[发明专利]一种气压自平衡单流阀

说明书

技术领域

本发明涉及地下井液捞取机排液用的一种液体单流阀，特别适用于油井抽捞油、煤井抽排水、煤层气井排水采气等场合，用来控制液流的单向流动并起到对井下气体的密封作用。

背景技术

目前在油井、煤井、煤层气井等含气井井液的采排过程中，都需要既能单向导流又可防止气体泄漏的阀门。常用单流阀的密封弹簧刚度较小，仅需较小的液体压力即可推开密封弹簧，使单流阀打开，实现液体单向流动。在含气井抽捞液体过程中，由于井下气体压力的作用，单流阀极易被气体顶开导致气体泄漏，造成危害。为有效地防止井下气体的泄漏，尤其是保证在井下出现大量高压气体时的安全，需要较大幅度增加密封弹簧的刚度，保证足够的安全裕度，但这又导致需要更大的液体压力才能打开单流阀，增大了排液难度，同时影响系统使用寿命。

发明内容

本发明目的在于提供一种气压自平衡单流阀，主要应用于地下油井、煤井、煤层气井等含气井井液捞取系统中，能实现单向导流，同时实现井下气体的有效密封，提高系统使用寿命，并在抽捞液体过程中保持捞桶的稳定平衡，实现安全生产。

本发明提供的气压自平衡单流阀，其特征在于，它包括挡簧柱、阀槽、阀销、阀板、过液管、密封环、导液孔、密封片和密封压簧，圆挡环，以及同轴设置的上过绳管、出液管、阀体、阀座、活塞头和下过绳管；

活塞头的上部为圆筒状，底部开有通孔作为过液管，底部中心位置设有下过绳管；活塞头的圆筒状部分的下部外围套有密封环；活塞头的圆筒状部分的上部与阀座的底部密封连接，阀座为顶部封闭的圆筒，阀座顶部中心开有通孔，该通孔周围开有导液孔；

阀体为圆筒状，上部的筒壁上开有一圈通孔作为阀槽，阀槽内腔的横截面积总和与导液孔内腔的横截面积总和相等，阀体的下部与阀座的上部密封连接；阀销穿过阀槽活动安装在阀体内，使阀销能够上下移动且不能脱出阀体；阀体上部内壁的底部设有一圈挡环；

阀销的底部和导液孔的顶端之间放置有阀板，阀板与导液孔的顶端之间设置有起密封作用的密封片；

出液管的一端固定安装在阀体的中空部分，出液管的底部与挡环固定连接；出液管与阀体之间的空隙即为阀体内部空腔；

上过绳管穿过出液管，密封压簧套在上过绳管外，上过绳管外壁上设有挡簧柱，且位于密封压簧的上方，使密封压簧压在阀板上。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1.该单流阀采用机械自动工作方式，借助液体压力以及气体压力的作用，应用范围广泛、不需要额外动力。

2.该单流阀采用阀槽和阀销配合的活塞式结构，使阀的开启和关闭更加平稳，并辅之以密封片，使其具体良好的密封性。

3.该单流阀阀板和导流孔之间采用密封片密封，开启方便，在保证密封的前提下提高了阀的响应速度。

4.该单流阀通过阀板上下的压力差作用在阀体上，开启、关闭阀口，独特的自平衡设计保证了含气环境下的单流阀单向导通及气体密封作用，特别适用于井下气体压力高的场合，使阀体具有更好的工作性能，提高系统使用寿命。

附图说明

图1是本发明所述的气压自平衡单流阀的机械结构示意图。

图2是本发明所述的气压自平衡单流阀的正视图。

图3是阀座的结构示意图。

图4是阀体的结构示意图。

图5是当阀板被顶开时液体的流动过程。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1、2所示，本发明实例提供的气压自平衡单流阀包括挡簧柱3、阀槽4、阀销5、阀板7、活塞头过液管10、密封环11、导液孔13、密封片14和密封压簧15，圆挡环16，以及同轴设置的上过绳管1、出液管2、阀体6、阀座12、活塞头8和下过绳管9。

活塞头8的上部为圆筒状，底部为锥体状，底部开有蜂窝状圆孔作为过液管10，供液体进入，底部的中心位置设有下过绳管9。

活塞头8的圆筒状部分的下部外围套有密封环11。活塞头8的圆筒状部分的上部与阀座12的底部密封连接。如图3所示，阀座12为顶部封闭的圆筒，阀座12顶部中心开有用于上过绳管通过的通孔，通孔周围开有呈环状的一圈圆孔作为导液孔13，供液体进入。