CN204532254U - 一种泄压开关阀及油气井验窜、验漏用管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种泄压开关阀，包括：具有中空腔体的阀壳体，所述阀壳体侧壁开设有第一通孔；设置于中空腔体内的滑动件，所述滑动件开设有与中空腔体相通的流体通道，所述流体通道内能坐封投球，滑动件侧壁开设有第二通孔；一端与滑动件固定连接的弹簧，所述弹簧能对滑动件施加弹力，以使其在中空腔体内移动；滑动件具有使第一通孔与第二通孔处于沟通状态的第一位置，和使第一通孔与第二通孔处于错开沟通状态的第二位置；本实用新型还提供一种油气井验窜、验漏用管柱。本实用新型的泄压开关阀在完成验窜或验漏作业后，可对管柱进行泄压，不仅加快封隔器的解封过程，大大降低解封后上提管柱的负担，而且可防止因管柱内液压过高造成的井喷事故。

Description

一种泄压开关阀及油气井验窜、验漏用管柱

技术领域

本实用新型属于油气田开发技术领域，尤其涉及一种泄压开关阀及油气井验窜、验漏用管柱。

背景技术

在油气田开发过程中，部分油气井因固井质量、射孔震动、套管腐蚀、油层出砂等因素的共同作用，造成套管外周壁与水泥环，或水泥环与井壁之间的窜通，即管外窜槽；此外，随着油气井开发进入后期，油气井套管老化、损坏严重，导致套管发生漏失。管外窜槽和套管漏失严重影响油气井的正常生产和油田采收率，因此需要对油气井进行验窜、验漏作业，以便为下一步的封堵窜槽和修补漏失提供依据。

封隔器验窜、验漏是常用的方法，该方法中常用的管柱为单封隔器验窜或验漏管柱，其包括套管以及套设于所述套管内的油管，所述套管与所述油管之间形成油套环空，油管上连接有封隔器，所述封隔器下部的油管上连接有定压阀，油管伸入井底的端部固接有单流阀，所述单流阀能使油套环空中的液体进入油管中。使用时，将所述单封隔器验窜或验漏管柱下入到套管中预定位置，使封隔器位于两待验窜或验漏的层段之间，坐封封隔器，经油管打压液体，当液压达到一定值时，液体冲开定压阀流向油套环空，通过观察油套环空是否有溢流或液压是否降低来判断是否有窜槽或漏失。

采用单封隔器验窜或验漏管柱完成验窜或验漏作业后，需解封封隔器并上提出油管。然而，完成验窜或验漏作业后，当油管内的用于验窜或验漏作业时打压进入的液体压力小于一定值时，定压阀处于关闭状态，从而使油管中仍存留有定量且具有一定压力的液体。这部分液体的存在，不仅加重油管上提时的负担，而且更主要的是，由于其具有一定液压，很有可能在解封上提过程中，因管柱内液压过高导致封隔器不能正常解封，从而发生抽吸现象造成井喷事故，给作业人员人身安全以及周围环境带来巨大的威胁。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种泄压开关阀及油气井验窜、验漏用管柱，其技术方案如下：

一种泄压开关阀，用于油气井验窜或验漏作业，包括：

具有中空腔体的阀壳体，所述阀壳体侧壁开设有第一通孔；

设置于所述中空腔体内的滑动件，所述滑动件开设有与所述中空腔体相通的流体通道，所述流体通道内能坐封投球，所述滑动件侧壁开设有第二通孔；

一端与所述滑动件固定连接的弹簧，所述弹簧能对所述滑动件施加弹力，以使其在中空腔体内移动；

所述滑动件具有使所述第一通孔与所述第二通孔处于沟通状态的第一位置，和使所述第一通孔与所述第二通孔处于错开沟通状态的第二位置。

如上所述的泄压开关阀，所述滑动件包括第一段，和与所述第一段一体设置的第二段，所述第二通孔开设于所述第二段上，且所述第二段与所述中空腔体密封适配，所述第一段与所述第二段连接处形成肩台，所述肩台上能坐封投球。

