CN205858228U - 压差式随钻堵漏循环阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种压差式随钻堵漏循环阀，包括自外向内依次套装的筒形本体、轴套和芯轴，以及第一球座和第二球座；本体中部沿圆周方向开设有多个第一循环孔、下侧内壁上设有第一环形凸台；轴套和芯轴依次套装并固定在本体上部，且轴套的底端和芯轴的底端分别位于第一循环孔上方和下方；沿芯轴侧壁圆周方向开设有多个第二循环孔，当芯轴承压下行至第一环形凸台上时，第二循环孔和第一循环孔形成连通；第一球座设置在芯轴内壁上；第二球座设置在本体下侧内壁上；该压差式随钻堵漏循环阀在不起钻的情况下，通过投球实现多次堵漏作业，其实际堵漏施工次数依下部扑球器而定，因而有效缩短钻井周期，同时保护井下仪器及动力钻具，适用于清除定向井和水平井段岩屑床。
Description
技术领域
本实用新型涉及钻井技术技术领域，特别涉及一种压差式随钻堵漏循环阀。
背景技术
随着油气勘探开发的发展，深井、复杂井和特殊工艺井的数量逐年上升，井漏不仅是普遍现象，而且是制约安全、快速钻井的重要因素之一，严重的井漏会引发井塌、卡钻和井喷等井下复杂情况和重大事故，造成施工周期延长，甚至井报废。虽然人们提出、应用了许多堵漏技术和方法，但是钻井井漏问题至今未能得到有效解决。
井漏的一般处理方法有调整钻井液性能与钻井措施、静止堵漏、颗粒桥塞堵漏、用高失水钻井液堵漏、暂堵法、化学堵漏法、无机胶凝物质堵漏法、复合堵漏技术、强行钻进套管封隔技术等。对于复杂地层井漏处理，国内外在堵漏材料、堵漏工具和工艺都有一定的研究和发展。特大洞穴、裂缝、盐层底部地层、多套压力体系地层、又喷又漏的地层、低压地层、水层、调整井的漏失是世界公认的难题，是钻井事故中的灾难性事故。针对这些问题，在现有堵漏技术的基础上，目前又发展了工具堵漏、各种聚合物-胶联剂段塞和合成石墨粉堵漏等。
目前，在堵漏工具方面，国外的技术已经比较成熟，目前主要包括DSI公司的PBL多次激活旁通阀、BakerHughes公司XP循环阀、国民油井公司MOCS工具等，这些工具能多次激活旁通，实现不起钻堵漏等特殊作业，缩短了钻井周期，降低了钻井成本及风险。
然而国外技术封锁严重，租赁费用又太高。而我国在堵漏工具研究方面进展较慢。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种在不起钻的情况下，通过投球实现多次堵漏作业的压差式随钻堵漏循环阀。
为此，本实用新型技术方案如下：
一种压差式随钻堵漏循环阀，包括自外向内依次套装的筒形本体、轴套和芯轴，以及第一球座和第二球座；其中，所述本体中部沿圆周方向开设有多个第一循环孔、下侧内壁上设有第一环形凸台；所述轴套和所述芯轴依次套装并固定在所述本体上部，且所述轴套的底端和所述芯轴的底端分别位于第一循环孔上方和下方；沿所述芯轴侧壁圆周方向开设有多个第二循环孔，所述第一循环孔至所述第一环形凸台的距离与所述第二循环孔至所述芯轴底端的距离相适应，使所述芯轴承压下行至所述第一环形凸台上时，所述第二循环孔和所述第一循环孔形成连通；所述第一球座设置在所述芯轴内壁上且位于所述第二循环孔下方；所述第二球座设置在所述第一环形凸台下方。
该压差式随钻堵漏循环阀还包括配套球组；球组包括一个球径与球座内径相适应的非金属球和两个外径与所述第二循环孔孔径相适应的金属球。
优选，所述本体上侧内壁向内凹陷形成有第一环形台阶，所述轴套顶端外壁向外凸起形成有第二环形台阶，所述轴套通过所述第二环形台阶的下端面压配在所述第一环形台阶的上端面固定在所述本体的内壁上；所述轴套内壁自顶端向下依次设有第二环形凸台和第三环形凸台，在所述第三环形凸台的侧壁上开设有多条沿圆周方向均布的轴向凹槽；所述芯轴上侧外壁局部向内凹陷形成有与所述第三环形凸台相互配合的环形凹槽、底端外壁向外凸起形成有第三环形台阶，使所述芯轴自所述轴套底部套装在所述轴套内侧且所述第三环形台阶的上端面抵在所述轴套的底面上；所述芯轴顶端凸起部侧壁上切割成多个沿圆周方向间隔设置的的轴向凸起，在所述轴向凸起两侧自所述芯轴顶面沿轴向切割出多条割缝，使所述芯轴上侧形成有多瓣弹性爪；所述第三环形凸台设置在所述环形凹槽内，多条所述轴向凸起分别设置在多条所述轴向凹槽内且端部压配在位于所述第三环形凸台的上端面上，使所述芯轴经收缩沿所述轴套的轴向凹槽向下滑动。
优选，在所述本体内壁的上侧和下侧分别设有第一限位卡簧和第三限位卡簧，所述第一限位卡簧设置在所述轴套的顶端端面处，所述第三限位卡簧设置在所述第二球座的下端面处。
