CN211692400U - 一种连续油管用井下旁通阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种连续油管用井下旁通阀，所述旁通阀包括阀体、滑套、密封圈以及弹性件，其中，所述阀体为中空结构，所述阀体的阀壁上设置有斜向旁通孔；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，所述滑套能够开启或封闭所述旁通孔；所述密封圈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斜向旁通孔。本实用新型的旁通阀不采用投球的方式实现旁通阀的开闭，能够实现不起钻堵漏等特殊作业，缩短钻井周期。

Description

一种连续油管用井下旁通阀

技术领域

本实用新型涉及井下工具制备技术领域，更具体地讲，涉及一种连续油管用井下旁通阀。

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，本实用新型的目的之一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能够实现多次井下开关作业的旁通阀。

为了实现上述目的，本实用新型的一方面提供了一种连续油管用井下旁通阀，所述旁通阀可以包括阀体、滑套、密封圈以及弹性件，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的套接处，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，所述第一阀体的阀壁上设置有贯穿阀壁的斜向旁通孔，所述斜向旁通孔的孔中心线与阀体轴向的夹角为25度～45度，且沿阀体内液体流动方向所述斜向旁通孔在阀体的阀壁内侧形成的开口中心点位置低于所述斜向旁通孔在阀体的阀壁外侧形成的开口中心点位置；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斜向旁通孔，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设置，所述第一滑套部、第二滑套部、第一阀体以及阶梯台形成有空腔，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阀壁内侧贴合设置；所述密封圈包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈设置在所述第一滑套部与第一阀体的阀壁之间，所述第二密封圈设置在所述第二滑套部与所述第二阀体的阀壁之间；所述弹性件设置在所述空腔内，所述弹性件的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所述斜向旁通孔。

在本实用新型的连续油管用井下旁通阀的一个示例性实施例中，所述斜向旁通孔的孔中心线与阀体轴向的夹角可以为25度～35度，进一步的，可以为30度。

在本实用新型的连续油管用井下旁通阀的一个示例性实施例中，所述第一阀体与所述第二阀体可以螺纹连接。

在本实用新型的连续油管用井下旁通阀的一个示例性实施例中，所述弹性件可以为弹簧。

在本实用新型的连续油管用井下旁通阀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以设置有外螺纹。

在本实用新型的连续油管用井下旁通阀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以设置有内螺纹。

在本实用新型的连续油管用井下旁通阀的一个示例性实施例中，所述第一密封圈可以与所述第一滑套部固定设置，所述第二密封圈可以与所述第二滑套部固定设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：

(1)本实用新型设置的斜向旁通孔能够使旁通阀流到环空的流体与通过连续油管内部最底端进入环空向上流动的流体的方向接近，能够对环空流体的向上携岩屑能力起到积极地辅助作用，并且，由于旁通孔孔中心线与旁通阀轴线向上夹角减小，通过旁通阀的流体对外部套管的冲击力也会减小，从而能够降低水流冲击对套管壁的磨损；

(2)本实用新型的旁通阀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)本实用新型的旁通阀能够实现不起钻堵漏等特殊作业，缩短钻井周期，能够在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；

(4)本实用新型的旁通阀不受井下工具、仪器和钻头水眼限制，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示出了本实用新型一个示例性实施例的连续油管用井下旁通阀关闭状态的结构示意图；

图2示出了本实用新型一个示例性实施例的连续油管用井下旁通阀开启状态的结构示意图。

附图标记说明：

1-阀体，1a-第一阀体，1b-第二阀体，2-滑套，2a-第一滑套部，2b-第二滑套部，3-密封圈，3a-第一密封圈，3b-第二密封圈，4-弹性件，5-阶梯台，6-斜向旁通孔，7-流通通道，8-空腔。

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根据本实用新型的连续油管用井下旁通阀。

图1示出了本实用新型一个示例性实施例的连续油管用井下旁通阀关闭状态的结构示意图；图2示出了本实用新型一个示例性实施例的连续油管用井下旁通阀开启状态的结构示意图。

本实用新型提供了一种连续油管用井下旁通阀。在本实用新型的连续油管用井下旁通阀的一个示例性实施例中，如图1所示，所述旁通阀可以包括阀体1、滑套2、密封圈3以及弹性件4。其中，

