通短接上出口，三通循環(huán)接頭本體內(nèi)下部設(shè)置三通短接下入口，所述三通短接上出口與反循環(huán)通道連通，反循環(huán)通道與環(huán)空連通，三通短接下入口通過通道槽口與三通短接上出口連通，形成本三通循環(huán)接頭的三通循環(huán)通道，在三通循環(huán)接頭內(nèi)部中間位置設(shè)有密封塞移動通道體，密封塞移動通道體內(nèi)設(shè)置有可移動的密封塞裝置，密封塞移動通道體下端與固定連接在三通循環(huán)接頭本體內(nèi)的固定板固定，在密封塞移動通道體的周壁上分布有通道槽口。
本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)措施所述油井用自動切換三通循環(huán)接頭的三通循環(huán)通道是a.當(dāng)油井生產(chǎn)時(shí)，原油推動密封塞從密封塞移動通道體內(nèi)下部向上移動，當(dāng)密封塞向上移過通道槽口時(shí)，通道槽口打開，原油從通道槽口流出，經(jīng)三通短接上出口進(jìn)入油管內(nèi)通道，流到地面油井口，密封塞移動至密封塞移動通道體上部，密封反循環(huán)通道，形成正常生產(chǎn)通道。
b.當(dāng)油井停止生產(chǎn)進(jìn)行正循環(huán)作業(yè)時(shí)，循環(huán)液從環(huán)空經(jīng)過反循環(huán)通道進(jìn)入密封塞移動通道體，推動密封塞從密封塞移動通道體上部向下移動，當(dāng)密封塞向下移動至通道槽口時(shí)，通道槽口打開，循環(huán)液從通道槽口流出，經(jīng)三通短接上出口，進(jìn)入油管內(nèi)通道，經(jīng)油管內(nèi)通道流到地面油井口，這時(shí)密封塞移動至密封塞移動通道體下部，將三通短接下入口密封，形成反循環(huán)作業(yè)通道。
c.當(dāng)油井停止生產(chǎn)進(jìn)行正循環(huán)作業(yè)時(shí)，先進(jìn)行反循環(huán)作業(yè)，密封塞從密封塞移動通道體上部移動至下部，密封三通短接下入口，再正循環(huán)作業(yè)，正循環(huán)作業(yè)時(shí)，循環(huán)液從油管內(nèi)通道經(jīng)三通短接上出口向下流動，再經(jīng)過通道槽口流入密封塞移動通道體內(nèi)，循環(huán)液從密封塞移動通道體向上流動，經(jīng)反循環(huán)通道和環(huán)空流到地面油井口，密封塞處于密封塞移動通道體下部，密封三通短接下入口，形成正循環(huán)作業(yè)通道。
所述密封塞設(shè)計(jì)為圓柱體，其兩端部設(shè)計(jì)呈梯形形狀，密封塞的長度應(yīng)稍大于通道槽口的長度。
所述密封塞選用耐腐蝕的尼龍材料制成。
所述密封塞移動通道體的上部和下部均設(shè)計(jì)有與密封塞兩端部梯形相吻合的梯形面。
所述通道槽口均勻分布在密封槽移動通道體上，沿密封槽移動通道體圓周方向至少設(shè)置有6個(gè)條形通道槽口，通道槽口長度應(yīng)小于密封塞長度。
在三通循環(huán)接頭本體的上下兩端均制有便于與油管連接的標(biāo)準(zhǔn)油管螺紋扣。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是由于本發(fā)明利用原油、環(huán)空循環(huán)液的壓力驅(qū)動，通過密封塞的上下移動，可在三通循環(huán)接頭的三通短接上出口、三通短接下入口和反循環(huán)通道之間形成三通循環(huán)通道，并可方便地實(shí)現(xiàn)油井生產(chǎn)、反循環(huán)作業(yè)和正循環(huán)作業(yè)三種作業(yè)方式通道的自由切換；克服了公知技術(shù)存在的缺陷，在油田的生產(chǎn)過程中可隨時(shí)改變生產(chǎn)和循環(huán)作業(yè)方式，因而不需要常規(guī)循環(huán)形接頭的鋼絲作業(yè)和起下管柱作業(yè)，特別適合于黏度大的稠油油井使用。