[其他]抽油井不压井开关

说明书

一种应用于油田上的抽油井不压井开关的工具。

目前油田上使用的不压井开关工具，下端需有接至人工井底的尾管，之前需核实人工井底及刮蜡、冲砂等工序；此种开关工具外径比较大，为114毫米，影响与Ⅱ、Ⅲ偏心抽油井口装置配套和井下环空测试等作业的进行；另外使用的井下拉簧式活门需要悬挂在封隔器下部。上述井下开关，构造复杂，成本高，本身需相应配套工具或尾管，增加工作量。基于此种情况，提出本设计。

本设计的目的：本开关与抽油泵配套使用，它是把泵里凡尔球体拆移到本开关中心工作筒上的环形球体座上，在开关控制机构作用下实现开闭，动作灵敏，构造简单，无需配套工具及尾管，同时本开关外径为90毫米，外径比较小，能与Ⅱ、Ⅲ型偏心抽油井口配套使用，便于环形测试等井下不压井作业，使用本开关工具施工程序简单，投资少，成本低，使用周期长。

附图说明：

图1是开关结构半剖示意图。

图2，3，4，5是图1上的D－D、A－A的移出剖面、B向展开、C局部放大图。

结合附图作进一步说明。外套［11］与上、下接头［1，15］是螺纹连接，之间置密封件［2］，为O型盘根；上接头［1］下端为一锥孔、锥孔中部有一轴向截面为半圆形的环状凸台［19］；在下接头［15］体内上端用螺纹连接的是中心工作筒［16］，在其上端孔内装有环形球体座［8］，用对称销钉［7］两个、环形密封件［6］与工作筒连接密封，在中心工作筒体上外侧开有环形B向展开图所示连续的Y型开关槽，在中心工作筒与下接头连接端部设有防松螺钉［14］均布四个；在外套［11］与中心工作筒间环形室内置环形平面轴承［12］、套［18］、压缩弹簧［10］、球罩体［3］，其中在环形平面轴承与下接头［15］间设有凹形球体槽，槽内置有滚珠［13］；弹性件是压缩弹簧；球罩体［3］与中心工作筒［16］间用销钉［9］连接并沿Y型开关槽滑动配合，使球罩体［3］围绕中心工作筒［16］有规律地上下往复运动并随之转动，即作复合运动，参见图3、4所示；在球罩体［3］上有均布开口槽［17］，如D－D图示；球罩体上端为锥体，其内置压缩弹簧［4］；在压缩弹簧与环形球体座［8］间置凡尔球体［5］，二者为球面接触，球体实为开关活门。

本设计的关键是B向展开图所示连续的Y型开关槽，如图4所示；

对应槽平行，各槽底端［N］在一水平面上，相邻上端点［M，K］有相等高度差，间隔端顶［M］或［K］在一水平面上，并各槽顶、底中心线［a］与对应槽尖峰［b］向右偏移半个槽距，使销钉［9］向右方向升降转动。并且球罩体［3］与外套［2］、上接头［1］间有上宽下窄的连通环形间隙，使球罩体［3］受力下移时，起到减速缓冲作用，对开关的使用是有益的。

本设计中的弹性件［4，10］是压缩弹簧。压缩弹簧［10］对球罩体始终产生一个向上的力的作用，迫使销钉［9］沿开关槽上行槽顶端，如M点，此时与上接头［1］上的［19］间    有间隙，地层原油在泵的抽吸作用下，从下接头［15］进入并顶开凡尔球［5］经开口槽［17］和环形间隙，上接头［1］、抽油泵流出井口。凡尔球体在抽吸作用下不断开、关，原油也不断被抽出。

当需要关井时，松开井口上的方卡子，下放抽油杆，使抽油泵柱塞作用在球罩［3］上后使其下行，压缩弹簧［10、4］先后被压缩，迫使销钉［9］从槽的顶点M经斜面向右滑到槽底N处，抽油杆停止下行。当上提抽油杆，在压缩弹簧［10，4］复位作用下使［3］上行，此时销钉［9］沿斜面右向上行到k处，由于k点比M点存在高度差，此时其锥体恰与环状凸台［19］形成密封线接触，开关处于关闭状态，此时可进行井下不压井作业。

本设计的优点：

1）本设计的弹性体［10］和球罩体［3］与外套［11］之间存在间隙，可缓冲凡尔球体的作用，延长整个开关的使用期。

2）由于球罩体［3］随销钉［9］沿滑槽右旋，有利于上连件旋紧。

3）由于设计了平面轴承［12］，可防止弹性件打扭现象的出现。

4）本开关是把泵上凡尔拆移到本开关内，与柱塞泵可形成系列化，无需封隔器悬挂，更不用几百米的尾管连至井底，所以采用本开关施工程序简单，工期短，成本低。