防冒油装置及系统论文和设计-段卫英

全文摘要

本实用新型公开了一种防冒油装置及系统，属于石油开采领域。该防冒油装置包括：阀座(3)、阀球(4)、弹簧(5)和限位部件(6)均位于阀体(1)在轴向上设置的第一通孔内，弹簧(5)的第一端与限位部件(6)接触，弹簧(5)的第二端与阀球(4)接触，阀球(4)位于弹簧(5)的第二端与阀座(3)的第一端(31)之间；连接件(2)的第一端(21)的端面中的第一部分与阀体(1)的第一端连接，连接件(2)的第一端(21)的端面中的第二部分与阀座(3)的第二端接触；限位部件(6)与阀体(1)的内壁上靠近阀体(1)的第二端(11)的部位连接。本实用新型在及时制止石油泄漏的同时，不会影响井外的液体和气体流至井内。

主设计要求

1.一种防冒油装置，其特征在于，所述防冒油装置包括：阀体(1)、连接件(2)、阀座(3)、阀球(4)、弹簧(5)和限位部件(6)；所述阀体(1)在轴向上设置有第一通孔，所述阀座(3)、所述阀球(4)、所述弹簧(5)和所述限位部件(6)均位于所述第一通孔内，所述弹簧(5)的第一端与所述限位部件(6)接触，所述弹簧(5)的第二端与所述阀球(4)接触，所述阀球(4)位于所述弹簧(5)的第二端与所述阀座(3)的第一端(31)之间；所述阀体(1)用于位于采油树中的套管头内，所述连接件(2)的边沿用于夹设在所述采油树中的套管头与套管闸门之间，所述连接件(2)的第一端(21)的端面中的第一部分与所述阀体(1)的第一端连接，所述连接件(2)的第一端(21)的端面中的第二部分与所述阀座(3)的第二端接触，所述第二部分处于所述第一部分围成的区域中，所述连接件(2)在轴向上设置有第二通孔，所述阀座(3)在轴向上设置有第三通孔，所述第二通孔与所述第三通孔连通，且所述第二通孔的孔径小于所述阀座(3)的外径，所述第三通孔的孔径小于所述阀球(4)的直径；所述限位部件(6)与所述阀体(1)的内壁上靠近所述阀体(1)的第二端(11)的部位连接，所述限位部件(6)在轴向上设置有第四通孔，所述第四通孔的孔径小于所述弹簧(5)中的弹簧(5)圈的外径，所述弹簧(5)中的弹簧(5)圈的内径小于所述阀球(4)的直径。

设计方案

1.一种防冒油装置，其特征在于，所述防冒油装置包括：阀体(1)、连接件(2)、阀座(3)、阀球(4)、弹簧(5)和限位部件(6)；

所述阀体(1)在轴向上设置有第一通孔，所述阀座(3)、所述阀球(4)、所述弹簧(5)和所述限位部件(6)均位于所述第一通孔内，所述弹簧(5)的第一端与所述限位部件(6)接触，所述弹簧(5)的第二端与所述阀球(4)接触，所述阀球(4)位于所述弹簧(5)的第二端与所述阀座(3)的第一端(31)之间；

所述阀体(1)用于位于采油树中的套管头内，所述连接件(2)的边沿用于夹设在所述采油树中的套管头与套管闸门之间，所述连接件(2)的第一端(21)的端面中的第一部分与所述阀体(1)的第一端连接，所述连接件(2)的第一端(21)的端面中的第二部分与所述阀座(3)的第二端接触，所述第二部分处于所述第一部分围成的区域中，所述连接件(2)在轴向上设置有第二通孔，所述阀座(3)在轴向上设置有第三通孔，所述第二通孔与所述第三通孔连通，且所述第二通孔的孔径小于所述阀座(3)的外径，所述第三通孔的孔径小于所述阀球(4)的直径；

所述限位部件(6)与所述阀体(1)的内壁上靠近所述阀体(1)的第二端(11)的部位连接，所述限位部件(6)在轴向上设置有第四通孔，所述第四通孔的孔径小于所述弹簧(5)中的弹簧(5)圈的外径，所述弹簧(5)中的弹簧(5)圈的内径小于所述阀球(4)的直径。