如上所述的泄压开关阀，所述第一段与所述中空腔体之间具有间隙，所述间隙内设置有限位座，所述弹簧的另一端顶固于所述限位座上。

如上所述的泄压开关阀，所述第一段靠近所述限位座的端部开设有限位槽，所述限位座能卡入所述限位槽内。

如上所述的泄压开关阀，所述第二段在第二通孔处开设有预定尺寸的凹槽，所述凹槽沟通所述第一通孔和第二通孔。

如上所述的泄压开关阀，所述阀壳体包括接头，所述接头固接于远离所述限位座的阀壳体端部，所述接头设置有内螺纹。

如上所述的泄压开关阀，所述第二段靠近所述接头的端部上设置有挡板，所述挡板上开设有预定尺寸的沥液通孔。

一种油气井验窜、验漏用管柱，包括：

套管；

套设于所述套管内的管柱，所述管柱与所述套管之间形成油套环空，所述管柱具有靠近所述油气井井口的第一端，和远离所述油气井井口的第二端；

如上所述的泄压开关阀，所述泄压开关阀连接在所述第二端上；

第一封隔器，所述第一封隔器连接在所述第一端与所述第二端之间的管柱上。

如上所述的油气井验窜、验漏用管柱，包括：

第二封隔器，所述第二封隔器连接在所述第一封隔器与所述第二端之间的管柱上；

定压阀，所述定压阀连接在所述第一封隔器与所述第二封隔器之间的管柱上。

本实用新型的一种泄压开关阀适用于油气井验窜或验漏作业。使用时将其固接在油管管柱下端，验窜或验漏作业前，经油管管柱打压液体，由于投球坐封在滑动件的流体通道内，从而在本实用新型的一种泄压开关阀内憋压，至滑动件所受上端的液压压力大于弹簧对其施加的弹力，滑动件下行至第二通孔与第一通孔处于错开沟通状态的第二位置，即可进行验窜或验漏作业；完成油气井验窜或验漏作业后，当弹簧对滑动件施加的恢复弹力，大于油管管柱中存留的定量且具有一定压力的液体对滑动件施加的压力时，滑动件上行至第一通孔与第二通孔处于沟通状态的第一位置，油管管柱中的液体依次经第二通孔、第一通孔流出，从而达到泄压的目的；

本实用新型同时还提供一种油气井验窜、验漏用管柱，完成验窜或验漏作业，泄压开关阀能起到泄压的作用，不仅加快封隔器的解封，大大降低了解封后上提管柱的负担，而且可防止因管柱内液压过高造成的井喷事故。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施方式的一种泄压开关阀的结构示意图；

图2为本实用新型实施方式的一种油气井验窜、验漏用管柱的结构示意图；

图3为本实用新型的一种油气井验窜、验漏用管柱另一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图1。一种泄压开关阀10，包括：具有中空腔体43的阀壳体11，所述阀壳体11侧壁开设有第一通孔27；设置于所述中空腔体43内的滑动件3，所述滑动件3内开设有与所述中空腔体43相通的流体通道45，所述流体通道45内能坐封投球15，所述滑动件3侧壁开设有第二通孔29；一端与所述滑动件3固定连接的弹簧19，所述弹簧19能对所述滑动件3施加弹力，以使其在中空腔体43内移动；所述滑动件3具有使所述第一通孔27与所述第二通孔29处于沟通状态的第一位置，和使所述第一通孔27与所述第二通孔29处于错开沟通状态的第二位置。

本实施方式的一种泄压开关阀10，适用于油气井验窜或验漏作业。使用时将其固接在油管管柱下端，验窜或验漏作业前，经油管管柱打压液体，由于投球15坐封在滑动件3的流体通道45内，从而在本实施方式的一种泄压开关阀10内憋压，至滑动件3所受上端的液压压力大于弹簧19对其施加的弹力，滑动件3下行至第二通孔29与第一通孔27处于错开沟通状态的第二位置，即可进行验窜或验漏作业；完成油气井验窜或验漏作业后，当弹簧19对滑动件3施加的恢复弹力，大于油管管柱中存留的定量且具有一定压力的液体对滑动件3施加的压力时，滑动件3上行至第一通孔27与第二通孔29处于沟通状态的第一位置，油管管柱中的液体依次经第二通孔29、第一通孔27流出，从而达到泄压的目的。

所述滑动件3包括第一段35，和与所述第一段35一体设置的第二段33，所述第二通孔29开设于所述第二段33上，且所述第二段33与所述中空腔体43密封适配，所述第一段35与所述第二段33连接处形成肩台41，所述肩台41上能坐封投球15。

本实施方式中，滑动件3设置为阶梯状，即第二段33与中空腔体43通过盘根25密封适配，第一段35一体设置在第二段33下端，在两者的连接处形成肩台41，投球15坐封在肩台41上，从而实现流体通道45的密封。