采用本技術(shù)方案后，既可滿足生產(chǎn)要求，又能簡化了作業(yè)程序，這樣不僅大大減少了作業(yè)工作量和修井作業(yè)對油井生產(chǎn)的影響，同時(shí)又能進(jìn)一步節(jié)約作業(yè)費(fèi)用，為降低油田的開發(fā)成本、穩(wěn)定和提高油田產(chǎn)量提供了保障。此外，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單、合理，具有較長的使用壽命，具有廣闊的市場發(fā)展前景。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖面圖；圖3是本發(fā)明處于生產(chǎn)狀態(tài)示意圖；圖4是本發(fā)明處于反循環(huán)狀態(tài)示意圖；圖5是本發(fā)明處于正循環(huán)狀態(tài)示意圖。
圖中1油管內(nèi)通道、2三通循環(huán)接頭本體、3反循環(huán)通道、4環(huán)空、5三通短接上出口、6套管、7密封塞、8通道槽口、9密封塞移動通道體、10固定板、11三通短接下入口。
具體實(shí)施例方式
為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下請參閱圖1和圖2，油井用自動切換三通循環(huán)接頭，包括三通循環(huán)接頭本體2，在三通循環(huán)接頭本體2內(nèi)上部設(shè)置油管內(nèi)通道1、反循環(huán)通道3和三通短接上出口5，三通循環(huán)接頭本體內(nèi)下部設(shè)置三通短接下入口11，所述三通短接上出口5與反循環(huán)通道3連通，反循環(huán)通道與環(huán)空4連通，三通短接下入口11通過通道槽口8與三通短接上出口5連通，形成本三通循環(huán)接頭的三通循環(huán)通道，在三通循環(huán)接頭內(nèi)部中間位置設(shè)有密封塞移動通道體9，密封塞移動通道體內(nèi)設(shè)置有可移動的密封塞7，該密封塞7可在密封塞移動通道體內(nèi)上下自由移動。所述密封塞設(shè)計(jì)為圓柱體，其兩端部設(shè)計(jì)呈梯形形狀，整個(gè)密封塞的其長度應(yīng)稍大于通道槽口8的長度，密封塞優(yōu)選用耐腐蝕的尼龍材料制成。所述密封塞移動通道體9的上部和下部均設(shè)計(jì)有與密封塞7兩端部梯形形狀相吻合的梯形面。密封塞移動通道體下端與固定連接在三通循環(huán)接頭本體內(nèi)的固定板10固定，在密封塞移動通道體的周壁上分布有通道槽口8。所述通道槽口8均勻分布在密封槽移動通道體上，沿密封槽移動通道體圓周方向至少設(shè)置有6個(gè)條形通道槽口8，通道槽口8的長度應(yīng)小于密封塞7長度。在三通循環(huán)接頭本體的上下兩端均制有標(biāo)準(zhǔn)油管螺紋扣。
在本發(fā)明的油井用自動切換三通循環(huán)接頭中，為提高密封塞的耐腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度，改善其使用壽命和密封性，在本實(shí)施例中，密封塞材料優(yōu)選高性能的尼龍材料(尼龍6即聚酰胺)。
請參閱圖3-圖5，在本實(shí)施例中，當(dāng)油井正常生產(chǎn)時(shí)，密封塞7處于密封塞移動通道體9的上部；當(dāng)油井停止生產(chǎn)而進(jìn)行反循環(huán)作業(yè)時(shí)，密封塞處于密封塞移動通道體9的下部；當(dāng)油井停止生產(chǎn)而進(jìn)行正循環(huán)作業(yè)時(shí)，密封塞處于密封塞移動通道體9的下部。
本發(fā)明的工作原理為在油井生產(chǎn)狀態(tài)，原油在電泵的驅(qū)動下向上流動，推動密封塞7向上移動，密封塞從密封塞移動通道體9下部向上移動，當(dāng)密封塞移過通道槽口8時(shí)，通道槽口8打開，原油就會從通道槽口8流出，流到三通短接上出口5，進(jìn)而流入油管內(nèi)通道1，通過油管內(nèi)通道1流到地面井口。這時(shí)密封塞7移動到密封塞移動通道體9的上部，從而把反循環(huán)通道3密封，形成正常生產(chǎn)通道。