2.如权利要求1所述的防冒油装置，其特征在于，所述阀体(1)的内壁上靠近所述阀体(1)的第二端(11)的部位上设置有第一凹槽，所述限位部件(6)包括：卡簧(61)；

所述卡簧(61)的边沿位于所述第一凹槽内，以实现所述卡簧(61)与所述阀体(1)的内壁之间的连接。

3.如权利要求1所述的防冒油装置，其特征在于，所述限位部件(6)包括：压盖(62)；

所述压盖(62)的第一端上设置有外沿(63)，所述外沿(63)与所述阀体(1)的内壁上靠近所述阀体(1)的第二端(11)的部位连接，所述弹簧(5)套设在所述压盖(62)中除所述外沿(63)之外的部分上，所述弹簧(5)的第一端与所述外沿(63)接触。

4.如权利要求1所述的防冒油装置，其特征在于，所述阀体(1)的内壁上靠近所述阀体(1)的第二端(11)的部位上设置有第一凹槽，所述限位部件(6)包括：卡簧(61)和压盖(62)；

所述卡簧(61)的边沿位于所述第一凹槽内，以实现所述卡簧(61)与所述阀体(1)的内壁之间的连接，所述卡簧(61)在轴向上设置有第五通孔；

所述压盖(62)的第一端上设置有外沿(63)，所述外沿(63)的第一侧与所述卡簧(61)接触，所述弹簧(5)套设在所述压盖(62)中除所述外沿(63)之外的部分上，所述弹簧(5)的第一端与所述外沿(63)的第二侧接触；

所述压盖(62)在轴向上设置有第六通孔，所述第六通孔与所述第五通孔连通，所述第五通孔的孔径小于所述外沿(63)的外径。

5.如权利要求1-4任一所述的防冒油装置，其特征在于，所述防冒油装置还包括：密封圈(7)；

所述密封圈(7)的内壁与所述阀座(3)的外壁接触，所述密封圈(7)的外壁与所述阀体(1)的内壁接触。

6.如权利要求5所述的防冒油装置，其特征在于，所述密封圈(7)的数量大于或等于2。

7.如权利要求5所述的防冒油装置，其特征在于，所述密封圈(7)为O型密封圈。

8.如权利要求5所述的防冒油装置，其特征在于，所述密封圈(7)为V型密封圈。

9.一种防冒油系统，其特征在于，所述防冒油系统包括：采油树(8)、套管闸门(9)和上述权利要求1-8任一所述的防冒油装置；

所述采油树(8)中设置有套管头(81)，所述防冒油装置中的阀体(1)位于所述套管头(81)内，所述防冒油装置中的连接件(2)的边沿夹设在所述套管头(81)与所述套管闸门(9)之间。

10.如权利要求9所述的防冒油系统，其特征在于，所述套管头(81)的端面上设置有第二凹槽，所述套管闸门(9)的端面上设置有第三凹槽，所述防冒油系统还包括钢圈(10)；

所述钢圈(10)的第一端位于所述第二凹槽内，所述钢圈(10)的第二端位于所述第三凹槽内，所述套管头(81)的端面、所述钢圈(10)的内壁和所述套管闸门(9)的端面之间形成有第四凹槽；所述连接件(2)的边沿位于所述第四凹槽内。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及石油开采领域，尤其涉及一种防冒油装置及系统。

背景技术

在石油开采过程中，在油井的井口处常设置有采油树，采油树中的套管头上连接有套管闸门。在油层压力过高的情况下，如果抽油机的抽油效率较低，不能及时将油层中的石油采出来，或者，如果因井场停电或抽油机皮带断裂而不能正常采油，那么油层压力将得不到释放，油层中的石油就会经过套管与油管间的环形空间返流至井口，再经过采油树中的套管头流至套管闸门处，最后从套管闸门处泄漏。由于石油泄漏会造成石油资源浪费和环境污染，所以需要及时发现石油泄漏，并在发现石油泄漏之后及时制止石油泄漏。

目前，技术人员会每隔4小时左右进行一次巡井。当技术人员发现套管闸门处有石油泄漏时，可以采取相应的措施来制止石油泄漏。然而，井场中油井的分布通常比较分散，技术人员在逐个巡视井场所有的油井时，在某个套管闸门已经开始漏油时，技术人员很有可能不能及时发现，因而也就不能及时制止石油泄漏，从而会造成石油资源浪费和环境污染。因此，亟需一种防冒油装置，来及时制止石油泄漏。