优选，所述芯轴下侧内壁凸起形成有第四环形台阶，所述第一球座设置在所述第四环形台阶上且所述第一球座顶面通过第二限位卡簧限位。
优选，所述第一球座和所述第二球座的上端面和下端面均加工为与投球球面相互配合的锥面。
优选，所述本体和所述轴套之间、所述本体和所述芯轴之间、所述轴套和所述芯轴之间、所述第一球座和所述芯轴之间和所述第二球座和所述本体之间均通过在接触面上设置双道密封圈形成密封。
优选，所述本体顶端内壁上设有连接内螺纹、底端外壁上设有连接外螺纹。
与现有技术相比，该压差式随钻堵漏循环阀在不起钻的情况下，通过投球实现多次堵漏等特殊作业，即实现多次井下开关作业；其实际堵漏施工次数依下部扑球器而定，因而有效缩短钻井周期，同时保护井下仪器及动力钻具，适用于清除定向井和水平井段岩屑床。
附图说明
图1为本实用新型的压差式随钻堵漏循环阀的本体的剖面图；
图2为本实用新型的压差式随钻堵漏循环阀的轴套的剖面图；
图3为本实用新型的压差式随钻堵漏循环阀的芯轴的剖面图；
图4为本实用新型的压差式随钻堵漏循环阀的轴套与芯轴套装关系的结构示意图；
图5为本实用新型的压差式随钻堵漏循环阀的实施作业前的结构示意图；
图6为本实用新型的压差式随钻堵漏循环阀作业开启状态下的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。
如图5所示，该压差式随钻堵漏循环阀包括本体1、轴套2、芯轴6、第一球座13、第二球座15以及配套球组；其中，
本体1、轴套2、芯轴6均为筒形结构；如图1所示，本体1上侧内壁向内凹陷形成有第一环形台阶102、中部对向开设有两个第一循环孔11、下侧内壁上设有第一环形凸台101，轴套2和芯轴6依次套装并设置于本体1上部；
具体地，如图2所示，轴套2顶端外壁向外凸起形成有第二环形台阶204，轴套2通过第二环形台阶204的下端面压配在第一环形台阶102的上端面而固定在本体1的内壁上；在位于轴套2上方的本体1内壁上开设有卡簧槽，其内设置有第一限位卡簧3，限制轴套2上行移动；
轴套2内壁自顶端向下依次设有第二环形凸台201和第三环形凸台202，在第三环形凸台202的侧壁上开设有多条沿圆周方向均布的轴向凹槽203；芯轴6上侧外壁局部向内凹陷形成有与第三环形凸台202相互配合的环形凹槽601、底端外壁向外凸起形成有第三环形台阶602，使芯轴6自轴套2底部套装在轴套2内侧且第三环形台阶602的上端面抵在轴套2的底面上；芯轴6顶端凸起部侧壁上切割成多个沿圆周方向间隔设置的的轴向凸起603，在轴向凸起603两侧自芯轴6顶面沿轴向切割出多条割缝，使芯轴6上侧形成有多瓣弹性爪；第三环形凸台202设置在环形凹槽21内，多条轴向凸起603分别设置在多条轴向凹槽203内且端部压配在位于第三环形凸台202的上端面上，使芯轴6受投球下行压力挤压多瓣弹性爪收缩并沿轴套2的轴向凹槽203向下滑动，同时，由于芯轴6的轴向凸起603顺着轴套2的轴向凹槽203向下滑动，增加摩擦力，有效增大压差式随钻堵漏循环阀开启压力；
轴套2的底端位于第一循环孔11上方，芯轴6的底端延伸至第一循环孔11 下方；沿芯轴6侧壁圆周方向开设有多个第二循环孔9，第一循环孔11至第一环形凸台101的距离与第二循环孔9至芯轴6底端的距离相等，使芯轴6承压下行至第一环形凸台101上时，第二循环孔9和第一循环孔11形成连通；其中，使两个球座之间距离尽量缩短，确保有球组受压下行离开该堵漏循环阀后有足够的压差使得芯轴6复位；
该压差式随钻堵漏循环阀的配套球组包括一个球径与球座内径相适应的非金属球16和两个外径与所述第二循环孔9孔径相适应的金属球17；其中，非金属球16为具有一定弹性的非金属球，使非金属球能够憋压剪切依次通过第一球座13和第二球座15；
第一球座13设置在芯轴6内壁上，具体地，芯轴6下侧内壁凸起形成有第四环形台阶604，第四环形台阶604位于第二循环孔9下方，第一球座13套装在芯轴6内侧并压配在第四环形台阶604的上端面上，在第一球座13的顶面上方的芯轴6内壁上开设有卡簧槽，其内设置有第二限位卡簧10，限制第一球座13上行移动；第一球座13的上端面和下端面加工为与非金属球16球面相互配合的锥面，当非金属球16坐在第一球座13上时，继续投入阀体内部的两个金属球17落在非金属球16上方，且刚好堵在对开的两个第二循环孔9处，封闭第二循环孔9；
