CN116104434B - 一种连续油管钻井用旁通直通转换阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连续油管钻井用旁通直通转换阀，包括壳体以及设置在壳体上下两端的上接头、下接头，所述壳体内设置有阀芯和活塞，所述阀芯靠近下接头的一端内壁设置有固定套筒，且所述阀芯与所述固定套筒的连接处开设有阀芯下通孔。本发明的有益效果是：在活塞的侧壁上开设旁通口一与旁通口二，并将旁通口一与阀芯、壳体的通孔对应，上腔中的钻井液通过旁通口一直接流出壳体的外部，后续上腔持续加压，使得阀芯与活塞连接的剪钉断裂，从而活塞整体朝向下运动到与阀芯的一定距离后，上腔、下腔通过旁通口二连通，从而实现钻井液的输送，整体结构简单，使用方便，能够快速变换钻井液流通方向。
Description
技术领域
本发明涉及连续油管钻井设备相关领域，具体为一种连续油管钻井用旁通直通转换阀。
背景技术
目前，现有技术中的连续管钻井与常规钻机钻井相比具有施工人员少、工作量小、起下钻可连续循环、占地面积小、安全高效、节约成本等优点。使用连续油管钻井工艺对老井进行开窗侧钻是实现老井复产的非常经济的方式。
连续油管超短半径钻井在国内尚属于最初期的起步阶段，相关工具、工艺技术等很不成熟。常规的套管开窗方式需要起下两趟钻：第一趟钻先在套管内下入斜向器，通过MWD测斜方式调整好斜向器的方位，然后进行斜向器坐挂，然后起钻，而MWD测方位时需要开泵循环；第二趟钻下入螺杆钻具加开窗磨鞋组合，进行开窗作业。
现有常规作业方式钻井液在输送时，其流通方向不能按照开窗作业的需求进行变换，因螺杆钻具只要有钻井液流过就会转动，带动斜向器转动无法使斜向器定位，只能通过两趟钻的方式进行作业。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连续油管钻井用旁通直通转换阀，以解决上述背景技术中提出的问题，实现一趟钻进行上述全部作业，将节省作业时间、节约作业成本：MWD测斜时排量较低，只要满足测斜要求即可，此时销钉不足以被剪断，MWD底部的螺杆钻具没有钻井液流过，不转动，底部的斜向器不转动，可进行调整方位及斜向器坐挂；当斜向器坐挂后需要进行开窗磨铣作业时，提高排量将销钉剪断后，循环通路改变，钻井液全部向下通过螺杆钻具，螺杆钻具工作，即可进行开窗磨铣作业。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种连续油管钻井用旁通直通转换阀，包括壳体以及设置在壳体上下两端的上接头、下接头，所述壳体内设置有阀芯和活塞，所述阀芯靠近下接头的一端内壁设置有固定套筒，且所述阀芯与所述固定套筒的连接处开设有阀芯下通孔，所述活塞设置在所述阀芯靠近下接头一端的内侧，所述活塞的一端处于所述固定套筒的内部，且所述活塞与固定套筒通过剪钉连接，所述阀芯通过定位螺钉与壳体连接。
优选的，所述活塞的外壁与所述阀芯的内壁之间设置有第一O型圈，并使活塞的外壁与阀芯的内壁形成密闭空间。
优选的，所述阀芯的外壁与所述壳体的内壁之间设置有第二O型圈，并使阀芯的外壁与壳体的内壁形成密闭空间。
优选的，所述上接头、下接头的端处分别与所述壳体的两端内侧内扣连接。
优选的，所述上接头、壳体阀芯以及下接头的内部形成内腔，且在活塞的作用下，所述内腔分隔为上腔、下腔。
优选的，所述上腔由上接头和活塞形成，所述下腔由下接头、壳体、阀芯和活塞形成。
优选的，所述活塞靠近上接头的一端设置有开口的腔室，所述活塞在腔室腔壁处开设有旁通口一，所述的旁通口一的端口分别与阀芯、壳体的通孔相对应。
优选的，所述活塞在旁通口一靠近下接头的一侧开设有贯穿活塞的旁通口二。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过在壳体的内侧设置阀芯，并在阀芯中通过剪钉与设置在其内部的活塞连接，同时在活塞的侧壁上开设旁通口一与旁通口二，并将旁通口一与阀芯、壳体的通孔对应，在使用时，上腔中的钻井液通过旁通口一直接流出壳体的外部，后续持续加压，在压力的作用下，使得阀芯与活塞连接的剪钉断裂，从而活塞整体朝向下腔运动，上腔、下腔通过旁通口二连通，从而实现钻井液的输送，整体结构简单，使用方便，能够快速变换钻井液流通方向。
附图说明
图1为本发明的一种连续油管钻井用旁通直通转换阀的整体的结构示意图；
图2为本发明的一种连续油管钻井用旁通直通转换阀的剪钉剪断后的结构示意图。
