CN102650199A - 一种双向压力控制循环阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种替喷和自动形成压差的井下工具装置，也是液压坐封封隔器的圈闭压力的控制装置，具体涉及一种双向压力控制循环阀，包括顺序连接的外筒、上筒、弹簧、阀芯、下接头、剪切销钉、密封圈I、密封圈II，下接头和上筒通过螺纹连接，外筒开有与下接头对应的均匀分布的销钉孔，将连接好的下接头和上筒插入外筒内，采用剪切销钉固定；该循环阀是一种具有可以反循环、坐封封隔器、控制管柱内液面深度和全通径综合功能井下工具装置，使得下钻过程控制管柱内液面距离井口有一大距离，避免了再次清洗丝扣，实现坐封且不需要再次投球，坐封后继续打压剪断销钉可实现管柱全通径。

Description

一种双向压力控制循环阀

技术领域：

本发明涉及一种替喷和自动形成压差的井下工具装置，也是液压坐封封隔器的圈闭压力的控制装置，具体涉及一种双向压力控制循环阀。

背景技术：

试油完井中，特别在高压井下完井或测试管柱过程中，由于泥浆密度高、粘度大，正循环替喷一般都洗不干净，容易发生管柱被卡事故，多数采用反替喷方式；在高压井完井中，都采用液压座封的封隔器以确保管柱的长期安全性，坐封都采用管柱内投球打压方式，该方式对待球到位的时间比较长，同时球也存在不到位和跑到侧翼通道的风险；在高压气井完井中现在都采用气密封连接螺纹方式，清洗丝扣和保养丝扣需要耗费大量时间。现在下完井管柱过程中下部都采用全通径方式下入，坐封需要另外增加座封球座，同时在下钻过程中泥浆会不断从管柱内返出，已经清洗好的丝扣会被再次污染，在井口需要重新清洗，浪费大量时间，并且增加了井下落物的风险。

发明内容：

本发明的目的是提供一种操作容易，且具有可以反循环、坐封封隔器、控制管柱内液面深度和全通径综合功能井下工具装置，使得下钻过程控制管柱内液面距离井口有一大距离，避免了再次清洗丝扣，实现坐封且不需要再次投球，坐封后继续打压剪断销钉可实现管柱全通径。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种双向压力控制循环阀，该循环阀包括顺序连接的外筒、上筒、弹簧、阀芯、下接头、剪切销钉、密封圈I、密封圈II，所述下接头内部分别设计有直通孔、阀芯座及弹簧支撑台阶，所述下接头外侧中部设计有均匀分布的销钉孔，所述下接头外侧上下位置分别设计了连接丝扣；所述阀芯靠近所述阀芯座一端设计为锥形并与阀芯座形状相匹配，所述阀芯长度大于下接头阀芯座到弹簧支撑台阶之间的长度，阀芯上端圆柱部分侧面开有半圆形槽，所述弹簧安装在下接头内，并将阀芯放置其内；所述上筒内部设有备用球座，所述下接头和上筒通过螺纹连接，所述外筒开有与下接头对应的均匀分布的销钉孔，将所述连接好的下接头和上筒插入外筒内，采用剪切销钉固定。

本发明提供的另一优选的一种双向压力控制循环阀技术方案中，外筒靠近下接头一端为喇叭口形，剪切销钉剪断后为全通径管柱。

本发明提供的再一优选的一种双向压力控制循环阀技术方案中，所述弹簧安装在下接头内，所述下接头给弹簧一定的预制力。

本发明提供的又一优选的一种双向压力控制循环阀技术方案中，所述阀芯插入弹簧内侧。

本发明提供的又一优选的一种双向压力控制循环阀技术方案中，所述上筒远离下接头一端设有密封圈槽，并安装有密封圈。

本发明提供的又一优选的一种双向压力控制循环阀技术方案中，所述下接头远离上筒一端设有密封圈槽，并安装有密封圈。

由于采用了上述技术方案，本发明得到的有益效果是：

本方案采用从油管内打压坐封封隔器，剪断剪切销钉，上筒和下接头整体脱落实现管柱全通径，可以进行管柱内各项作业，阀芯弹簧预置弹力保证了下钻过程管柱内不返泥浆，下钻过程控制管柱内液面距离井口有一大距离，避免了再次清洗丝扣，实现坐封且不需要再次投球，坐封后继续打压剪断销钉可实现管柱全通径。

