CN107605417A - 刮管洗井用短路循环阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开刮管洗井用短路循环阀，包括中筒、内筒及外筒；所述中筒与外筒用螺纹连接；所述内筒通过剪切销钉固定于所述中筒内部的中心孔中，所述内筒的筒壁上设有内管旁通孔、内筒进液口，所述中筒的筒壁上设有中筒旁通孔、中筒进液口以及出液口，所述外筒的筒壁上设有外筒旁通孔；所述外筒与中筒之间形成有环形腔，所述环形腔与所述出液孔、中筒进液口相通本发明利用投球憋压剪切销钉，实现其旁通开关功能，解决了复杂结构井大斜度段和水平段井筒壁不清洁问题、洗井液能量损失问题及泥浆泵憋泵问题等。
Description
技术领域
本发明涉及油气田钻完井技术领域，具体涉及刮管洗井用短路循环阀。
背景技术
随着海上油田向深部地层的开发，出于成本和安全风险考虑，以尾管完井设计的井身结构越来越普遍。然而，由于尾管与上层套管的尺寸变化，在刮管洗井的作业中，经常出现井眼清洁不彻底，导致后续防砂作业中管柱下入遇阻，封隔器提前座封，管柱卡钻等问题。
目前，井身结构刮管洗井一般都用旋转刮管器，或强磁刮管器刮管洗井，但作业后井筒仍存在部分杂物，尤其是9-5/8″套管和小尺寸7″尾管连接处；原因是该处环空突然变大，流速减小，从而造成杂物在此处聚集；同时由于小尺寸7″尾管内径限制，在小尺寸7″尾管刮管洗井时，由于所用钻柱内径小，导致洗井液摩阻增大，从而造成能量损失，以致9-5/8″套管环空返速低，杂物沉降，为后续作业埋下严重隐患。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供刮管洗井用短路循环阀，其可解决海上小尺寸尾管完井井型刮管洗井时井筒壁清洁不干净的问题，从而为后续完井作业扫除隐患。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
刮管洗井用短路循环阀，包括中筒、内筒及外筒；所述中筒与外筒用螺纹连接；所述内筒通过剪切销钉固定于所述中筒内部的中心孔中，所述内筒的筒壁上设有内管旁通孔、内筒进液口，所述中筒的筒壁上设有中筒旁通孔、中筒进液口以及出液口，所述外筒的筒壁上设有外筒旁通孔；所述外筒与中筒之间形成有环形腔，所述环形腔与所述出液孔、中筒进液口相通；当向所述内筒中投工作球前，所述外筒旁通孔与中筒旁通孔对齐，当向所述内筒内投工作球封堵中心孔并憋压到预定压力后，所述剪切销钉被剪切，所述内筒下移，使所述内筒旁通孔、中筒旁通孔与外筒旁通孔三者对齐，所述内筒进液口与中筒进液口对齐，从而使自所述内筒上端进入的流体一部分经对齐的内筒旁通孔、中筒旁通孔与外筒旁通孔流入环空，另一部分由对齐的内筒进液口与中筒进液口流入外筒与中筒间的环形腔，并经出液口流出后流经所述中心孔的下部，最后汇集流入环空。
所述内管的内壁上形成有锥形密封面，用于与投入的工作球形成密封结构，将所述中心孔球封。
所述中心孔包括上部中心孔段及下部中心孔段，所述下部中心孔段的直径小于所述上部中心孔段的走私，所述内筒安装在所述上部中心孔段中。
所述中筒的上端及下端分别形成有石油专用钻杆扣，用于与钻杆相连。
所述中筒的上端为母扣、下端为公扣。
本发明利用投球憋压剪切销钉，实现其旁通开关功能，从而解决了复杂结构井大斜度段和水平段井筒壁不清洁问题、洗井液能量损失问题及泥浆泵憋泵问题等，另外本发明工具结构原理简单，操作方便；工具安装位置无限制，可现场情况确定安装位置。
附图说明
图1是刮管洗井用短路循环阀的结构示意图；
图2是刮管洗井用短路循环阀投入工作球后剪销钉后的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1-2所示，刮管洗井用短路循环阀，包括中筒2、内筒7及外筒8；所述内筒通过剪切销钉6固定于所述中筒内部的中心孔中，所述内筒7的筒壁上设有内管旁通孔71、内筒进液口72，所述中筒2的筒壁上设有中筒旁通孔21、中筒进液口5以及出液口9，所述外筒的筒壁上设有外筒旁通孔4；所述外筒与中筒之间形成有环形腔12，所述环形腔与所述出液孔、中筒进液口相通；当向所述内筒7中投工作球16前，所述外筒旁通孔与中筒旁通孔对齐，当向所述内筒内投工作球封堵中心孔并憋压到预定压力后，所述剪切销钉被剪切，所述内筒下移，使所述内筒旁通孔、中筒旁通孔与外筒旁通孔三者对齐，所述内筒进液口与中筒进液口对齐，从而使自所述内筒上端进入的流体一部分经对齐的内筒旁通孔、中筒旁通孔与外筒旁通孔流入环空，另一部分由对齐的内筒进液口与中筒进液口流入外筒与中筒间的环形腔，并经出液口流出后流经所述中心孔的下部，最后汇集流入环空。