图中：1、上接头；2、壳体；3、阀芯；4、定位螺钉；5、活塞；6、剪钉；7、下接头；8、阀芯下通孔；9、旁通口一；10、旁通口二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图2，本发明提供一种技术方案：一种连续油管钻井用旁通直通转换阀，包括壳体2以及设置在壳体2上下两端的上接头1、下接头7，所述壳体2内设置有阀芯3和活塞5，所述阀芯3靠近下接头7的一端内壁设置有固定套筒，且所述阀芯3与所述固定套筒的连接处开设有阀芯下通孔8，所述活塞5设置在所述阀芯3靠近下接头7一端的内侧，所述活塞5的一端处于所述固定套筒的内部，且所述活塞5与固定套筒通过剪钉6连接，所述阀芯3通过定位螺钉4与壳体2连接。
所述活塞5的外壁与所述阀芯3的内壁之间设置有第一O型圈，并使活塞5的外壁与阀芯3的内壁形成密闭空间。
所述阀芯3的外壁与所述壳体2的内壁之间设置有第二O型圈，并使阀芯3的外壁与壳体2的内壁形成密闭空间。
所述上接头1、下接头的端处分别与所述壳体2的两端内侧内扣连接。
所述上接头1、壳体2阀芯3以及下接头的内部形成内腔，且在活塞5的作用下，所述内腔分隔为上腔、下腔。
所述上腔由上接头1和活塞5形成，所述下腔由下接头、壳体2、阀芯3和活塞5形成。
所述活塞5靠近上接头1的一端设置有开口的腔室，所述活塞5在腔室腔壁处开设有旁通口一9，所述的旁通口一9的端口分别与阀芯3、壳体2的通孔相对应。
所述活塞5在旁通口一9靠近下接头的一侧开设有贯穿活塞5的旁通口二10。
具体的，使用本发明时，首先将活塞5装入阀芯3内，通过剪钉6连接，活塞5外壁和阀芯3内壁之间用图1所示第一O型圈形成封闭空间，然后将阀芯3通过定位螺钉4与壳体2连接，定位螺钉4同时还保证了第二O型圈之间的旁通口1的孔位同轴度，阀芯3外壁的第二O型圈与壳体2内壁之间形成封闭空间，最后分别将上接头1和下接头7的外扣按照图1所示方式与壳体2的内扣连接。
在安装时需要注意壳体2、阀芯3和活塞5外圆上相对应的旁通口1的同轴度。
上腔未充压时，活塞5通过剪钉6固定在阀芯3上，上腔与下腔不连通，钻井液通过侧壁上的旁通口1，穿过阀芯3，流向壳体1外；
向上腔充压，作用在活塞5上的压力增加到某一值时，剪钉6被剪断，活塞5向下腔移动，到阀芯3的台阶限位处，此时经过活塞5上径向的旁通口2和阀芯3台阶上轴向的孔，使上腔和下腔连通，同时第一O型圈将旁通口1的钻井液通道密封，从而快速变换钻井液流通方向。
在上述过程中，初始状态时钻井液通过旁通口一9循环，即从上腔进入，并从旁通口一9排出，由于旁通口一9比较小，会产生的压力差，当排量比较小时，压差小，不足以剪断；在需要关闭旁通口一9时，提供排量，压差增加，排量达到足够大时，即可将销钉剪断，并使得活塞5朝向下接头7运动，进而钻井液从上腔进入，并贯穿活塞5的旁通口二10，并进入下腔中。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种连续油管钻井用旁通直通转换阀，其特征在于，包括壳体(2)以及设置在壳体(2)上下两端的上接头(1)、下接头(7)，所述壳体(2)内设置有阀芯(3)和活塞(5)，所述阀芯(3)靠近下接头(7)的一端内壁设置有固定套筒，且所述阀芯(3)与所述固定套筒的连接处开设有阀芯下通孔(8)，所述活塞(5)设置在所述阀芯(3)靠近下接头(7)一端的内侧，所述活塞(5)的一端处于所述固定套筒的内部，且所述活塞(5)与固定套筒通过剪钉(6)连接，所述阀芯(3)通过定位螺钉(4)与壳体(2)连接；
所述活塞(5)靠近上接头(1)的一端设置有开口的腔室，所述活塞(5)在腔室腔壁处开设有旁通口一(9)，所述的旁通口一(9)的端口分别与阀芯(3)、壳体(2)的通孔相对应；
所述活塞(5)在旁通口一(9)靠近下接头的一侧开设有贯穿活塞(5)的旁通口二(10)。
2.根据权利要求1所述的一种连续油管钻井用旁通直通转换阀，其特征在于：所述活塞(5)的外壁与所述阀芯(3)的内壁之间设置有第一O型圈，并使活塞(5)的外壁与阀芯(3)的内壁形成密闭空间。
3.根据权利要求1所述的一种连续油管钻井用旁通直通转换阀，其特征在于：所述阀芯(3)的外壁与所述壳体(2)的内壁之间设置有第二O型圈，并使阀芯(3)的外壁与壳体(2)的内壁形成密闭空间。
4.根据权利要求1所述的一种连续油管钻井用旁通直通转换阀，其特征在于：所述上接头(1)、下接头的端处分别与所述壳体(2)的两端内侧内扣连接。
5.根据权利要求1所述的一种连续油管钻井用旁通直通转换阀，其特征在于：所述上接头(1)、壳体(2)阀芯(3)以及下接头的内部形成内腔，且在活塞(5)的作用下，所述内腔分隔为上腔、下腔。
6.根据权利要求5所述的一种连续油管钻井用旁通直通转换阀，其特征在于：所述上腔由上接头(1)和活塞(5)形成，所述下腔由下接头、壳体(2)、阀芯(3)和活塞(5)形成。
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