在油井停止生產(chǎn)進(jìn)行反循環(huán)作業(yè)時(shí)，循環(huán)作業(yè)液從環(huán)空4通過反循環(huán)通道3進(jìn)入密封塞移動通道9，推動密封塞7向下移動，密封塞7從密封塞移動通道9上部向下移動，當(dāng)密封塞7向下移過通道槽口8時(shí)，通道槽口打開，循環(huán)作業(yè)液就會從通道槽口8流出，流向三通短接上出口5，進(jìn)而流入油管內(nèi)通道1，通過油管內(nèi)通道1流到地面井口。這時(shí)密封塞7移動到密封塞移動通道體9的下部，從而把三通短接下入口11密封，形成反循環(huán)作業(yè)通道。
在油井停止生產(chǎn)進(jìn)行正循環(huán)作業(yè)時(shí)，首先進(jìn)行反循環(huán)作業(yè)操作，使密封塞7從密封塞移動通道體9上部移動到下部，將三通短接下入口11密封，然后再進(jìn)行正循環(huán)作業(yè)。在正循環(huán)作業(yè)時(shí)，循環(huán)作業(yè)液從油管內(nèi)通道1通過三通短接上出口5向下流動，循環(huán)作業(yè)液通過通道槽口8流入密封塞移動通道9，循環(huán)作業(yè)液從密封塞移動通道9向上流動，經(jīng)過反循環(huán)通道3流入環(huán)空4，循環(huán)作業(yè)液再通過環(huán)空4流到地面井口。這時(shí)密封塞7處于密封塞移動通道9的下部，從而將三通短接下入口11密封，形成正循環(huán)作業(yè)通道。
當(dāng)然本發(fā)明并不局限于此，如上述的三通短接上出口5、反循環(huán)通道3、通道槽口8、密封塞移動通道體9和短接三通下入口11，可根據(jù)實(shí)際作業(yè)情況設(shè)置為不同直徑，不同大小尺寸。
以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依然可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種油井用自動切換三通循環(huán)接頭，其特征在于包括三通循環(huán)接頭本體，在三通循環(huán)接頭本體內(nèi)上部設(shè)置油管內(nèi)通道、反循環(huán)通道和三通短接上出口，三通循環(huán)接頭本體內(nèi)下部設(shè)置三通短接下入口，所述三通短接上出口與反循環(huán)通道連通，反循環(huán)通道與環(huán)空連通，三通短接下入口通過通道槽口與三通短接上出口連通，形成本三通循環(huán)接頭的三通循環(huán)通道，在三通循環(huán)接頭內(nèi)部中間位置設(shè)有密封塞移動通道體，密封塞移動通道體內(nèi)設(shè)置有可移動的密封塞裝置，密封塞移動通道體下端與固定連接在三通循環(huán)接頭本體內(nèi)的固定板固定，在密封塞移動通道體的周壁上分布有通道槽口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井用自動切換三通循環(huán)接頭，其特征在于所述三通循環(huán)接頭的三通循環(huán)通道是a.當(dāng)油井生產(chǎn)時(shí)，原油推動密封塞從密封塞移動通道體內(nèi)下部向上移動，當(dāng)密封塞向上移過通道槽口時(shí)，通道槽口打開，原油從通道槽口流出，經(jīng)三通短接上出口和反循環(huán)通道進(jìn)入油管內(nèi)通道，流到地面油井口，密封塞移動至密封塞移動通道體上部，密封反循環(huán)通道，形成正常生產(chǎn)通道。b.