第二球座15设置在本体1下侧内壁上，具体地，第二球座15顶端端面抵在第一环形凸台101下端面上，在第二球座15的底面下方的本体1内壁上开设有卡簧槽，其内设置有第三限位卡簧7，限制第二球座15下行移动；第二球座15的上端面和下端面加工为与非金属球16球面相互配合的锥面，当非金属球16憋压剪切穿过第一球座13后落在第二球座15上，利用阀体内的液体压差使芯轴6回复至初始位置；第二球座15的内径略小于第一球座13的内径；
为保证装置内各部件之间的密封性能，本体1和轴套2之间通过设置在轴套2第二环形台阶204上侧外壁上的双道密封圈形成密封；本体1和芯轴6之间通 过设置在芯轴6第三环形台阶602下侧外壁上的双道密封圈形成密封；轴套2和芯轴6之间通过设置在轴套2底端内壁上的双道密封圈形成密封；第一球座13和芯轴6之间通过设置在第一球座13外壁上的双道密封圈形成密封；第二球座15和本体1之间通过设置在本体1第一环形凸台101下侧内壁上的双道密封圈形成密封；
本体1顶端内壁上设有用于连接钻杆的连接内螺纹、底端外壁上设有用于连接捕球器的连接外螺纹。
根据随钻堵漏施工设计的要求，在底部钻具组合的上端安装压差式随钻堵漏循环阀，在钻井作业中，当发现漏层需要进行堵漏施工作业时，将压差式随钻堵漏循环阀通过钻杆送至需要的堵漏层，如图2所示，首先投入非金属球16，控制钻井液排量，通过钻井液泵送非金属球16入第一球座13；当非金属球16顺利坐封第一球座13时，可观察到套管立管压力上升，继续增大钻井液排量使压力不断上升，芯轴6下行至抵在本体1的第一环形凸台101上端面处，此时第一循环孔9和第二循环孔11对齐连通使压差式随钻堵漏循环阀完全打开达到旁通状态，此时可以进行堵漏等施工作业；堵漏施工作业结束后，再从井口投入2个大小相同的钢球17，钢球17到达压差式随钻堵漏循环阀的第一球座13上的非金属球16上后，两个金属球恰好分别堵塞芯轴6对开的第二循环孔，增加钻井液泵压增，在一定压力下，非金属球16在压力挤压下产生弹性变形挤压穿过第一球座13并瞬间入落到第二球座15上，同时2个金属球17也落在非金属球16上部，在非金属球12和2个金属球落下的瞬间，由于旁通和主通道均处于密封状态，使压差式随钻堵漏循环阀主通道上下产生钻井液压差，同时由于第一球座13和第二球座15之间的距离很短，主通道上下产生钻井液压差具有有足够的压力使得芯轴6在压差的作用下向上移动关闭旁通循环孔(即第一循环孔9和第二循环孔11 再次回到不连通状态)，使压差式随钻堵漏循环阀处于关闭位置，随后继续打压，当压力达到设定的压力值后，非金属球16在压力挤压下产生弹性变形挤压穿过下部第二球座15，掉入安装在压差式随钻堵漏循环阀下部捕球器内，两个钢球随后也一并调入捕球器内。
Claims (8)
1.一种压差式随钻堵漏循环阀，其特征在于，包括自外向内依次套装的筒形本体(1)、轴套(2)和芯轴(6)，以及第一球座(13)和第二球座(15)；其中，所述本体(1)中部沿圆周方向开设有多个第一循环孔(11)、下侧内壁上设有第一环形凸台(101)；所述轴套(2)和所述芯轴(6)依次套装并固定在所述本体(1)上部，且所述轴套(2)的底端和所述芯轴(6)的底端分别位于第一循环孔(11)上方和下方；沿所述芯轴(6)侧壁圆周方向开设有多个第二循环孔(9)，所述第一循环孔(11)至所述第一环形凸台(101)的距离与所述第二循环孔(9)至所述芯轴(6)底端的距离相适应，使所述芯轴(6)承压下行至所述第一环形凸台(101)上时，所述第二循环孔(9)和所述第一循环孔(11)形成连通；所述第一球座(13)设置在所述芯轴(6)内壁上且位于所述第二循环孔(9)下方；所述第二球座(15)设置在所述第一环形凸台(101)下方。
2.根据权利要求1所述的压差式随钻堵漏循环阀，其特征在于，还包括配套球组；球组包括一个球径与球座内径相适应的非金属球(16)和两个外径与所述第二循环孔(9)孔径相适应的金属球(17)。
3.根据权利要求1所述的压差式随钻堵漏循环阀，其特征在于，所述本体(1)上侧内壁向内凹陷形成有第一环形台阶(102)，所述轴套(2)顶端外壁向外凸起形成有第二环形台阶(204)，所述轴套(2)通过所述第二环形台阶(204)的下端面压配在所述第一环形台阶(102)的上端面固定在所述本体(1)的内壁上；所述轴套(2)内壁自顶端向下依次设有第二环形凸台(201)和第三环形凸台(202)，在所述第三环形凸台(202)的侧壁上开设有多条沿圆周方向均布的轴向凹槽(203)；所述芯轴(6)上侧外壁局部向内凹陷形成有与所述第三环形凸台(202)相互配合的环形凹槽(601)、底端外壁向外凸起形成有第三环形台阶(602)，使所述芯轴(6)自所述轴套(2)底部套装在所述轴套(2)内侧且所述第三环形台阶(602)的上端面抵在所述轴套(2)的底面上；所述芯轴(6) 顶端凸起部侧壁上切割成多个沿圆周方向间隔设置的的轴向凸起(603)，在所述轴向凸起(603)两侧自所述芯轴(6)顶面沿轴向切割出多条割缝，使所述芯轴(6)上侧形成有多瓣弹性爪；所述第三环形凸台(202)设置在所述环形凹槽(21)内，多条所述轴向凸起(603)分别设置在多条所述轴向凹槽(203)内且端部压配在位于所述第三环形凸台(202)的上端面上，使所述芯轴(6)经收缩沿所述轴套(2)的轴向凹槽(203)向下滑动。