实用新型内容

本实用新型提供了一种防冒油装置及系统，可以解决相关技术中不能及时制止石油泄漏的问题。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种防冒油装置，所述防冒油装置包括：阀体、连接件、阀座、阀球、弹簧和限位部件；

所述阀体在轴向上设置有第一通孔，所述阀座、所述阀球、所述弹簧和所述限位部件均位于所述第一通孔内，所述弹簧的第一端与所述限位部件接触，所述弹簧的第二端与所述阀球接触，所述阀球位于所述弹簧的第二端与所述阀座的第一端之间；

所述阀体用于位于采油树中的套管头内，所述连接件的边沿用于夹设在所述采油树中的套管头与套管闸门之间，所述连接件的第一端的端面中的第一部分与所述阀体的第一端连接，所述连接件的第一端的端面中的第二部分与所述阀座的第二端接触，所述第二部分处于所述第一部分围成的区域中，所述连接件在轴向上设置有第二通孔，所述阀座在轴向上设置有第三通孔，所述第二通孔与所述第三通孔连通，且所述第二通孔的孔径小于所述阀座的外径，所述第三通孔的孔径小于所述阀球的直径；

所述限位部件与所述阀体的内壁上靠近所述阀体的第二端的部位连接，所述限位部件在轴向上设置有第四通孔，所述第四通孔的孔径小于所述弹簧中的弹簧圈的外径，所述弹簧中的弹簧圈的内径小于所述阀球的直径。

可选地，所述阀体的内壁上靠近所述阀体的第二端的部位上设置有第一凹槽，所述限位部件包括：卡簧；

所述卡簧的边沿位于所述第一凹槽内，以实现所述卡簧与所述阀体的内壁之间的连接。

可选地，所述限位部件包括：压盖；

所述压盖的第一端上设置有外沿，所述外沿与所述阀体的内壁上靠近所述阀体的第二端的部位连接，所述弹簧套设在所述压盖中除所述外沿之外的部分上，所述弹簧的第一端与所述外沿接触。

可选地，所述阀体的内壁上靠近所述阀体的第二端的部位上设置有第一凹槽，所述限位部件包括：卡簧和压盖；

所述卡簧的边沿位于所述第一凹槽内，以实现所述卡簧与所述阀体的内壁之间的连接，所述卡簧在轴向上设置有第五通孔；

所述压盖的第一端上设置有外沿，所述外沿的第一侧与所述卡簧接触，所述弹簧套设在所述压盖中除所述外沿之外的部分上，所述弹簧的第一端与所述外沿的第二侧接触；

所述压盖在轴向上设置有第六通孔，所述第六通孔与所述第五通孔连通，所述第五通孔的孔径小于所述外沿的外径。

可选地，所述防冒油装置还包括：密封圈；

所述密封圈的内壁与所述阀座的外壁接触，所述密封圈的外壁与所述阀体的内壁接触。

可选地，所述密封圈的数量大于或等于2。

可选地，所述密封圈为O型密封圈或V型密封圈。

第二方面，提供了一种防冒油系统，所述防冒油系统包括：采油树、套管闸门和上述第一方面所述的防冒油装置；

所述采油树中设置有套管头，所述防冒油装置中的阀体位于所述套管头内，所述防冒油装置中的连接件的边沿夹设在所述套管头与所述套管闸门之间。

可选地，所述套管头的端面上设置有第二凹槽，所述套管闸门的端面上设置有第三凹槽，所述防冒油系统还包括钢圈；

所述钢圈的第一端位于所述第二凹槽内，所述钢圈的第二端位于所述第三凹槽内，所述套管头的端面、所述钢圈的内壁和所述套管闸门的端面之间形成有第四凹槽；所述连接件的边沿位于所述第四凹槽内。

