CN108457628B - 一种压力开孔起爆射孔安全旁通短节 - Google Patents

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    • E21B43/119—Details, e.g. for locating perforating place or direction

Abstract

本发明公开了一种压力开孔起爆射孔安全旁通短节，包括旁通短节主体（1）和旁通阀（2），所述旁通短节主体（1）为中空结构，上端和下端分别为标准油管公扣（11）和母扣（12），串接在压力开孔起爆装置与液压丢手之间；所述旁通阀（2）安装在旁通短节主体（1）侧壁的安装孔（14）内，旁通阀（2）平时处于关闭状态，当旁通短节主体（1）的外部压力大于内部压力时，旁通阀（2）自动开启。主要用于页岩气开发中的连续油管输送射孔，还可应用于深井超深井压力开孔起爆射孔与丢枪装置配合作业，能够解决深井连续油管或油管输送压力开孔起爆射孔中压力开孔起爆装置与单流阀、丢枪装置配套使用可能发生的意外丢手和意外起爆问题；同时具有结构简单、维修保养方便的特点，具有广阔的推广应用前景。

Description

一种压力开孔起爆射孔安全旁通短节
技术领域
本发明属于石油和天然气勘探开发中的测井技术领域，具体涉及一种压力开孔起爆射孔安全旁通短节。
背景技术
石油天然气勘探开发过程中，完成钻井、测井、下套管、固井后，需要利用连续油管或油管等输送射孔管串下井，让射孔弹对准石油天然气储层，控制射孔弹起爆射孔后，在油气储层位置的套管上穿孔，使地层中的石油、天然气进入套管，通过套管、油管流向地面，实现石油天然气开采。
连续油管输送射孔管串结构一般为：连续油管+单流阀+液压丢手+压力开孔起爆装置+射孔枪+丝堵接头+筛管+压力起爆装置+射孔枪+枪尾。发生过的事故：射孔后液压丢手意外动作，造成工具串落井；连续油管加压压力未达到压力开孔起爆压力就意外起爆。
井内已射孔或串漏且存在卡射孔枪风险的油管输送射孔管串结构：油管+丢枪装置+压力开孔起爆装置+射孔枪。发生过深井超深井射孔，压力开孔起爆后丢枪装置意外丢手事故。
发明内容
本发明的目的在于：解决深井连续油管或油管输送压力开孔起爆射孔中压力开孔起爆装置与单流阀、丢枪装置配套使用可能发生的意外丢手和意外起爆问题。
本发明技术的技术方案是这样实现的：一种压力开孔起爆射孔安全旁通短节，包括旁通短节主体和旁通阀，所述旁通短节主体为中空结构，上端和下端分别为标准油管公扣和母扣，串接在压力开孔起爆装置与液压丢手之间；所述旁通阀安装在旁通短节主体侧壁的安装孔内，旁通阀平时处于关闭状态，当旁通短节主体的外部压力大于内部压力时，旁通阀自动开启。
本发明所述的压力开孔起爆射孔安全旁通短节，所述旁通短节主体的旁通阀安装处朝内设有加厚部。
本发明所述的压力开孔起爆射孔安全旁通短节，旁通阀包括具有内腔的阀体和安装于阀体内腔的球头、弹簧、弹簧挡圈,所述阀体内腔的前端设有与球头配合的圆形阀孔，后端设有弹簧挡圈的安装孔；弹簧的两端分别连接球头和弹簧挡圈，并将球头顶压在阀孔处形成密封。
本发明所述的压力开孔起爆射孔安全旁通短节，所述球头包括半圆形的用于密封圆形阀孔的球头顶，用于导正的台阶和用于固定弹簧的弹簧连接柱；安装时，先将弹簧套在弹簧连接柱上，然后从安装孔将球头的球头顶装入阀孔，最后在安装孔的尾端固定安装弹簧挡圈以顶住弹簧。
本发明所述的压力开孔起爆射孔安全旁通短节，在所述球头上设有贯通球头顶和弹簧连接柱的球头通孔，用于释放旁通短节主体和上下工具内腔在下井过程中因液体温度升高形成的膨胀压力。
本发明所述的压力开孔起爆射孔安全旁通短节，所述球头通孔的直径为1mm。
本发明所述的压力开孔起爆射孔安全旁通短节，所述台阶环向均匀的设有若干朝外的半圆形开口，以利于液体流通。
本发明所述的压力开孔起爆射孔安全旁通短节，所述弹簧挡圈和所述安装孔之间通过螺纹连接固定。