所述阀体1具有中空结构。所述阀体1可以为圆柱状。所述阀体1可以包括中空结构的第一阀体1a和中空结构的第二阀体1b。所述第一阀体1a的一端套接在所述第二阀体1b的一端。所述第二阀体1b的阀壁置于所述第一阀体1a的中空结构内并与所述第一阀体1a的阀壁紧密贴合。在所述第二阀体1b置于第一阀体1a中的阀壁的端部形成了阶梯台5，如图1所示。在所述第一阀体1a上设置有若干个贯穿阀壁的斜向旁通孔6。所述斜向旁通孔6的孔中心线与所述阀体1轴向的夹角可以为25度～45度。由阀体内向外的方向，所述斜向旁通孔6的朝向是斜向上设置的，如图1所示。即沿阀体内液体流动方向，所述斜向旁通孔6在阀体的阀壁内侧形成的开口中心点位置要低于所述斜向旁通孔6在阀体的阀壁外侧形成的开口中心点位置。所述斜向旁通孔设置为斜向上，一方面，相较于通常采用的旁通孔孔中心线与旁通阀轴线夹角为90度时，当流体通过旁通阀流到环空时，流体的主要流向是沿着环空向上流动，这样，本实用新型设置的斜向方通阀从斜向旁通阀流到环空的流体与通过连续油管内部最底端进入环空向上流动的流体的方向接近，会对环空流体的向上携岩屑能力起到积极地辅助作用。另一方面，由于斜向旁通孔的孔中心线与旁通阀轴线向上夹角减小，通过旁通阀的流体对外部套管的冲击力也会减小，从而降低水流冲击对套管壁的磨损。进一步的，所述斜向旁通孔的孔中心线与阀体轴向的夹角为25度～35度。更进一步的，所述斜向旁通孔的孔中心线与阀体轴向的夹角为30度。所述斜向旁通孔可以设置为多个，例如，可以设置为3～8个，例如6个。

所示滑套2设置在阀体1的中空结构中。所述滑套2的形状与所述阀体1的中空结构形状相适配。所示滑套2沿径向方向的中部设置有与所述阀体1的中空结构互通的流通通道7。所述流通通道7能够使阀体内的流体流过所述滑套。所述滑套2可以包括第一滑套部2a以及第二滑套部2b。所述第一滑套部2a的径向尺寸大于所述第二滑套部2b的径向尺寸。如图1所示，沿径向方向上，所述第一滑套部2a的外侧与第一阀体1a的阀体壁内侧贴合设置。所述第二滑套部2b的一端与第一滑套部2a连接，另一端与第二阀体1b的内壁贴合设置。所述第一滑套部2a、第二滑套部2b、阶梯台5以及第一阀体1a之间围合形成了空腔8。如图1所示，在旁通阀关闭的状态下，所述滑套2置于所述斜向旁通孔6的外侧以封堵所述旁通孔。

所述密封圈3包括第一密封圈3a以及第二密封圈3b。所述第一密封圈3a设置在所述第一滑套部2a与第一阀体1a的阀壁之间。所述第二密封圈3b设置在所述第二滑套部2b与所述第二阀体1b的阀壁之间。如图1所示，此时的第一密封圈位于所述旁通孔的上端。所述第一密封圈和第二密封圈能够防止所述阀体内的液体通过斜向旁通孔流出。

所述弹性件4设置在所述空腔8中。所述弹性件4的一端可以设置在所述阶梯台5上，另一端与所述滑套2连接。所述弹性件4能够向所述滑套2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(复位即从图2的滑套状态变为图1的滑套状态)。

