CN211573442U - 一种连续油管用自减震旁通阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种连续油管用自减震旁通阀。所述旁通阀包括阀体、滑套、密封件和弹性件，所述阀体为中空结构，包括第一阀体以及与第一阀体套接的第二阀体，所述第一阀体的阀壁上依次开设有贯穿阀壁的旁通孔和注气孔；所述滑套套装在所述阀体的中空结构内并能够在所述中空结构内沿轴向滑动以封堵或开启所述旁通孔；所述密封件包括第一密封件和第二密封件，所述密封件设置在滑套与阀体的阀壁之间；所述弹性件能够向所述滑套提供与阀体中液体流向相反的弹力以使滑套复位而封堵旁通孔。本实用新型的有益效果包括：以不投球的方式开启旁通阀。

Description

一种连续油管用自减震旁通阀

技术领域

本实用新型涉及油气田连续油管作业领域，具体地，涉及一种连续油管用自减震旁通阀。

背景技术

现有的常闭式旁通阀通常需要采用多次投球的方式实现旁通阀的开启和关闭，这类旁通阀存在的缺陷就是每次开启或关闭旁通阀都需要投球，操作繁琐，且投球次数受限。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本实用新型的目的之一在于提供一种连续油管用自减震旁通阀，以不采用投球的方式实现旁通阀的开启。

为了实现上述目的，本实用新型提供了连续油管用自减震旁通阀。所述旁通阀可包括阀体、滑套、密封件和弹性件，其中，所述阀体为中空结构，可包括第一阀体以及与第一阀体套接的第二阀体，在所述第一阀体与第二阀体套接处，所述第二阀体的阀壁置于所述第一阀体的中空结构内并在第二阀体的阀壁端面形成有阶梯台，沿阀体内液体的流动方向，所述第一阀体的阀壁上依次开设有贯穿阀壁的旁通孔和注气孔；所述滑套套装在所述阀体的中空结构内并能够在所述中空结构内沿轴向滑动以封堵或开启所述旁通孔，所述滑套沿径向方向的中部设置有与所述阀体中空结构相通且径向尺寸小于阀体中空结构径向尺寸的流通通道，所述滑套可包括相互连接的第一滑套部和第二滑套部，所述第一滑套部的径向尺寸大于所述第二滑套部的径向尺寸，所述第一滑套部与所述第一阀体的阀壁内侧贴合，所述第二滑套部的一端与所述第一滑套部连接，另一端置于第二阀体的中空结构中并与第二阀体的内壁贴合设置，所述第一滑套部、第二滑套部、第一阀体和阶梯台形成有空腔，所述注气孔与所述空腔相通并能够通过所述注气孔向所述空腔中注入减震气体，所述减震气体受到压缩后能够向所述滑套提供与阀体中液体流向相反的作用力以减震；所述密封件可包括第一密封件和第二密封件，所述第一密封件设置在所述第一滑套部与第一阀体的阀壁之间，所述第二密封件设置在所述第二滑套部与第二阀体的阀壁之间；所述弹性件设置在所述空腔内，所述弹性件一端设置于所述阶梯台上，另一端与所述滑套连接，所述弹性件能够向所述滑套提供与阀体中液体流向相反的弹力以使滑套复位而封堵旁通孔。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述注气孔为碗状结构，碗状结构的弧面顶端与阀体内壁相切，所述注气孔内设置有可拆卸且能够封堵所述注气孔的弹性气嘴，所述弹性气嘴与所述注气孔之间设置有密封片。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述注气孔内部设置有气压逆向封闭气阀，所述封闭气阀的充气端位于阀体外壁。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述第一阀体可与第二阀体螺纹连接。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述第一阀体可与所述第二阀体为一体式结构。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述空腔可包括沿液体流动方向设置且相互隔离的第一空腔和第二空腔，所述注气孔与所述第二空腔连通，所述弹性件设置在所述第二空腔内。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述旁通孔的个数可为2～5个。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述弹性件可为弹簧。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述第一阀体远离所述套接处的一端可设置有外螺纹。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述第二阀体远离所述套接处的一端可设置有内螺纹。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述第一、第二密封件可为O型密封圈。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述减震气体可包括氮气。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果可包括：