本发明所述的压力开孔起爆射孔安全旁通短节，所述阀体外壁设有密封圈安装环槽，并安装有密封圈；所述阀体与旁通短节主体通过螺纹连接固定；阀体的顶部周向均匀的设有装配卡孔，以配合旁通阀工具的工具脚卡入。
本发明所述的压力开孔起爆射孔安全旁通短节，旁通阀具有个以上，并安装在旁通短节主体的中部。
本发明的有益效果为：本装置是石油天然气勘探开发中射孔作业的配套工具，主要用于页岩气开发中的连续油管输送射孔，还可应用于深井超深井压力开孔起爆射孔与丢枪装置配合作业，能够解决深井连续油管或油管输送压力开孔起爆射孔中压力开孔起爆装置与单流阀、丢枪装置配套使用可能发生的意外丢手和意外起爆问题；同时具有结构简单、维修保养方便的特点，具有广阔的推广应用前景。
附图说明
图1 为本发明旁通短节整体结构示意图；
图2为本发明旁通短节主体结构示意图；
图3为本发明旁通阀闭合状态示意图；
图4为本发明旁通阀开启状态示意图；
图5为本发明阀体的主视图；
图6为本发明阀体的俯视图；
图7为本发明球头的主视图；
图8为本发明球头的俯视图；
图9为本发明弹簧挡圈的主视图；
图10为本发明弹簧挡圈的俯视图；
图11为本发明弹簧挡圈装配工具俯视图；
图12为本发明弹簧挡圈装配工具主视图；
图13为本发明旁通阀装配工具的俯视图；
图14为本发明旁通阀装配工具的主视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明技术进行进一步详细说明。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。
如图所示，压力开孔起爆射孔安全旁通短节，包括旁通短节主体1和旁通阀2，所述旁通短节主体1为中空结构，上端和下端分别为标准油管公扣11和母扣12，串接在压力开孔起爆装置与液压丢手之间；所述旁通阀2安装在旁通短节主体1侧壁的安装孔14内，旁通阀2平时处于关闭状态，当旁通短节主体1的外部压力大于内部压力时，旁通阀2自动开启，旁通阀2具有1个以上，具体可根据旁通阀2的阀孔211的直径决定需要安装旁通阀2的数量，目的是以保证足够的旁通流量为准，本实施例设计为2个，并安装在旁通短节主体1的中部；所述旁通短节主体1的旁通阀2安装处朝内设有加厚部13，以增加强度，便于加工。
旁通阀2包括具有内腔的阀体21和安装于阀体21内腔的球头22、弹簧23、弹簧挡圈24,所述阀体21内腔的前端设有与球头22配合的圆形阀孔211，后端设有安装孔212；弹簧23的两端分别连接球头22和弹簧挡圈24，并将球头22顶压在阀孔211处形成密封；所述球头22包括半圆形的用于密封圆形阀孔211的球头顶221，用于导正的台阶222和用于固定弹簧23的弹簧连接柱223；安装时，先将弹簧23套在弹簧连接柱223上，然后从安装孔212将球头22的球头顶221装入阀孔211，最后在安装孔212的尾端固定安装弹簧挡圈24以顶住弹簧23，所述弹簧挡圈24和所述安装孔212之间通过螺纹连接固定；弹簧挡圈24可以为中空环状结构，弹簧23顶在弹簧挡圈24的内侧，中空部分形成液流通道，弹簧挡圈24也可为设有若干均匀挡圈通孔241的整体盘状结构，使得弹簧挡圈24具有更高的强度，本实施例中挡圈通孔241的数量为均匀分布的4个，并且挡圈通孔241可以作为安装的辅助孔，使得结合特殊设计的挡圈装配工具3，所述挡圈装配工具3的直径与弹簧挡圈24的直径相等，并对应挡圈通孔241设有相应数量的工具脚31，安装或者拆卸的时候可以将工具脚31插入相应的挡圈通孔241中，并带动弹簧挡圈24旋转，实现弹簧挡圈24更加方便的拆装。
在所述球头22上设有贯通球头顶221和弹簧连接柱223的球头通孔224，用于释放旁通短节主体1和上下工具内腔在下井过程中因液体温度升高形成的膨胀压力，球头通孔224的内径为1mm。设置球头通孔224的主要作用在于：平衡旁通短节内外压力差，避免液体膨胀的误起爆；当旁通短节内大排量加压起爆射孔枪时，球头密封下，通过球头通孔224排液慢，旁通短节内压力能够较快升高，实现压力开孔起爆射孔。