本实用新型提供的技术方案至少可以带来以下有益效果：本实用新型实施例中，由于阀体用于位于采油树中的套管头内，连接件的边沿用于夹设在采油树中的套管头与套管闸门之间，所以当油层中的石油经过套管与油管间的环形空间返流至井口，再流至采油树中的套管头处时，石油会经过限位部件在轴向上设置的第四通孔流入阀体在轴向上设置的第一通孔内，然后会推动阀球向靠近阀座的方向移动，这样，阀球与阀座的第一端之间的接触将更加紧密，不会留有缝隙，从而流入第一通孔的石油在阀球的阻挡下不会流至阀座在轴向上设置的第三通孔，进而也就不会经过连接件在轴向上设置的第二通孔流至套管闸门并从套管闸门处泄漏，因此，本实用新型实施例提供的防冒油装置可以及时制止石油泄漏。另外，当需要从套管闸门处向井内注入洗井液时，流至套管闸门处的洗井液会经过连接件在轴向上设置的第二通孔流至阀座在轴向上设置的第三通孔，然后推动阀球向远离阀座的方向移动，当阀球向远离阀座的方向移动至不再与阀座的第一端接触时，流入第三通孔的洗井液会流入阀球与第一通孔的孔壁之间的缝隙中，然后会经过第四通孔流至井内，以实现洗井。当需要从套管闸门处向油层注入液体(包括油或水)，流至套管闸门处的液体会经过第二通孔流至第三通孔，然后推动阀球向远离阀座的方向移动，当阀球向远离阀座的方向移动至不再与阀座的第一端接触时，流入第三通孔的液体会流入阀球与第一通孔的孔壁之间的缝隙中，然后会经过第四通孔流至井内，继而流至油层，以提高油层压力。并且，在石油开采过程中，当油层供液能力不足时，该防冒油装置可以从外界吸入气体，避免采油井气锁。因此，本实用新型实施例提供的防冒油装置在及时制止石油泄漏的同时，不会影响井外的液体和气体流至井内。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种防冒油装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种防冒油装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的又一种防冒油装置的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的再一种防冒油装置的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种防冒油系统的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的另一种防冒油系统的结构示意图。

附图标记：

1：阀体，2：连接件，3：阀座，4：阀球，5：弹簧，6：限位部件，7：密封圈，8：采油树，9：套管闸门，10：钢圈，11：阀体的第二端，21：连接件的第一端，31：阀座的第一端，61：卡簧，62：压盖，63：外沿，81：套管头。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图1是本实用新型实施例提供的一种防冒油装置的结构示意图，如图1所示，该防冒油装置包括：阀体1、连接件2、阀座3、阀球4、弹簧5和限位部件6。阀体1在轴向上设置有第一通孔，阀座3、阀球4、弹簧5和限位部件6均位于第一通孔内，弹簧5的第一端与限位部件6接触，弹簧5的第二端与阀球4接触，阀球4位于弹簧5的第二端与阀座3的第一端31之间；阀体1用于位于采油树中的套管头内，连接件2的边沿用于夹设在采油树中的套管头与套管闸门之间，连接件2的第一端21的端面中的第一部分与阀体1的第一端连接，连接件2的第一端21的端面中的第二部分与阀座3的第二端接触，第二部分处于第一部分围成的区域中，连接件2在轴向上设置有第二通孔，阀座3在轴向上设置有第三通孔，第二通孔与第三通孔连通，且第二通孔的孔径小于阀座3的外径，第三通孔的孔径小于阀球4的直径；限位部件6与阀体1的内壁上靠近阀体1的第二端11的部位连接，限位部件6在轴向上设置有第四通孔，第四通孔的孔径小于弹簧5中的弹簧圈的外径，弹簧5中的弹簧圈的内径小于阀球4的直径。

需要说明的是，阀体1的结构可以是空心柱状体结构。阀体1在轴向上设置的第一通孔的孔径可以略大于限位部件6的外径、阀座3的外径、阀球4的直径和弹簧5中的弹簧圈的外径，只要保证限位部件6、阀座3、阀球4和弹簧5均可以位于第一通孔内即可。

另外，连接件2的结构可以是空心柱状体结构。连接件2在轴向上设置的第二通孔的孔径可以根据实际需要来设置，只要保证第二通孔和第三通孔连通，且第二通孔的孔径小于阀座3的外径即可。连接件2的第一端21的端面中的第一部分与阀体1的第一端之间的连接方式可以为焊接、螺纹连接等。连接件2的第一端21的端面中的第二部分可以避免阀座3从阀体1的第一通孔中掉出。