(1)能够有效保护井下一起及动力钻具；

(2)以不采用投球的方式实现旁通阀的开闭，可实现多次井下开关作业，在水平井、定向井钻井中可提高环隙流速，增强井壁下侧清洗能力；

(3)不受井下工具、一起和钻头水眼限制，可实现大排量洗井，能够实现多次井下开关作业。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本实用新型的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出了本实用新型的一个示例性实施例中的连续油管用自减震旁通阀关闭状态的一个结构示意图；

图2示出了本实用新型的一个示例性实施例中的连续油管用自减震旁通阀开启状态的一个结构示意图。

主要附图标记说明：

1、阀体，101、第一阀体，102、第二阀体，2、滑套，3、第一密封件， 4、第二密封件，5、弹性件，6、旁通孔，7、阶梯台，8、流通通道，9、第一空腔，10、第二空腔，11、注气孔。

具体实施方式

在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述本实用新型的连续油管用自减震旁通阀。

本实用新型提供了一种连续油管用自减震旁通阀。

在本实用新型的一个示例性实施例中，如图1所示，图1为旁通阀初始状态时沿轴线的剖视图，所述旁通阀可以包括阀体1、滑套2、密封件和弹性件5。

具体地，所述阀体1可以为具有中空结构的圆柱体。如图1所示，阀体1可以包括中空结构的第一阀体101和中空结构的第二阀体102，第二阀体 102套接在第一阀体101的下端，第二阀体102上端的部分阀壁置于所述第一阀体101的中空结构内并与所述第一阀体101的阀壁紧密贴合。并且，在第二阀体102上端置于第一阀体101中的上端部形成了阶梯台7。在所述第一阀体的阀壁上还可以设置有至少一个能够使阀体1内的液体流出阀体的旁通孔6，所述旁通孔的轴向可以与所述阀体的轴向相垂直。

在本实施例中，所述旁通孔的个数可以根据经验或现场的实际情况进行设置。例如，旁通孔的个数可以为3个或4个。

在本实施例中，所述第一阀体和所述第二阀体螺纹连接。例如，如图1 所示，所述第一阀体101与所述第二阀体102相互重合的阀壁处，所述第一阀体101的内壁上设置有内螺纹，所述第二阀体102的外壁上设置有外螺纹，以使所述第一阀体和所述第二阀体螺纹连接。

另外，所述第一阀体和所述第二阀体可以为一体式结构。

具体地，滑套2可以位于阀体1内。所述滑套2的形状可以与所述阀体 1的中空结构形状相适配。所述滑套2沿径向方向的中部设置有与所述阀体1 的中空结构相互连通的流通通道8，所述流通通道8能够使阀体内的液体流过所述滑套。如图1所示，所述滑套可以包括位于上端的第一滑套部以及位于下端的第二滑套部，所述第一滑套部的径向尺寸大于所述第二滑套部的径向尺寸。并且，沿径向方向上，所述第一滑套部的外侧与第一阀体的阀壁内侧贴合设置，所述第二滑套部的外侧与第二阀体的阀壁内侧贴合设置并且所述第二滑套部位于旁通孔之下。所述第一滑套部、第二滑套部、阶梯台和第一阀体围成了空腔，所述空腔包括沿液体流动方向设置的并且相互隔离的第一空腔9和第二空腔10。如图1所示，在旁通阀关闭的状态下，所述至少一个旁通孔6被封堵。

具体地，密封件可以包括第一密封件3和第二密封件4。所述第一密封件3可以设置在所述第一滑套部与第一阀体的阀壁之间。所述第二密封件可以设置在所述第二滑套部与第二阀体的阀壁之间。如图1所示，此时的第一密封件位于所述旁通孔的上端。所述第一密封件能够防止所述阀体内的液体通过旁通孔流出，所述第二密封件能够防止第二空腔进入液体。