进一步地，所述第一段35与所述中空腔体43之间具有间隙21，所述间隙21内设置有限位座17，所述弹簧19的另一端顶固于所述限位座19上。

此外，所述第一段35靠近所述限位座17的端部开设有限位槽23，所述限位座17能卡入所述限位槽23内，限位槽23起限位作用，防止滑动件3过度下行。

进一步地，所述第二段33在第二通孔29处开设有预定尺寸的凹槽31，所述凹槽31沟通所述第一通孔27和第二通孔29。

完成验窜或验漏作业，当滑动件3上行至第一通孔27沟通第二通孔29时，油管管柱内液体泄压，随着液压的降低，滑动件3将继续上行，使第一通孔27和第二通孔29错开，此时管柱内的液体泄压不充分。为此在第二段33对应于第二通孔29处开设的预定尺寸的凹槽31，在滑动件3上行的过程中，不必待第一通孔27和第二通孔29完全对正连通，在凹槽31的行程范围内，即可进行液体泄压，大大延长泄压时间，使泄压程度大大增强。

在这里不对凹槽31的尺寸进行限定，实际操作时，可根据验窜或验漏井况条件，对凹槽31的尺寸进行适应性调整，并不构成对本实施方式的一种泄压开关阀的限定。

所述阀壳体11包括接头13，所述接头13固接于远离所述限位座17的阀壳体11端部，所述接头13设置有内螺纹12。接头13通过设置内螺纹12与油管管柱螺纹连接，实现可拆卸连接。

在上述实施方式的基础上，进一步地，所述第二段33靠近所述接头13的端部上设置有挡板37，所述挡板37上开设有预定尺寸的沥液通孔39。

本实施方式中，设置具有沥液通孔39的挡板37的主要目的是：挡板37对投球15具有限位作用，防止投球15窜出流体通道45；预定尺寸的沥液通孔39起到过滤液体杂质的作用，防止杂质无阻碍的进入流体通道45，坐落在投球15与肩台41之间，造成坐封不严，给验窜或验漏作业造成不利影响。

下面介绍将上述实施方式的泄压开关阀10应用于验窜作业中。

请参见图2。一种油气井验窜、验漏用管柱，包括：套管49；套设于所述套管49内的管柱51，所述管柱51与所述套管49之间形成油套环空5，所述管柱51具有靠近所述油气井井口的第一端，和远离所述油气井井口的第二端；泄压开关阀10，所述泄压开关阀10连接在所述第二端上；第一封隔器47，所述第一封隔器47连接在所述第一端与所述第二端之间的管柱51上。

本实施方式中，将泄压开关阀10运用到油气井验窜或验漏用管柱，其工作原理及流程是：在验窜或验漏作业前，所述泄压开关阀10相当于单流阀，当第一封隔器47是依靠液压坐封的封隔器时，通过管柱51打压高压液体，由于泄压开关阀10的限流作用，管柱51内憋压使第一封隔器47坐封；完成验窜或验漏作业，由上述实施方式可知，泄压开关阀10能起到泄压的作用，方便后续管柱51的上提起出，以及防止因管柱51内液压过高造成的井喷事故。

上述的第一封隔器47可以是依靠液压坐封的封隔器，当然也可以是通过旋转管柱51后依靠重力坐封的卡瓦式封隔器以及其他类型的封隔器。

本实施方式的一种油气井验窜、验漏用管柱的验窜流程是：将本实施方式的验窜、验漏管柱系统下入到待验窜位置，使第一封隔器47位于上部油层59和下部油层61之间，第一封隔器47将油套环空5分隔成上环空53和下环空54两部分。坐封第一封隔器47，且保证其绝对坐封良好，通过上环空53打压高压液体，观察管柱51是否有溢流。如若管柱51内无溢流，则说明上部油层59和下部油层61之间不存在管外窜槽；如若管柱51内有溢流，则说明上部油层59和下部油层61之间有管外窜槽，从而使得上环空53内的高压液体通过上部油层59进入窜槽中，进而通过下部油层61进入下环空54中，并顶推开泄压开关阀10内的投球15，而从经管柱51溢出。本实施方式中，经上环空53打压高压液体，通过观察管柱51溢流情况，在不使用定压阀的条件下即可判断是否窜槽，使得验窜管柱系统得到极大的简化，实际操作起来也更加的简便。