另外，阀座3的结构可以是空心柱状体结构。阀座3在轴向上设置的第三通孔的孔径可以根据实际需要来设置，只要保证第三通孔的孔径小于阀球4的直径即可。

再者，限位部件6用于限制弹簧5在轴向上的位置。限位部件6在轴向上设置的第四通孔的孔径可以根据实际需要来设置，只要保证第四通孔的孔径小于弹簧5中的弹簧圈的外径即可。限位部件6与阀体1的内壁上靠近阀体1的第二端11的部位之间的连接方式可以为焊接、螺纹连接等。

最后，弹簧5的展开长度可以根据实际需要来设置，只要保证在限位部件6与阀体1的内壁上靠近阀体1的第二端11的部位连接，且阀座3的第二端与连接件2的第一端21的端面中的第二部分接触后，弹簧5的第一端恰好可以与限位部件6接触，弹簧5的第二端恰好可以与阀球4接触，且阀球4恰好可以与阀座3的第一端31接触即可。如此，通过弹簧5可以实现对阀球4的限位，且弹簧5的设置有助于对阀球4的复位。

在实际应用中，套管头的靠近套管闸门的一端的端面上设置有凹槽，套管闸门的靠近套管头的一端的端面上设置有凹槽，这两个凹槽的位置相对。在套管头与套管闸门之间设置有钢圈。在安装该防冒油装置时，可以将阀体1位于套管头内，将连接件2暴露在套管头之外，将钢圈的第一端位于套管闸门上设置的凹槽中且将钢圈的第一端与这个凹槽的槽底接触，然后，将套管闸门向靠近套管头的方向移动，直至钢圈的第二端位于套管头上设置的凹槽中且钢圈的第二端与这个凹槽的槽底接触为止。当钢圈的第一端位于套管闸门上设置的凹槽中且钢圈的第一端与这个凹槽的槽底接触，钢圈的第二端位于套管头上设置的凹槽中且钢圈的第二端与这个凹槽的槽底接触之后，钢圈的第一端与第二端之间的部位位于套管头与套管闸门之间，此时套管头与套管闸门之间存在间隙，如此可以恰好将连接件2的边沿位于套管头与套管闸门之间的间隙中。最后，可以将卡箍套设在套管头与套管闸门的外壁上，以实现套管头与套管闸门之间的连接。

值得说明的是，由于阀体1用于位于采油树中的套管头内，连接件2的边沿用于夹设在采油树中的套管头与套管闸门之间，所以当油层中的石油经过套管与油管间的环形空间返流至井口，再流至采油树中的套管头处时，石油会经过限位部件6在轴向上设置的第四通孔流入阀体1在轴向上设置的第一通孔内，然后会推动阀球4向靠近阀座3的方向移动，这样，阀球4与阀座3的第一端31之间的接触将更加紧密，不会留有缝隙，从而流入第一通孔的石油在阀球4的阻挡下不会流至阀座3在轴向上设置的第三通孔，进而也就不会经过连接件2在轴向上设置的第二通孔流至套管闸门并从套管闸门处泄漏，因此，本实用新型实施例提供的防冒油装置可以及时制止石油泄漏。

另外，当需要从套管闸门处向井内注入洗井液时，流至套管闸门处的洗井液会经过连接件2在轴向上设置的第二通孔流至阀座3在轴向上设置的第三通孔，然后推动阀球4向远离阀座3的方向移动，当阀球4向远离阀座3的方向移动至不再与阀座3的第一端31接触时，流至第三通孔的洗井液会流入阀球4与第一通孔的孔壁之间的缝隙中，然后会经过第四通孔流至井内，以实现洗井。当需要从套管闸门处向油层注入液体(包括油或水)，流至套管闸门处的液体会经过第二通孔流至第三通孔，然后推动阀球4向远离阀座3的方向移动，当阀球4向远离阀座3的方向移动至不再与阀座3的第一端31接触时，流至第三通孔的液体会流入阀球4与第一通孔的孔壁之间的缝隙中，然后会经过第四通孔流至井内，继而流至油层，以提高油层压力。并且，在石油开采过程中，当油层供液能力不足时，该防冒油装置可以从外界吸入气体，避免采油井气锁。因此，本实用新型实施例提供的防冒油装置在及时制止石油泄漏的同时，不会影响井外的液体和气体流至井内。