其中，所述内管的内壁上形成有锥形密封面15，用于与投入的工作16形成密封结构，将所述中心孔球封。所述锥形密封面15位于所述剪切销钉的安装位置的上方、所述内筒进液孔72的下方，所述中筒旁通孔21位于所述剪切销钉的安装位置的下方。
其中，所述中心孔包括上部中心孔段13及下部中心孔段10，所述下部中心孔段的直径小于所述上部中心孔段的走私，所述内筒7安装在所述上部中心孔段中。当投入工作球后，自所述内筒上端进入的流体一部分经对齐的内筒旁通孔、中筒旁通孔与外筒旁通孔流入环空，另一部分由对齐的内筒进液口与中筒进液口流入外筒与中筒间的环形腔12，并经出液口9流出后，流经所述中心孔的下部中心孔段10，最后汇集流入环空
所述中筒2上端与下端为石油专用钻杆扣，用于和钻杆相连，所述中筒的上端为母扣1、下端为公扣11。
为了实现较好的密封，保证短路阀的功能的发挥，所述内筒与中筒间设有多个间隔设置的密封圈3，包括设在上部的两个密封圈、下部的一个密封圈，优选的，所述上部的两个密封圈位于所述内筒旁通孔的上下侧，并距离相同且位于所述内筒进液孔72的上方。
本发明在使用时，当未投球时，虽然外筒旁通孔与中筒旁通孔对齐，但由于中筒内部的中心孔无阻流以及流体自然属性，所有流体都会从中心孔流出；当投球时憋压到一定数值，剪切销钉6被剪切，内筒7下移，内、筒旁通孔，中筒旁通孔以及外筒旁通孔三者对齐，内筒进液口、中筒进液口对齐，由于球堵住中筒内部的中心孔，形成阻流，这样流体一部分经对齐的三个旁通孔流入环空，另一部分由对齐的进液口流入环形腔体中，再经出液口9流出，流经中心孔的下部中心孔段，最后汇集流入环空。
当杂结构井大斜度段和水平段井筒壁存在不清洁问题时，通过查阅井史，预先确定大斜度段和水平段位置，确定井预先确定刮管洗井用大排量短路循环阀的位置，利用该刮管洗井用短路循环阀，最终可解决解决复杂结构井大斜度段和水平段井筒壁不清洁问题、洗井液能量损失问题及泥浆泵憋泵问题等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.刮管洗井用短路循环阀，其特征在于，包括中筒、内筒及外筒；所述中筒与外筒用螺纹连接；所述内筒通过剪切销钉固定于所述中筒内部的中心孔中，所述内筒的筒壁上设有内管旁通孔、内筒进液口，所述中筒的筒壁上设有中筒旁通孔、中筒进液口以及出液口，所述外筒的筒壁上设有外筒旁通孔；所述外筒与中筒之间形成有环形腔，所述环形腔与所述出液孔、中筒进液口相通；当向所述内筒中投工作球前，所述外筒旁通孔与中筒旁通孔对齐，当向所述内筒内投工作球封堵中心孔并憋压到预定压力后，所述剪切销钉被剪切，所述内筒下移，使所述内筒旁通孔、中筒旁通孔与外筒旁通孔三者对齐，所述内筒进液口与中筒进液口对齐，从而使自所述内筒上端进入的流体一部分经对齐的内筒旁通孔、中筒旁通孔与外筒旁通孔流入环空，另一部分由对齐的内筒进液口与中筒进液口流入外筒与中筒间的环形腔，并经出液口流出后流经所述中心孔的下部，最后汇集流入环空。
2.根据权利要求1所述刮管洗井用短路循环阀，其特征在于，所述内管的内壁上形成有锥形密封面，用于与投入的工作球形成密封结构，将所述中心孔球封。
3.根据权利要求1所述刮管洗井用短路循环阀，其特征在于，所述中心孔包括上部中心孔段及下部中心孔段，所述下部中心孔段的直径小于所述上部中心孔段的走私，所述内筒安装在所述上部中心孔段中。
4.根据权利要求1所述刮管洗井用短路循环阀，其特征在于，所述中筒的上端及下端分别形成有石油专用钻杆扣，用于与钻杆相连。
5.根据权利要求4所述刮管洗井用短路循环阀，其特征在于，所述中筒的上端为母扣、下端为公扣。
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