附图说明

图1为一种双向压力控制循环阀起始状态结构示意图

图2为一种双向压力控制循环阀下钻过程阀开启进液状态结构示意图；

图3为一种双向压力控制循环阀销钉剪断状态结构示意图；

图4为一种双向压力控制循环阀的外筒示意图；

其中，1-外筒，2-上筒，3-弹簧，4-阀芯，5-下接头，6-剪切销钉，7-密封圈I，8-密封圈II。

具体实施方式

下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1-4所示，本发明的一种双向压力控制循环阀，该循环阀包括顺序连接的外筒1、上筒2、弹簧3、阀芯4、下接头5、剪切销钉6、密封圈I 7、密封圈II 8，下接头5内部分别设计有直通孔、阀芯座及弹簧支撑台阶，下接头5外侧中部设计有均匀分布的销钉孔，下接头5外侧上下位置分别设计了连接丝扣；阀芯4靠近阀芯座一端设计为锥形并与阀芯座形状相匹配，阀芯4长度大于下接头5阀芯座到弹簧3支撑台阶之间的长度，阀芯4上端圆柱部分侧面开有半圆形槽，弹簧3安装在下接头5内，下接头5给弹簧3一定的预制力，并将阀芯4插入弹簧5内侧；上筒2内部设有备用球座，下接头5和上筒2通过螺纹连接，外筒1开有与下接头5对应的均匀分布的销钉孔，将连接好的下接头5和上筒2插入外筒1内，采用剪切销钉6固定，外筒1靠近下接头5一端为喇叭口形，剪切销钉6剪断后为全通径管柱；上筒2远离下接头5一端设有密封圈槽，并安装有密封圈II 8，下接头5远离上筒2一端设有密封圈槽，并安装有密封圈I 7。

将阀芯4装入下接头5内，将弹簧3装入下接头5内，将阀芯4上端插入弹簧3内，下放弹簧3使其到达下接头5的弹簧支撑台阶，将弹簧3的另一端插入上筒2，将下接头5和上筒2螺纹相连接，将密封圈7装入下接头5的密封圈槽内，将密封圈II 8装入上筒2密封圈槽内，将连接好的上筒2和下接头5插入外筒1内，并使外筒1和下接头5的销钉孔对正，将剪切销钉6插入销钉孔内上紧，按设计数值进行试压。

下接头5有八个剪切销钉孔，内部依次有一个阀芯座，实现阀的正向圈闭压力密封，有一个弹簧支撑台阶用来弹簧3定位，外侧有两道密封圈槽安装密封圈I 7，实现下接头5和外筒1的密封；上筒2内设计了一道弹簧限位台阶，外侧设计了两道密封圈槽安装密封圈II 8，实现上筒2和外筒1的密封；上筒2和下接头5采用螺纹连接，螺纹具有足够的长度，可以调整弹簧3的预置弹力，从而设定阀的开启压力和控制液面深度；销钉总剪切值为42MPa，可以根据封隔器坐封压力要求进行调整销钉数量。

当下管柱时，将泵出式堵塞阀连接在管柱的下方，可有效地防止井内液体溢出，下钻过程中阀不断打开并控制管柱内液面深度，下完管柱安装采油树，反替喷替出井内泥浆，管柱内打压按程序进行坐封封隔器，继续打压切断剪切销钉6，下接头5和上筒及弹簧阀芯一起落入井底，整个管柱相通，可以进行各项作业。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种双向压力控制循环阀，该循环阀包括顺序连接的外筒(1)、上筒(2)、弹簧(3)、阀芯(4)、下接头(5)、剪切销钉(6)、密封圈I(7)、密封圈II(8)，其特征在于：所述下接头(5)内部分别设计有直通孔、阀芯座及弹簧支撑台阶，所述下接头(5)外侧中部设计有均匀分布的销钉孔，所述下接头(5)外侧上下位置分别设计了连接丝扣；所述阀芯(4)靠近所述阀芯座一端设计为锥形并与阀芯座形状相匹配，阀芯(4)长度大于下接头(5)阀芯座到弹簧(3)支撑台阶之间的长度，所述阀芯(4)另一端圆柱部分侧面开有半圆形槽，所述弹簧(3)安装在下接头(5)内，并将阀芯(4)放置其内；所述上筒(2)内部设有备用球座，所述下接头(5)和上筒(2)通过螺纹连接，所述外筒(1)开有与下接头(5)对应的均匀分布的销钉孔，将所述连接好的下接头(5)和上筒(2)插入外筒(1)内，采用剪切销钉(6)固定。

2.如权利要求1所述的一种双向压力控制循环阀，其特征在于：所述外筒(1)靠近下接头(5)一端为喇叭口形，剪切销钉(6)剪断后为全通径管柱。

3.如权利要求2所述的一种双向压力控制循环阀，其特征在于：所述弹簧(3)安装在下接头(5)内，所述下接头(5)给弹簧(3)一定的预制力。

4.如权利要求3所述的一种双向压力控制循环阀，其特征在于：所述阀芯插入弹簧内侧。

5.如权利要求4所述的一种双向压力控制循环阀，其特征在于：所述上筒(2)远离下接头(5)一端设有密封圈槽，并安装有密封圈II(8)。

6.如权利要求5所述的一种双向压力控制循环阀，其特征在于：所述下接头(5)远离上筒(2)一端设有密封圈槽，并安装有密封圈I(7)。

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