4.根据权利要求1所述的压差式随钻堵漏循环阀，其特征在于，在所述本体(1)内壁的上侧和下侧分别设有第一限位卡簧(3)和第三限位卡簧(7)，所述第一限位卡簧(3)设置在所述轴套(2)的顶端端面处，所述第三限位卡簧(7)设置在所述第二球座(15)的下端面处。
5.根据权利要求1所述的压差式随钻堵漏循环阀，其特征在于，所述芯轴(6)下侧内壁凸起形成有第四环形台阶(604)，所述第一球座(13)设置在所述第四环形台阶(604)上且所述第一球座(13)顶面通过第二限位卡簧(10)限位。
6.根据权利要求1所述的压差式随钻堵漏循环阀，其特征在于，所述第一球座(13)和所述第二球座(15)的上端面和下端面均加工为与投球球面相互配合的锥面。
7.根据权利要求1所述的压差式随钻堵漏循环阀，其特征在于，所述本体(1)和所述轴套(2)之间、所述本体(1)和所述芯轴(6)之间、所述轴套(2)和所述芯轴(6)之间、所述第一球座(13)和所述芯轴(6)之间和所述第二球座(15)和所述本体(1)之间均通过在接触面上设置双道密封圈形成密封。
8.根据权利要求1所述的压差式随钻堵漏循环阀，其特征在于，所述本体(1)顶端内壁上设有连接内螺纹、底端外壁上设有连接外螺纹。
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|---|---|---|---|---|
| CN106948780A (zh) * | 2017-03-15 | 2017-07-14 | 西南石油大学 | 一种螺杆钻具马达工作压差控制阀及其控制方法 |
| CN107227942A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-10-03 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | 随钻堵漏短接装置 |
| CN110905456A (zh) * | 2018-09-18 | 2020-03-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 加压延时投球装置 |
| CN112177566A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-01-05 | 大庆石油管理局有限公司 | 一种随钻堵漏工具 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106948780A (zh) * | 2017-03-15 | 2017-07-14 | 西南石油大学 | 一种螺杆钻具马达工作压差控制阀及其控制方法 |
| CN106948780B (zh) * | 2017-03-15 | 2019-08-02 | 西南石油大学 | 一种螺杆钻具马达工作压差控制阀及其控制方法 |
| CN107227942A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-10-03 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | 随钻堵漏短接装置 |
| CN110905456A (zh) * | 2018-09-18 | 2020-03-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 加压延时投球装置 |
| CN112177566A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-01-05 | 大庆石油管理局有限公司 | 一种随钻堵漏工具 |
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