CN206329326U - 射孔用压差式进液短节 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种射孔用压差式进液短节，包括短节本体和进液部件总成，所述短节本体径向设置有进液孔，进液部件总成设置在进液孔内，进液部件总成包括凹球面锁紧盖、凸球面阀芯和伸缩弹簧，凹球面锁紧盖固定设置在进液孔内，凸球面阀芯与凹球面锁紧盖配合密封，伸缩弹簧设置在凸球面阀芯上。本实用新型能够完成地层与井筒沟通或井漏条件下的射孔作业，下放管柱过程中实现环空液体在压差作用下单向自动进入油管内部，实现油管内部压力和环空压力平衡，保护油管。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种射孔用压差式进液短节，应用于油管或钻杆输送油管与套管之间封闭管柱的灌液作业。
背景技术
TCP传输射孔作为油气井射孔完井的主要方式，可以在直井、大斜度井、水平井中作业，管柱通过井筒能力强，传输载荷能力强，比常规电缆输送、连续油管无法比拟的优势。它是将整个射孔枪串、起爆器等一起连接下井，测量深度后调整深度对准目的层，利用压力车或钻井大泵对油管、套管施加起爆压力，实施射孔作业。但是对于地层与井筒已经沟通的油气井或者裸眼井进行射孔作业，套管不能承受来自井口装备的施加压力，在这种情况下只能用全封闭式压力开孔管柱进行射孔作业，管柱下入过程中其内部是空的，为了保护油管不被压差挤毁，必须在管柱下井过程中需要边下管柱边向油管内管柱井液，劳动强度大，时效低，而且在下井过程中油气井出现井控风险时不能对管柱循环压井。
经检索，公开号为CN203685125U，公开日为2014年7月2日的中国专利文献公开了一种连续油管喷砂射孔用反循环阀，包括拉杆、挡套、低密度球、挡头、外筒、滑块、堵头和挡环，当所述拉杆推着滑块向下运动到死点时，该工具总长为630mm。该工具结构简单、紧凑，当喷砂射孔时，可以防止携砂液进入下部工具内部、对其造成损害；当砂堵时，可以反循环冲砂。但以上述专利文献为代表的现有技术，无法应用到射孔下放管柱过程中，无法完成井内压差下单向自动进液，不能实现油管或钻杆内加压起爆的目的，也解决不了管柱下入过程中的井控风险。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种射孔用压差式进液短节。本实用新型能够完成地层与井筒沟通或井漏条件下的射孔作业，下放管柱过程中实现环空液体在压差作用下单向自动进入油管内部，实现油管内部压力和环空压力平衡，保护油管。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种射孔用压差式进液短节，其特征在于：包括短节本体和进液部件总成，所述短节本体径向设置有进液孔，进液部件总成设置在进液孔内，进液部件总成包括凹球面锁紧盖、凸球面阀芯和伸缩弹簧，凹球面锁紧盖固定设置在进液孔内，凸球面阀芯与凹球面锁紧盖配合密封，伸缩弹簧设置在凸球面阀芯上。
所述短节本体内外无压差时，凸球面阀芯与凹球面锁紧盖密封配合封闭进液孔；有压差时，凸球面阀芯与凹球面锁紧盖分离压缩伸缩弹簧打开进液孔。
所述短节本体为中空结构，短节本体上按螺旋90°分布有多个径向进液孔。
所述凸球面阀芯包括与凹球面锁紧盖的凹面处配合密封的凸球面和与凸球面呈一体的圆柱杆。
所述进液孔在短节本体内腔的一端设置有限位台阶，伸缩弹簧套设在凸球面阀芯的圆柱杆上，一端通过凸球面阀芯的凸球面限位，另一端通过限位台阶限位。
所述短节本体的一端与压力开孔起爆器上端相连接，短节本体另一端与油管或钻杆相连接。
采用本实用新型的优点在于：
一、本实用新型解决了油管输送射孔管柱下井中油管内与油管外的环空没有连通时灌液难题，能够在油管外环空井液压力与油管内井液压力的差值实现自动进液，在油管下井过程中压差作用下自动进液，也能实现油管内加压起爆的目的，施加压力时油管内液体无法泄漏到油管外，实现油管内蹩压起爆作业。
二、本实用新型解决了油管输送压力开孔延时射孔管柱在下井过程中存在的井控风险，一旦井筒出现气侵，可以通过油管外的环空经由进液短节进行循环井液，实现压井控制井筒，提高了油气井试油完井作业的安全性和可靠性。
三、本实用新型解决了短节重复性使用问题，阀芯总成可以实现更换，而且短节本体的上下端2-7/8″加厚扣型通用性强。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型短节本体结构示意图；
图3为本实用新凸球面阀芯放大结构示意图；
图4为本实用新凹球面锁紧盖放大结构示意图；
图5为本实用新进液部件总成放大结构示意图。
图中标记为：1、短节本体；2、凹球面锁紧盖；3、凸球面阀芯；4、伸缩弹簧。
具体实施方式
实施例1
一种射孔用压差式进液短节，包括短节本体1和进液部件总成，所述短节本体1径向设置有进液孔，进液部件总成设置在进液孔内，进液部件总成包括凹球面锁紧盖2、凸球面阀芯3和伸缩弹簧4，凹球面锁紧盖2固定设置在进液孔内，凸球面阀芯3与凹球面锁紧盖2配合密封，伸缩弹簧4设置在凸球面阀芯3上。