可选地，限位部件6的结构可以为如下三种结构中的任意一种。

第一种结构：如图2所示，阀体1的内壁上靠近阀体1的第二端11的部位上设置有第一凹槽，限位部件6可以包括：卡簧61。卡簧61的边沿位于第一凹槽内，以实现卡簧61与阀体1的内壁之间的连接。

需要说明的是，第一凹槽的深度可以根据实际需要来设置，只要保证卡簧61的边沿恰好可以位于第一凹槽内即可。这种情况下，卡簧61本身具有的通孔即为限位部件6在轴向上设置的第四通孔。

第二种结构：如图3所示，限位部件6可以包括：压盖62。压盖62的第一端上设置有外沿63，外沿63与阀体1的内壁上靠近阀体1的第二端11的部位连接，弹簧5套设在压盖62中除外沿63之外的部分上，弹簧5的第一端与外沿63接触。

需要说明的是，压盖62的第一端上设置的外沿63的外径可以略小于第一通孔的孔径，只要保证在压盖62位于第一通孔内之后，压盖62的第一端上设置的外沿63恰好可以与阀体1的内壁进行连接即可。压盖62的第一端上设置的外沿63与阀体1的内壁上靠近阀体1的第二端11的部位之间的连接方式可以为焊接、螺纹连接等。压盖62中除外沿63之外的部分的外径可以略小于弹簧5中的弹簧圈的内径，只要保证弹簧5恰好可以套设在压盖62中除外沿63之外的部分上即可。这种情况下，压盖62本身具有的通孔即为限位部件6在轴向上设置的第四通孔。

值得说明的是，压盖62的第一端上设置的外沿63与阀体1的内壁上靠近阀体1的第二端11的部位连接，弹簧5套设在压盖62中除外沿63之外的部分上，弹簧5的第一端与外沿63接触，由此，在阀球4向远离阀座3的方向移动而压缩弹簧5时，或者，在弹簧5恢复弹性将阀球4向靠近阀座3的方向推动时，弹簧5不会在径向上发生偏斜，从而可以有效保证弹簧5对阀球4的限位作用和复位作用。

第三种结构：如图4所示，阀体1的内壁上靠近阀体1的第二端11的部位上设置有第一凹槽，限位部件6可以包括：卡簧61和压盖62。卡簧61的边沿位于第一凹槽内，以实现卡簧61与阀体1的内壁之间的连接，卡簧61在轴向上设置有第五通孔；压盖62的第一端上设置有外沿63，外沿63的第一侧与卡簧61接触，弹簧5套设在压盖62中除外沿63之外的部分上，弹簧5的第一端与外沿63的第二侧接触；压盖62在轴向上设置有第六通孔，第六通孔与第五通孔连通，第五通孔的孔径小于外沿63的外径。

需要说明的是，第一凹槽的深度可以根据实际需要来设置，只要保证卡簧61的边沿恰好可以位于第一凹槽内即可。

另外，压盖62的第一端上设置的外沿63的外径可以略小于第一通孔的孔径，只要保证压盖62恰好可以位于第一通孔内即可。压盖62中除外沿63之外的部分的外径可以略小于弹簧5中的弹簧圈的内径，只要保证弹簧5恰好可以套设在压盖62中除外沿63之外的部分上即可。

再者，卡簧61在轴向上设置的第五通孔的孔径可以根据实际需要来设置，只要保证第五通孔的孔径小于压盖62的第一端上设置的外沿63的外径即可。这种情况下，卡簧61在轴向上设置的第五通孔和压盖62在轴向上设置有第六通孔共同组成限位部件6在轴向上设置的第四通孔。

值得说明的是，卡簧61的边沿位于阀体1的内壁上靠近阀体1的第二端11的部位上设置的第一凹槽内，压盖62的第一端上设置的外沿63的第一侧与卡簧61接触，弹簧5套设在压盖62中除外沿63之外的部分上，弹簧5的第一端与外沿63的第二侧接触，由此，在阀球4向远离阀座3的方向移动而压缩弹簧5时，或者，在弹簧5恢复弹性将阀球4向靠近阀座3的方向推动时，弹簧5不会在径向上发生偏斜，从而可以有效保证弹簧5对阀球4的限位作用和复位作用。