具体地，在初始状态时(旁通阀关闭时，如图1所示)，第一密封圈3a和第二密封圈3b位于旁通孔6两端，确保旁通阀1内液体不会通过旁通孔6流到环空。旁通阀和其他井下工具可以依次连接在连续油管下端，并送入井下。旁通阀初始处于关闭状态，受到弹性件4的反作用力，滑套2在初始状态下不会向下运动。当开始向连续油管内泵入液体时，液体通过旁通阀时，液体会从滑套2中部的流通通道7流过，由于滑套2中部流通通道7的直径小于旁通阀中空结构的径向尺寸，所以当有液体从滑套2中部流通通道7流过时，会在滑套2上、下两端产生一个压差，导致滑套2上端压力大于下端压力。而且排量越大，滑套2上、下两端的压差值越大。在这个压差的作用下，滑套2会克服弹性件4向上的反作用力而向下运动。当排量超过一个阈值时，滑套2会被向下推到一定位置，此时第一密封件3a位于斜向旁通孔6的下端，旁通阀的管内与环空连通，这样，就会有部分流体从旁通孔留到环空，实现旁通阀开启的功能，如图2所示(图2中的结构设置与图1中的相同，仅是滑套的位置发生了改变)。

当再次降低排量后，滑套2上、下两端的压差值减小，此时滑套2上、下两端的压差小于弹性件4向上的反作用力，在弹性件4的反作用力下，滑套2会往上运动，当排量低于一个阈值时，滑套2会被向上推到一定位置，完成复位，此时第一密封件3a位于旁通孔的上端，旁通阀的管内与环空隔离，不再有流体从旁通孔留到环空，从而实现旁通阀关闭的功能。

在本实施例中，所述第一阀体与所述第二阀体可以通过螺纹连接。

在本实施例中，所述弹性件可以为弹簧。

在本实施例中，所述第一阀体远离所述套接处的一端可以设置有外螺纹。

在本实施例中，所述第二阀体远离所述套接处的一端可以设置有内螺纹。

在本实施例中，所述第一密封圈与所述第一滑套部固定设置，所述第二密封圈与所述第二滑套部固定设置。如图2所示，当旁通阀开启时，所示第一密封圈和第二密封圈能够随着滑套移动。

综上所述，本实用新型设置的斜向旁通孔能够使旁通阀流到环空的流体与通过连续油管内部最底端进入环空向上流动的流体的方向接近，能够对环空流体的向上携岩屑能力起到积极地辅助作用，并且，由于旁通孔孔中心线与旁通阀轴线向上夹角减小，通过旁通阀的流体对外部套管的冲击力也会减小，从而能够降低水流冲击对套管壁的磨损。

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 (8)

1.一种连续油管用井下旁通阀，其特征在于，所述旁通阀包括阀体、滑套、密封圈以及弹性件，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的套接处，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，所述第一阀体的阀壁上设置有多个贯穿阀壁的斜向旁通孔，所述斜向旁通孔的孔中心线与阀体轴向的夹角为25度～45度，且沿阀体内液体流动方向所述斜向旁通孔在阀体的阀壁内侧形成的开口中心点位置低于所述斜向旁通孔在阀体的阀壁外侧形成的开口中心点位置；

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斜向旁通孔，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设置，所述第一滑套部、第二滑套部、第一阀体以及阶梯台形成有空腔，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阀壁内侧贴合设置；

所述密封圈包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈设置在所述第一滑套部与第一阀体的阀壁之间，所述第二密封圈设置在所述第二滑套部与所述第二阀体的阀壁之间；

所述弹性件设置在所述空腔内，所述弹性件的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所述斜向旁通孔。

2.根据权利要求1所述的连续油管用井下旁通阀，其特征在于，所述斜向旁通孔的孔中心线与阀体轴向的夹角为25度～35度。

3.根据权利要求1所述的连续油管用井下旁通阀，其特征在于，所述斜向旁通孔的孔中心线与阀体轴向的夹角为30度。

4.根据权利要求1所述的连续油管用井下旁通阀，其特征在于，所述第一阀体与所述第二阀体螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的连续油管用井下旁通阀，其特征在于，所述弹性件为弹簧。

6.根据权利要求1所述的连续油管用井下旁通阀，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。

7.根据权利要求1所述的连续油管用井下旁通阀，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。

8.根据权利要求1所述的连续油管用井下旁通阀，其特征在于，所述第一密封圈与所述第一滑套部固定设置，所述第二密封圈与所述第二滑套部固定设置。

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