本实施例中，所述短节本体1内外无压差时，凸球面阀芯3与凹球面锁紧盖2密封配合封闭进液孔；有压差时，凸球面阀芯3与凹球面锁紧盖2分离压缩伸缩弹簧4打开进液孔。
本实施例中，所述短节本体1为中空结构，短节本体1上按螺旋90°分布有多个径向进液孔。
本实施例中，所述凸球面阀芯3包括与凹球面锁紧盖的凹面处配合密封的凸球面和与凸球面呈一体的圆柱杆。
本实施例中，所述进液孔在短节本体1内腔的一端设置有限位台阶，伸缩弹簧4套设在凸球面阀芯3的圆柱杆上，一端通过凸球面阀芯3的凸球面限位，另一端通过限位台阶限位。
本实施例中，所述短节本体1的一端与压力开孔起爆器上端相连接，短节本体1另一端与油管或钻杆相连接。
本实用新型采用压差进液原理，在油管外环空井液压力与油管内井液压力的差值实现自动进液，油管内施加压力时进液部件总成能够实现密封。
本实用新型是能够在环空（油管与套管之间的空间）与油管内部的压差下井液自动从环空进入油管内部的短节。能够完成地层与井筒沟通或井漏条件下的射孔作业，下放管柱过程中实现环空液体在压差作用下单向自动进入油管内部，实现油管内部压力和环空压力平衡，保护油管，大大降低传输作业过程中的劳动强度，大大提高该井况下油气井射孔作业时效；可以实现管柱下井过程中出现井控风险时可以循环压井控制井口，保证井口安全；可以实现井口压力车或钻井泵车向油管或钻杆内部施加井口压力起爆的起爆射孔作业。
实施例2
本实施例结合附图对本实用新型做进一步说明。
本实用新型设置径向进液孔进液推动凸球面阀芯，在短节本体1径向钻进液孔，进液孔上设计与凸球面阀芯3匹配的凹球面锁紧盖2；凸球面阀芯3下车出圆柱杆，能够与伸缩弹簧4连接；井液在压差作用下，由短节本体1外推动凸球面阀芯3，压缩伸缩弹簧4，液体进入短节本体1内，实现进液功能；一旦短节本体1内外压差达到平衡，伸缩弹簧4恢复，球面恢复关闭；短节本体1内施加压力，球面实现封堵，井液无法泄露到短节外，油管内压力上升。短节本体1的一端与压力开孔起爆器上端相连接，短节本体1另一端与油管或钻杆相连接。凸球面阀芯3、凹球面锁紧盖2由经过淬火和抛光处理的耐磨轴承钢精制而成。
如图1所示，压差式进液短节安装过程为：将伸缩弹簧4安装入凸球面阀芯3，凸球面阀芯3与凹球面锁紧盖2一起拧入短节本体1内，依次完成多个进液部件总成的安装。
如图2所示，短节本体1设计为35CrMo材料，保证短节本体1具有足够大的强度，设计外径为93mm，两端设计与油管连接的2-7/8〞加厚扣型，镗中心孔内径40mm，径向设计合适的螺纹与配套与进液孔，可以根据进液要求进行设计进液孔数量和本体长度。
应用经过热处理的合金管材制作短节本体1的胚料，车床车削外圆尺寸；上镗床镗中心通孔；按设计尺寸在短节本体钻螺旋相位90°的径向孔钻；应用车床进行径向孔的螺纹加工，精车螺纹；用车床车削短节本体的两端扣型，精车母扣端部的接合面。
如图3所示，凸球面阀芯3设计凸球面，利用球面实现密封承压功能，球面与凹球面一致，球面设计光洁度为0.8和粗糙度为1.6。
应用经过淬火和抛光处理的耐磨轴承钢材料精制而成，利用车床精车出设计尺寸的球面和底端的圆柱杆。
如图4所示，凹球面锁紧盖2设计球面，利用球面实现密封承压功能，球面设计光洁度为0.8和粗糙度为1.6，中间设计内六方工具的内六方，实现进液功能，外边设计螺纹，实现与短节本体锁紧功能。
如图5所示，将制备成型的凸球面阀芯3、伸缩弹簧4、凹球面锁紧盖2三者装配一起，形成进液部件总成，便于与短节本体1安装。
Claims (6)
1.一种射孔用压差式进液短节，其特征在于：包括短节本体（1）和进液部件总成，所述短节本体（1）径向设置有进液孔，进液部件总成设置在进液孔内，进液部件总成包括凹球面锁紧盖（2）、凸球面阀芯（3）和伸缩弹簧（4），凹球面锁紧盖（2）固定设置在进液孔内，凸球面阀芯（3）与凹球面锁紧盖（2）配合密封，伸缩弹簧（4）设置在凸球面阀芯（3）上。
2.根据权利要求1所述的射孔用压差式进液短节，其特征在于：所述短节本体（1）内外无压差时，凸球面阀芯（3）与凹球面锁紧盖（2）密封配合封闭进液孔；有压差时，凸球面阀芯（3）与凹球面锁紧盖（2）分离压缩伸缩弹簧（4）打开进液孔。
3.根据权利要求2所述的射孔用压差式进液短节，其特征在于：所述短节本体（1）为中空结构，短节本体（1）上按螺旋90°分布有多个径向进液孔。
4.根据权利要求3所述的射孔用压差式进液短节，其特征在于：所述凸球面阀芯（3）包括与凹球面锁紧盖（2）的凹面处配合密封的凸球面和与凸球面呈一体的圆柱杆。
5.根据权利要求4所述的射孔用压差式进液短节，其特征在于：所述进液孔在短节本体（1）内腔的一端设置有限位台阶，伸缩弹簧（4）套设在凸球面阀芯（3）的圆柱杆上，一端通过凸球面阀芯（3）的凸球面限位，另一端通过限位台阶限位。
6.根据权利要求5所述的射孔用压差式进液短节，其特征在于：所述短节本体（1）的一端与压力开孔起爆器上端相连接，短节本体（1）另一端与油管或钻杆相连接。
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Cited By (2)
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