[实用新型]一种新型明杆防砂闸阀

说明书

本实用新型提供一种新型明杆防砂闸阀，在石油开采页岩气水力压裂过程中，用于开启或关闭压裂液，通过在阀腔内设置闸阀防砂装置，防止压裂液中的压裂砂进入阀腔中。本实用新型包含两块相同的导板、两块相同的油脂挡板。导板和阀板上都设有与阀体内管道贯通的通径孔。导板抵住阀座台阶与阀板贴合，两块油脂挡板相对的设置在两块导板之间，阀板在两块导板和两块油脂挡板包围的空间内上下活动，实现开关闸阀。本实用新型通过导板与阀板的贴合防止压裂砂进入阀腔，进一步通过油脂挡板防止阀腔内密封脂流失。本实用新型在不改变原有闸阀本体结构的情况下，防砂效果好，闸阀注脂后维护周期长，特别适用于页岩气水力压裂环境。

技术领域

本实用新型涉及石油开采设备技术领域，特别是一种应用于页岩气水力压裂开采的明杆防砂闸阀。

背景技术

明杆防砂闸阀具有流动阻力小，启闭省力的特点，广泛用于各种介质管道的启闭，是页岩气水力压裂工艺中很重要的部件。开发页岩气常采用油层水力压裂技术，水力压裂是指利用液体传压的原理，在地面用高压大排量的泵，将具有一定粘度的液体以大于油层所能吸收的能力向油层注入，使井筒压力逐渐增高，当压力增高到大于油层破裂所需要的压力时，油层就会形成一条或几条水平的或是垂直的裂缝，从而降低了近井地带的流动阻力，增大渗流能力，使油井获得增产效果。

明杆防砂闸阀是由阀体、阀盖、阀板、阀座、阀杆等零件组成。旋转明杆防砂闸阀的手轮，阀杆套推动阀杆阀板上下移动，通过观察明杆闸阀上部阀杆的位置，就可以知道阀门的开度。常规明杆闸阀的导板在阀板的下部，阀板和导板的间隙很大。水力压裂时，压裂液常携带有大量的压裂砂，压裂砂颗粒小，闸阀在开关的过程中，大量含砂的压裂液通过阀板与导板间的缝隙进入阀腔，冲走阀腔内的密封脂；严重时会出现阀板和阀座划伤，压裂砂沉积在阀腔底部导致闸阀无法关闭到位等问题，严重影响了页岩气开采的进度。

实用新型内容

本实用新型为克服上述已有技术存在的问题，提供了一种改进的新型明杆防砂闸阀，用于解决常规闸阀防砂效果不理想的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种明杆防砂闸阀，在石油开采页岩气水力压裂过程中，用于开启或关闭压裂液，防止压裂液中的压裂砂进入阀腔中，包含：

阀体，内部穿设有圆柱形管道，管道内有压裂液；所述阀体内部还设有阀腔，所述阀腔垂直穿设所述管道，将管道分为进口端和出口端；

两个相同的阀座，第一阀座设置在管道进口端和阀腔之间；第二阀座设置在管道出口端和阀腔之间；第一阀座第一端、第二阀座第一端均与阀腔接触且设有圆环台阶；所述阀座均设有阀座通径孔，所述阀座通径孔与管道同中心轴且与管道孔径相同；

阀杆，阀杆第一端位于阀体外部；阀杆第二端设置在阀腔内；

手轮，与所述阀杆第一端连接，输入外部扭矩；

阀杆套，连接设置在所述手轮和所述阀杆第一端之间，手轮带动阀杆套转动，阀杆套带动阀杆上下运动；

阀盖，穿设所述阀杆的第一端并通过螺栓与阀体固定连接；

阀板，长方体结构，连接设置在阀腔内的两个阀座之间；所述阀板第一端与阀杆第二端固定连接，随阀杆一起上下运动；阀板第二端还设有与管道相同孔径的阀板通径孔；

闸阀防砂装置，设置在阀腔内，包含两块完全相同的导板和两块完全相同的油脂挡板，通过导板和油脂挡板包围阀板，防止压裂砂进入阀腔。

所述阀板上升时可以接触阀盖端面，阀板下降时可以接触阀腔底部；当阀板与阀腔底部接触时，阀板通径孔顶部低于管道低部，闸阀处于全关闭状态；当阀板上升抵住阀盖端面时，阀板通径孔与管道同中心轴，闸阀处于全开状态。