请参见图3。将泄压开关阀10应用到油气井验窜、验漏管柱系统中的另一个实施方式在上述实施例的基础上，还包括：第二封隔器55，所述第二封隔器55连接在所述第一封隔器47与所述第二端之间的管柱51上；定压阀57，所述定压阀57连接在所述第一封隔器47与所述第二封隔器55之间的管柱51上。

本实施方式的验窜流程是：将本实施方式的验窜、验漏管柱系统下入到待验窜位置，使第一封隔器47和定压阀57位于上部油层59和下部油层61之间，第二封隔器55位于下部油层61之下，第一封隔器47和第二封隔器55将油套环空5分隔成上环空53，中环空56和下环空54三部分。坐封第一封隔器47和第二封隔器55，且保证两封隔器绝对坐封良好，通过管柱51打压高压液体，当打入的液体的液压超过一定值时，定压阀57打开，高压液体进入中环空56内，观察上环空53是否有溢流。如若上环空53内无溢流，则说明上部油层59和下部油层61之间不存在管外窜槽；如若上环空53有溢流，则说明上部油层59和下部油层61之间有管外窜槽，从而使得中环空56内的高压液体经下部油层61进入窜槽中，再通过上部油层59进入上环空53中溢出。

上述两种实施方式的验窜、验漏管柱系统在完成验窜作业后，通过泄压开关阀10进行泄压，之后即可解封上提管柱，不仅加快封隔器的解封，大大降低了解封后上提管柱的负担，而且可防止因管柱内液压过高造成的井喷事故。

使用本实用新型的一种泄压开关阀10共完成6井次的验窜作业，上提管柱的平均时间有原来的1.5h缩短至1.25h，上提负载大大减轻，封隔器解封效果良好，减少了环境污染和操作工人的劳动强度，并且杜绝了因封隔器有余压而造成的未解封现象，使上提管柱造成的抽吸现象有效得以解决，井喷事故为0，效果显著。

以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (9)

1.一种泄压开关阀，用于油气井验窜或验漏作业，其特征在于，包括：

具有中空腔体的阀壳体，所述阀壳体侧壁开设有第一通孔；

设置于所述中空腔体内的滑动件，所述滑动件开设有与所述中空腔体相通的流体通道，所述流体通道内能坐封投球，所述滑动件侧壁开设有第二通孔；

一端与所述滑动件固定连接的弹簧，所述弹簧能对所述滑动件施加弹力，以使其在中空腔体内移动；

所述滑动件具有使所述第一通孔与所述第二通孔处于沟通状态的第一位置，和使所述第一通孔与所述第二通孔处于错开沟通状态的第二位置。

2.如权利要求1所述的泄压开关阀，其特征在于：所述滑动件包括第一段，和与所述第一段一体设置的第二段，所述第二通孔开设于所述第二段上，且所述第二段与所述中空腔体密封适配，所述第一段与所述第二段连接处形成肩台，所述肩台上能坐封投球。

3.如权利要求2所述的泄压开关阀，其特征在于：所述第一段与所述中空腔体之间具有间隙，所述间隙内设置有限位座，所述弹簧的另一端顶固于所述限位座上。

4.如权利要求3所述的泄压开关阀，其特征在于：所述第一段靠近所述限位座的端部开设有限位槽，所述限位座能卡入所述限位槽内。

5.如权利要求4所述的泄压开关阀，其特征在于：所述第二段在第二通孔处开设有预定尺寸的凹槽，所述凹槽沟通所述第一通孔和第二通孔。

6.如权利要求5所述的泄压开关阀，其特征在于：所述阀壳体包括接头，所述接头固接于远离所述限位座的阀壳体端部，所述接头设置有内螺纹。

7.如权利要求6所述的泄压开关阀，其特征在于：所述第二段靠近所述接头的端部上设置有挡板，所述挡板上开设有预定尺寸的沥液通孔。

8.一种油气井验窜、验漏用管柱，其特征在于包括：

套管；

套设于所述套管内的管柱，所述管柱与所述套管之间形成油套环空，所述管柱具有靠近所述油气井井口的第一端，和远离所述油气井井口的第二端；

如权利要求1至7任一项所述的泄压开关阀，所述泄压开关阀连接在所述第二端上；

第一封隔器，所述第一封隔器连接在所述第一端与所述第二端之间的管柱上。

9.如权利要求8所述的油气井验窜、验漏用管柱，其特征在于包括：

第二封隔器，所述第二封隔器连接在所述第一封隔器与所述第二端之间的管柱上；

定压阀，所述定压阀连接在所述第一封隔器与所述第二封隔器之间的管柱上。