压力开孔起爆射孔剪切销钉活塞下落的瞬间，旁通短节内压力以极高速度下降，液体以极高速流动，工具内压力远低于工具外，内外压差使球头22得以开启泄压，分流部分流体，减小对上部液压丢手球座及剪切销钉的冲击，避免了意外丢手。
所述台阶222环向均匀的设有若干朝外的半圆形开口225，以利于泄压时液体流通；所述阀体21外壁设有密封圈安装环槽214，并安装有密封圈25，以实现良好的密封；所述阀体21与旁通短节主体1通过螺纹连接固定。
旁通阀2的阀体21顶部周向均匀的设有装配卡孔213，而本发明还设计有配套的旁通阀装卸工具4，类似于上述的挡圈工具3，旁通阀装配工具4整体为圆盘状结构，其直径与阀体21的外径相等，旁通阀装配工具4还包括与装配卡孔213对应的工具脚41，通过将工具脚41卡入到对应的装配卡孔213，便可以带动旁通阀2在安装孔14内旋转，以方便旁通阀2的拆装。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种压力开孔起爆射孔安全旁通短节，其特征在于：包括旁通短节主体(1)和旁通阀(2)，所述旁通短节主体(1)为中空结构，上端和下端分别为标准油管公扣(11)和母扣(12)，串接在压力开孔起爆装置与液压丢手之间；所述旁通阀(2)安装在旁通短节主体(1)侧壁的安装孔(14)内，旁通阀(2)平时处于关闭状态，当旁通短节主体(1)的外部压力大于内部压力时，旁通阀(2)自动开启；旁通阀(2)包括具有内腔的阀体(21)和安装于阀体(21)内腔的球头(22)、弹簧(23)、弹簧挡圈(24)，所述阀体(21)内腔的前端设有与球头(22)配合的圆形阀孔(211)，后端设有弹簧挡圈(24)的安装孔(212)；弹簧(23)的两端分别连接球头(22)和弹簧挡圈(24)，并将球头(22)顶压在阀孔(211)处形成密封；在所述球头(22)上设有贯通球头顶(221)和弹簧连接柱(223)的球头通孔(224)，用于释放旁通短节主体(1)和上下工具内腔在下井过程中因液体温度升高形成的膨胀压力。
2.根据权利要求1所述的压力开孔起爆射孔安全旁通短节，其特征在于：所述旁通短节主体(1)的旁通阀(2)安装处朝内设有加厚部(13)。
3.根据权利要求1所述的压力开孔起爆射孔安全旁通短节，其特征在于：所述球头(22)包括半圆形的用于密封圆形阀孔(211)的球头顶(221)，用于导正的台阶(222)和用于固定弹簧(23)的弹簧连接柱(223)；安装时，先将弹簧(23)套在弹簧连接柱(223)上，然后从安装孔(212)将球头(22)的球头顶(221)装入阀孔(211)，最后在安装孔(212)的尾端固定安装弹簧挡圈(24)以顶住弹簧(23)。
4.根据权利要求3所述的压力开孔起爆射孔安全旁通短节，其特征在于：所述球头通孔(224)的直径为1mm。
5.根据权利要求3所述的压力开孔起爆射孔安全旁通短节，其特征在于：所述台阶(222)环向均匀的设有若干朝外的半圆形开口，以利于液体流通。
6.根据权利要求3所述的压力开孔起爆射孔安全旁通短节，其特征在于：所述弹簧挡圈(24)和所述安装孔(212)之间通过螺纹连接固定。
7.根据权利要求3所述的压力开孔起爆射孔安全旁通短节，其特征在于：所述阀体(21)外壁设有密封圈安装环槽(214)，并安装有密封圈(25)；所述阀体(21)与旁通短节主体(1)通过螺纹连接固定；阀体(21)的顶部周向均匀的设有装配卡孔(213)，以配合旁通阀装配工具(4)的工具脚(41)卡入。
8.根据权利要求3所述的压力开孔起爆射孔安全旁通短节，其特征在于：旁通阀(2)具有1个以上，并安装在旁通短节主体(1)的中部。
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