在本实施例中，第一、第二密封件都可以是O型密封圈和支撑环，支撑环可以安装在O型密封圈的两侧、用于提高O型密封圈的密封压力。

具体地，弹性件5可以设置在所述第二空腔10中，所述减震气体也可以设置在所述第二空腔10中。所述弹性件5的一端可以设置在所述阶梯台7上，另一端可以与所述滑套2连接。所述弹性件能够向所述滑套提供一个与液体流向相反的力以使滑套复位。所述第二空腔10中的减震气体也能够向所述滑套提供一个与液体流向相反的力，既便于滑套复位，也能够起到缓冲减震的作用。

在本实施例中，所述弹性件可以为弹簧，当然，本实用新型的弹性件不限于此。所述减震气体可以为氮气。

在本实施例中，如图1所示，第二空腔对应的第一阀体的阀壁上可以开设有贯穿的注气孔11，用于向第二空腔中注入减震气体，不需要注入减震气体时，所述注气孔11可以处于封闭状态，以防止减震气体泄漏。

具体地，所述注气孔内部可以设置有气压逆向封闭气阀，所述封闭气阀的充气端位于阀体的外壁，所述封闭气阀的出气端位于所述第二空腔中，所述气压逆向封闭气阀只能通过充气装置从充气端向第二空腔内注入气体，第二空腔内压强越大，出气端的密闭性越高，进而不会漏气。

另外，所述注气孔为碗状结构，碗状结构的弧面顶端与阀体内壁相切，另外一端可以与阀体外壁相垂直，所述注气孔内设置有可拆卸且能够封堵所述注气孔的弹性气嘴，所述弹性气嘴与所述注气孔之间设置有密封片，以实现密封。

在本实施例中，旁通阀流入液体的一端可以设置有外螺纹，以用于与上部连接设备进行连接，其中，上部连接的设备可以包括连续油管、单向阀、液压丢手等。旁通阀流出液体的一端可以设置有内螺纹，以用于与下部连接设备进行连接，其中，下部连接设备可以包括液压马达等。

在本实施例中，如图1所示，当开始向连续油管内泵入液体时，当液体通过旁通阀时，液体会从滑套的流通通道流过，由于流通通道的径向尺寸小于旁通阀其他位置的径向尺寸，所述当有液体从流通通道流过时，会在滑套的上、下两端产生一个压差，导致滑套上端压力大于下端压力，而且排量越大，滑套两端的压差越大，在这个压差的作用下，滑套会克服弹性件向上的反作用力而向下运动，当液体排量超过一定的阈值时，滑套会被向下推到一定位置，如图2(图2和图1只有滑套的位置不同，其余都相同)所示，如2 为旁通阀打开时通过轴线的一个剖面的剖视图，此时第一密封圈位于旁通孔的下端，旁通阀的中空结构与外部连通，这样，就会与部分液体从旁通孔流到环空，实现旁通阀开启的功能。

在旁通阀的开启过程中，如果排量提高过快，会使得滑套向下运动的速度过快，滑套快速压缩弹性件。由于滑套自身的惯性以及弹性件的反作用力，当滑套向下运动过程中，会出现一定程度的振荡，这种振荡会干扰到通过旁通阀液体流动的稳定性，进而引起整个旁通阀的振动，对旁通阀的正常工作带来负面影响。由于第二腔体内存在减震气体，当滑套向下运动时，第二腔体的空间减少，减震气体被压缩，压力升高，第二腔体内的压力会和弹性件的反作用力一起对滑套产生反作用力，相当于增加了滑套向下运动的阻尼，降低了滑套向下运动时，自身惯性对旁通阀整体的影响。

当降低排量后，滑套上、下两端的压差值减小，滑套上、下两端的压差小于弹性件和压缩气体向上的反作用力，在弹性件的反作用力下，滑套会往上运动，当排量低于一定的阈值时，滑套会被向上推到一定的位置，此时第一密封圈位于旁通孔的上端，阀体的中空结构与外部隔离，此时不再有液体从旁通孔流到外部，从而实现旁通阀关闭的功能。

