后掷式单流阀的研究与运用

郭燕 许萍文 郭勇（青海油田公司采油一厂、井下作业公司，青海 736202）

后掷式单流阀的研究与运用

郭燕 许萍文 郭勇（青海油田公司采油一厂、井下作业公司，青海 736202）

针对普通型单流阀在青海油田实际使用中存在的问题，研制并运用后掷式单流阀，以提高洗井作业措施成功率，降低工程成本。

后掷式单流阀；洗井；封隔器座封

单流阀属于油田井下工具中的辅助工具，在分层注水、堵水、找漏等措施工艺中配合封隔器座封使用。后掷式单流阀采用总阀体、钢球分离结构，在施工时以先后顺序下入井内，有效避免封隔器中途座封、单流阀易损坏、洗井洗不通等问题，提高措施成功率。

1 普通型单流阀与后掷式单流阀的技术分析

1.1 普通型单流阀

普通型单流阀结构如图1所示（图中标注：1.钢球座；2.钢球；3.阀体；4.挡板）。主要用于分层注水、堵水、找漏等工艺中配合封隔器座封。

图1

注水、堵水、找漏工艺管柱下入井内时，为保证油管、套管压力平衡，钢球在液压推力作用下离开钢球座，单流阀呈打开状态；洗井时，采用反循环洗井，为保证洗井液顺利返出，单流阀呈打开状态；洗完井后，从工艺管柱泵入增压液体，在压差作用下钢球被推回钢球座，单流阀呈关闭状态。增压液体通过单流阀向封隔器座封部件处单向泵入液体，使封隔器顺利座封，按设计要求密封油套环空。

普通单流阀在现场实际运用过程中，主要存在以下三点问题：

(1)在洗井时，液体和砂石对阀体本身磨损较大，容易损坏；

(2)下工艺管柱时，管柱产生弹性形变和震击，震脱管柱内壁被腐蚀的片状氧化物和粘附的泥砂，这些氧化物和泥砂不断堆积在单流阀挡板处和钢球活动空间内，在被液柱不断挤压过程中，最终导致单流阀过流通道无法正常打开，造成在反洗井时洗不通；

(3)在拖拽力的作用下工艺管柱在下放中途，钢球回位钢球座，单流阀呈关闭状态，导致管路堵塞，封隔器中途座封，严重影响措施成功率。

1.2 后掷式单流阀

基于对普通型单流阀失效形式的研究和分析，为提高措施有效率，现研制成功后掷式单流阀。

后掷式单流阀结构如图2所示（图中标注：1.钢球座；2.钢球；3.阀体；4.支撑爪；5.弹簧；6.中心轴；7.限位座）。

后掷式单流阀的工作原理如下：

后掷式单流阀将总阀体和钢球分开，以先后顺序下入井内。阀体随工艺管柱在无钢球状态下入井内后，进行正洗井，油管套管处于连通状态；待洗完井后下入钢球，钢球依靠重力下压三只支撑抓，落入由支撑爪形成的钢球限位空间内；从工艺管柱泵入增压液体，在压差作用下钢球被推回钢球座，单流阀呈关闭状态。增压液体通过单流阀向封隔器座封部件处单向泵入液体，使封隔器顺利座封，按设计要求密封油套环空。

图2

2 现场应用

后掷钢球式单流阀研制成功后，在青海油田采油一厂跃II5-19井、中177-3井、中121-3井分别进行试用，施工过程中均顺利完成洗井作业，该单流阀均顺利配合封隔器成功座封。

总结初步试用效果，后掷式单流阀具备以下优点：

(1)总阀体和钢球以先后顺序下入井内，阀体随工艺管柱在无钢球状态下入井内，有效避免封隔器中途座封；

(2)进行正洗井时，油管套管处于畅通状态，井内污物无堆积处，保障洗井顺利进行；

(3)在施工过程中节约80%的洗井座封清水用量，节约80%的罐车费用。

3 结语

后掷式单流阀总阀体和钢球以先后顺序下入井内，有效避免封隔器中途座封，既能提高洗井作业工作效率，又能节约工程成本，具有较高的推广价值。

[1]赵磊，简明井下工具使用手册，北京：油田工业出版社，2004.

[2]吴奇，井下作业工程师手册，北京：油田工业出版社，2002.

后掷式单流阀获得国家实用新型专利证书（证书编号：第2713891号）

郭燕，女，生于(1983-)年，陕西人，青海油田公司采油一厂采油工艺研究所，工程师，主要从事油田注采工程技术工作。

许萍文，女，生于(1983-)年，青海人，青海油田公司采油一厂采油工艺研究所，工程师，主要从事油田注采工程技术工作。

郭勇，男，生于(1985-)，陕西人，青海油田公司井下作业公司大修作业队，主要从事油田井下作业管理。