當(dāng)油井停止生產(chǎn)進(jìn)行正循環(huán)作業(yè)時(shí)，循環(huán)液從環(huán)空經(jīng)過反循環(huán)通道進(jìn)入密封塞移動通道體，推動密封塞從密封塞移動通道體上部向下移動，當(dāng)密封塞向下移動至通道槽口時(shí)，通道槽口打開，循環(huán)液從通道槽口流出，經(jīng)三通短接上出口，進(jìn)入油管內(nèi)通道，經(jīng)油管內(nèi)通道流到地面油井口，這時(shí)密封塞移動至密封塞移動通道體下部，將三通短接下入口密封，形成反循環(huán)作業(yè)通道。c.當(dāng)油井停止生產(chǎn)進(jìn)行正循環(huán)作業(yè)時(shí)，先進(jìn)行反循環(huán)作業(yè)，密封塞從密封塞移動通道體上部移動至下部，密封三通短接下入口，再正循環(huán)作業(yè)，正循環(huán)作業(yè)時(shí)，循環(huán)液從油管內(nèi)通道經(jīng)三通短接上出口向下流動，再經(jīng)過通道槽口流入密封塞移動通道體內(nèi)，循環(huán)液從密封塞移動通道體向上流動，經(jīng)反循環(huán)通道和環(huán)空流到地面油井口，密封塞處于密封塞移動通道體下部，密封三通短接下入口，形成正循環(huán)作業(yè)通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井用自動切換三通循環(huán)接頭，其特征在于所述密封塞設(shè)計(jì)為圓柱體，其兩端部設(shè)計(jì)呈梯形形狀，密封塞的長度應(yīng)稍大于通道槽口的長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井用自動切換三通循環(huán)接頭，其特征在于所述密封塞選用耐腐蝕的尼龍材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井用自動切換三通循環(huán)接頭，其特征在于所述密封塞移動通道體的上部和下部均設(shè)計(jì)有與密封塞兩端部梯形形狀相吻合的梯形面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井用自動切換三通循環(huán)接頭，其特征在于所述通道槽口均勻分布在密封塞移動通道體上，沿密封塞移動通道體圓周方向至少設(shè)置有6個(gè)條形通道槽口，通道槽口長度應(yīng)小于密封塞長度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井用自動切換三通循環(huán)接頭，其特征在于在三通循環(huán)接頭本體的上下兩端均制有標(biāo)準(zhǔn)油管螺紋扣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油井用自動切換三通循環(huán)接頭，包括在三通循環(huán)接頭本體內(nèi)上部設(shè)置油管內(nèi)通道、反循環(huán)通道和三通短接上出口，三通循環(huán)接頭本體內(nèi)下部設(shè)置三通短接下入口，三通短接上出口與反循環(huán)通道連通，反循環(huán)通道與環(huán)空連通，三通短接下入口與三通短接上出口連通，形成三通循環(huán)通道，在三通循環(huán)接頭內(nèi)設(shè)有密封塞移動通道體，密封塞移動通道體內(nèi)設(shè)置密封塞裝置，密封塞移動通道體下端與固定板固定，在密封塞移動通道體的周壁上分布有通道槽口。優(yōu)點(diǎn)在于可方便地實(shí)現(xiàn)油井生產(chǎn)、反循環(huán)作業(yè)和正循環(huán)作業(yè)三種作業(yè)方式通道的自由切換；簡化了作業(yè)程序，特別適合于黏度大的稠油油井使用。降低作業(yè)費(fèi)用，具有廣闊的市場發(fā)展前景。
文檔編號E21B21/10GK1766281SQ20051001527
公開日2006年5月3日 申請日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者蘇杰, 陳建兵, 于小龍, 蔣慰興, 鞏立根 申請人:中國海洋石油總公司, 中海石油基地有限責(zé)任公司