综上所述，本实用新型的连续油管用自减震旁通阀的优点可包括：

(1)以不采用投球的方式实现旁通阀的开闭，可实现多次井下开关作业，在水平井、定向井钻井中可提高环隙流速，增强井壁下侧清洗能力；

(2)能够自减震，有效保护了井下仪器及动力钻具；

(3)能够实现不起钻堵漏等特殊作业，缩短钻井周期；

(4)停泵时旁通阀自动关闭，避免可能出现的U形管效应或井控问题；

(5)不受井下工具、仪器和钻头水眼限制，可实现大排量洗井；

(6)可实现多次井下开关作业。

尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本实用新型，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本实用新型的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims (10)

1.一种连续油管用自减震旁通阀，其特征在于，所述旁通阀包括阀体、滑套、密封件和弹性件，其中，

所述阀体为中空结构，包括第一阀体以及与第一阀体套接的第二阀体，在所述第一阀体与第二阀体套接处，所述第二阀体的阀壁置于所述第一阀体的中空结构内并在第二阀体的阀壁端面形成有阶梯台，沿阀体内液体的流动方向，所述第一阀体的阀壁上依次开设有贯穿阀壁的旁通孔和注气孔；

所述滑套套装在所述阀体的中空结构内并能够在所述中空结构内沿轴向滑动以封堵或开启所述旁通孔，所述滑套沿径向方向的中部设置有与所述阀体中空结构相通且径向尺寸小于阀体中空结构径向尺寸的流通通道，所述滑套包括相互连接的第一滑套部和第二滑套部，所述第一滑套部的径向尺寸大于所述第二滑套部的径向尺寸，所述第一滑套部与所述第一阀体的阀壁内侧贴合，所述第二滑套部的一端与所述第一滑套部连接，另一端置于第二阀体的中空结构中并与第二阀体的内壁贴合设置，所述第一滑套部、第二滑套部、第一阀体和阶梯台形成有空腔，所述注气孔与所述空腔相通并能够通过所述注气孔向所述空腔中注入减震气体，所述减震气体受到压缩后能够向所述滑套提供与阀体中液体流向相反的作用力以减震；

所述密封件包括第一密封件和第二密封件，所述第一密封件设置在所述第一滑套部与第一阀体的阀壁之间，所述第二密封件设置在所述第二滑套部与第二阀体的阀壁之间；

所述弹性件设置在所述空腔内，所述弹性件一端设置于所述阶梯台上，另一端与所述滑套连接，所述弹性件能够向所述滑套提供与阀体中液体流向相反的弹力以使滑套复位而封堵旁通孔。

2.根据权利要求1所述的连续油管用自减震旁通阀，其特征在于，所述注气孔为碗状结构，碗状结构的弧面顶端与阀体内壁相切，所述注气孔内设置有可拆卸且能够封堵所述注气孔的弹性气嘴，所述弹性气嘴与所述注气孔之间设置有密封片。

3.根据权利要求1所述的连续油管用自减震旁通阀，其特征在于，所述注气孔内部设置有气压逆向封闭气阀，所述封闭气阀的充气端位于阀体外壁。

4.根据权利要求1所述的连续油管用自减震旁通阀，其特征在于，所述第一阀体与第二阀体螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的连续油管用自减震旁通阀，其特征在于，所述第一阀体与所述第二阀体为一体式结构。

6.根据权利要求1所述的连续油管用自减震旁通阀，其特征在于，所述空腔包括沿液体流动方向设置且相互隔离的第一空腔和第二空腔，所述注气孔与所述第二空腔连通，所述弹性件设置在所述第二空腔内。

7.根据权利要求1所述的连续油管用自减震旁通阀，其特征在于，所述旁通孔的个数为2～5个。

8.根据权利要求1所述的连续油管用自减震旁通阀，其特征在于，所述弹性件为弹簧。

9.根据权利要求1所述的连续油管用自减震旁通阀，其特征在于，所述第一阀体远离所述套接处的一端设置有外螺纹。

10.根据权利要求1所述的连续油管用自减震旁通阀，其特征在于，所述第二阀体远离所述套接处的一端设置有内螺纹。

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