可选地，如图2至图4所示，防冒油装置还可以包括：密封圈7。密封圈7的内壁与阀座3的外壁接触，密封圈7的外壁与阀体1的内壁接触。

需要说明的是，密封圈7用于密封阀座3的外壁与阀体1的内壁之间的缝隙，密封圈7的内径可以略大于阀座3的外径，密封圈7的外径可以略小于阀体1的内径，只要保证密封圈7套设在阀座3上时，密封圈7的内壁恰好可以与阀座3的外壁接触，密封圈7的外壁恰好可以与阀体1的内壁接触即可。密封圈7的数量可以大于或等于2。密封圈7可以是采用富有弹性、耐磨和耐腐蚀性好且具有良好的密封性能的橡胶材料制成。密封圈7可以为O型密封圈、V型密封圈等。

值得说明的是，密封圈7的内壁与阀座3的外壁接触，密封圈7的外壁与阀体1的内壁接触，由于密封圈7具有良好的密封性能，所以流至第一通孔的石油不会从阀座3的外壁与阀体1的内壁之间的缝隙流出。

在本实用新型实施例中，由于阀体1用于位于采油树中的套管头内，连接件2的边沿用于夹设在采油树中的套管头与套管闸门之间，所以当油层中的石油经过套管与油管间的环形空间返流至井口，再流至采油树中的套管头处时，石油会经过限位部件6在轴向上设置的第四通孔流入阀体1在轴向上设置的第一通孔内，然后会推动阀球4向靠近阀座3的方向移动，这样，阀球4与阀座3的第一端31之间的接触将更加紧密，不会留有缝隙，从而流入第一通孔的石油在阀球4的阻挡下不会流至阀座3在轴向上设置的第三通孔，进而也就不会经过连接件2在轴向上设置的第二通孔流至套管闸门并从套管闸门处泄漏，因此，本实用新型实施例提供的防冒油装置可以及时制止石油泄漏。另外，当需要从套管闸门处向井内注入洗井液时，流至套管闸门处的洗井液会经过连接件2在轴向上设置的第二通孔流至阀座3在轴向上设置的第三通孔，然后推动阀球4向远离阀座3的方向移动，当阀球4向远离阀座3的方向移动至不再与阀座3的第一端31接触时，流入第三通孔的洗井液会流入阀球4与第一通孔的孔壁之间的缝隙中，然后会经过第四通孔流至井内，以实现洗井。当需要从套管闸门处向油层注入液体(包括油或水)，流至套管闸门处的液体会经过第二通孔流至第三通孔，然后推动阀球4向远离阀座3的方向移动，当阀球4向远离阀座3的方向移动至不再与阀座3的第一端31接触时，流入第三通孔的液体会流入阀球4与第一通孔的孔壁之间的缝隙中，然后会经过第四通孔流至井内，继而流至油层，以提高油层压力。并且，在石油开采过程中，当油层供液能力不足时，该防冒油装置可以从外界吸入气体，避免采油井气锁。因此，本实用新型实施例提供的防冒油装置在及时制止石油泄漏的同时，不会影响井外的液体和气体流至井内。

图5是本实用新型实施例提供的一种防冒油系统的结构示意图。如图5所示，该防冒油系统包括：采油树8、套管闸门9和上述实施例中的防冒油装置。采油树8中设置有套管头81，该防冒油装置中的阀体1位于套管头81内，该防冒油装置中的连接件2的边沿夹设在套管头81与套管闸门9之间。

需要说明的是，采油树8一般包括四通和油管阀门组，四通的第一接头用于与油井的井口上的盘根连接，四通的第二接头用于与油管阀门组连接，四通的第三接头和第四接头分别可以与套管闸门9连接。其中，油管阀门组用于控制油井中的油管。由此，四通中的第三接头和第四接头实际上就是采油树8中的套管头81，也即是，套管头81的数量可以为两个。相应地，套管闸门9的数量和该防冒油装置的数量均可以为两个。

另外，套管头81与套管闸门9之间的连接方式可以为卡箍连接。当然，套管头81与套管闸门9之间的连接方式也可以为其他方式，只要保证套管头81与套管闸门9连接之后，套管头81与套管闸门9之间存在间隙即可，本实用新型实施例对此不做具体限定。

在安装该防冒油系统时，可以将采油树8中四通的第一接头与油井的井口上的盘根连接，将采油树8中四通的第二接头与油管阀门组连接，将该防冒油装置中的阀体1位于采油树8中四通的第三接头或第四接头(套管头81)内，将该防冒油装置中的连接件2暴露在套管头81之外。然后，将套管闸门9向靠近套管头81的方向移动。当将套管闸门9向靠近套管头81的方向移动至该防冒油装置中的连接件2的边沿夹设在套管头81与套管闸门9之间时，可以将卡箍套设在套管头81与套管闸门9的外壁上，以实现套管头81与套管闸门9之间的连接。

值得说明的是，该防冒油装置中的阀体1位于套管头81内，该防冒油装置中的连接件2的边沿夹设在套管头81与套管闸门9之间，所以当油层中的石油经过套管与油管间的环形空间返流至井口，再流至采油树8中的套管头81处时，石油在该防冒油装置的阻挡下不会流至套管闸门9并从套管闸门9处泄漏，因此，本实用新型实施例提供的防冒油系统可以及时制止石油泄漏。另外，当需要从套管闸门9处向井内注入洗井液时，流至套管闸门9处的洗井液会经过该防冒油装置流至井内，以实现洗井。当需要从套管闸门9处向油层注入液体(包括油或水)，流至套管闸门9处的液体会经过该防冒油装置流至井内，继而流至油层，以提高油层压力。并且，在石油开采过程中，当油层供液能力不足时，该防冒油系统中的该防冒油装置可以从外界吸入气体，避免采油井气锁。因此，本实用新型实施例提供的防冒油系统在及时制止石油泄漏的同时，不会影响井外的液体和气体流至井内。

可选地，套管头81的端面上可以设置有第二凹槽，套管闸门9的端面上可以设置有第三凹槽，该防冒油系统还可以包括钢圈10。钢圈10的第一端位于第二凹槽内，钢圈10的第二端位于第三凹槽内，套管头81的端面、钢圈10的内壁和套管闸门9的端面之间形成有第四凹槽；连接件2的边沿位于第四凹槽内。

需要说明的是，第二凹槽可以是套管头81的端面上设置的环形的凹槽。第三凹槽可以是套管闸门9的端面上设置的环形的凹槽。第二凹槽的尺寸和第三凹槽的尺寸均可以根据实际需要来设置。

另外，套管头81的端面和套管闸门9的端面可以作为第四凹槽的槽壁，钢圈10的内壁中位于套管头81的端面与套管闸门9的端面之间的部位可以作为第四凹槽的槽底。

最后，钢圈10的内径可以略大于连接件2的外径，只要保证连接件2的边沿恰好可以位于第四凹槽内即可。

在本实用新型实施例中，该防冒油装置中的阀体1位于套管头81内，该防冒油装置中的连接件2的边沿夹设在套管头81与套管闸门9之间，所以当油层中的石油经过套管与油管间的环形空间返流至井口，再流至采油树8中的套管头81处时，石油在该防冒油装置的阻挡下不会流至套管闸门9并从套管闸门9处泄漏，因此，本实用新型实施例提供的防冒油系统可以及时制止石油泄漏。另外，当需要从套管闸门9处向井内注入洗井液时，流至套管闸门9处的洗井液会经过该防冒油装置流至井内，以实现洗井。当需要从套管闸门9处向油层注入液体(包括油或水)，流至套管闸门9处的液体会经过该防冒油装置流至井内，继而流至油层，以提高油层压力。并且，在石油开采过程中，当油层供液能力不足时，该防冒油系统中的该防冒油装置可以从外界吸入气体，避免采油井气锁。因此，本实用新型实施例提供的防冒油系统在及时制止石油泄漏的同时，不会影响井外的液体和气体流至井内。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

防冒油装置及系统论文和设计

防冒油装置及系统论文和设计-段卫英

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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