CN2396176Y - 双阀式自动灌泥浆截流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于石油、地矿系统钻井完井过程下套管固井作业的双阀式自动灌泥浆截流装置。该装置由装置本体(1)以及设置在其内的承托环(2)、截流阀总成(3)、截流阀推簧(4)、连接螺杆(5)、限位体(6)、托架(7)、舌板总成(8)、舌板固定座(9)、舌板扭簧(10)组成。该装置结构简单,使用方便,自灌流量可调,并可随时中止,掏空套管,减轻钻机负荷。利用该装置可以根据需要确定自动灌浆速度,缩短下套管时间,减少劳力和井下事故,确保单向截流敞口候凝,提高固井质量。

Description

双阀式自动灌泥浆截流装置

本实用新型涉及一种用于石油、地矿系统钻井完井过程下套管固井作业的自动灌泥浆截流装置，属于石油钻井井下工具类。

在钻井完井阶段下套管过程中，通常采用的浮箍、浮鞋或阻流环的截流装置始终处于关闭状态，井眼中的泥浆不能进入套管内填充，因而套管处于掏空状态，大量的泥浆从井眼环空挤出井口，对井筒产生频繁的激动压力，容易导致井漏，对油气层造成污染伤害。随着下套管数量的增多，浮力增大，影响下套管速度，有时甚至下不去。为了平衡套管内外压力，减小浮力，确保套管正常下入，就必须人工不断地向套管内灌泥浆。这样既费时费力，还影响下套管速度，致使下套管作业时间延长，容易发生井喷、井壁坍塌卡套管或堵憋井漏等复杂情况。另外，由于套管容积小，井口灌浆困难，泥浆常常夹带空气喷出井口，影响施工操作，有时还憋坏灌泥浆管线，对安全作业造成威胁。目前，现场为解决上述问题而采用的几种自动灌泥浆装置则存在着适应性差、成功率低、很难敞口候凝等缺点，使其应用受到限制。

本实用新型的目的在于提供一种工艺简单、性能可靠且固井注水泥到位后又能截止回流确保敞口候凝的双阀式自动灌泥浆截流装置。

本实用新型是这样实现的。该装置由装置本体、承托环、截流阀总成、截流阀推簧、连接螺杆、限位体、托架、舌板总成、舌板固定座、舌板扭簧组成，其结构和组装特征如下：承托环置于装置本体内微台阶上方，两者之间以螺纹连接；截流阀总成套入截流阀推簧内插入托架中心孔，压缩截流阀推簧开启用的限位体置于托架中心孔下端的环形槽和截流阀总成的杆体孔中，用以限定截流阀的开启程度；承托环与托架之间用2--8个沿周向均布的连接螺杆两端的螺纹连接；舌板总成的两个耳朵套入舌板扭簧装入舌板固定座的两个耳环之间，舌板与舌板座用一根转轴连接，舌板总成与舌板固定座之间在舌板扭簧的作用下处于关闭状态；舌板固定座从装置本体下端内螺纹向上拧入并套在截流阀总成杆体下端，舌板开启适度后将舌板固定座与装置本体螺纹连接部位沿周向焊接固定。使用时，将该装置下端阳螺纹旋入预定下在人工井底部位的套管接箍内，上端阴螺纹接头与上方的套管连接后下入井内，在下套管过程中，截流阀开启，环空液柱依靠压差自动向套管内灌泥浆，直至套管下至预定井深。在此过程中，开泵后钻井液推动截流阀总成下移，限位体脱离托架和截流阀总成的杆体后掉入井底；停泵后，截流阀总成在截流阀推簧的作用下关闭承托环的中心孔，同时舌板在舌板扭簧的作用下关闭，阻止套管外的液体回流入套管内，中止自动灌泥浆。当继续下套管时，可掏空套管，减轻钻机负荷，确保深井下套管的安全。下完套管后，开泵洗井只需极小的压力便可将截流阀和舌板开启，循环畅通。当水泥浆全部替出套管停泵后，截流阀总成在截流阀推簧作用下关闭承托环的中心孔，同时舌板在舌板扭簧作用下关闭，环空水泥浆压差则作用于截流阀总成和舌板总成，阻止水泥浆返回套管，实现井口安全敞口候凝。

本实用新型设计新颖，结构简单，使用方便，自动灌泥浆流量可调，并可随时中止，掏空套管，减轻钻机负荷，还具有单向截流可靠、实用性强等优点。利用该装置可以根据需要人为确定自动灌浆速度和时间，大大缩短下套管时间，减少劳力和井下事故，确保单向截流敞口候凝，提高固井质量。

附图为本实用新型的结构示意图。

以下结合附图对本实用新型的实施作进一步说明。

如图所示，本实用新型由装置本体1、承托环2、截流阀总成3、截流阀推簧4、连接螺杆5、限位体6、托架7、舌板总成8、舌板固定座9、舌板扭簧10组成。其中，装置本体为一上端带阴螺纹，下端内、外圆面分别设有螺纹、上部内圆面设有微台阶的圆筒体，可由上、下两部分通过螺纹连接组装为一体(如图所示)，亦可预制成一体。承托环2外圆面带阳螺纹，内圆面中部设有一道装置密封圈或带硫化橡胶密封的圆槽，圆环体上沿圆周均布有2--8个安装连接螺杆5用的螺孔。截流阀总成3上端为呈半球面的活塞头，中、下部为带台阶的圆杆，下部圆杆上设有多个用于放置限位体6用的半球形孔眼。限位体6可为球形，亦可制成其他形状，用具有一定强度的材质制作。托架7为一由中心圆环体和2--8个星角构成的中空放射状星形体，每一星角上设有一螺孔。舌板总成8由圆形舌板及设置在其一侧的1--10个带孔耳朵构成。舌板固定座9为外圆面带螺纹的中空圆盘体，其下端面一侧设有1--10个带通孔的耳环，下端面中心孔外侧设有一装置密封圈或带硫化橡胶密封的圆槽。截流阀推簧4用具有良好弹性的φ2--20圆丝或边长2--20mm的方丝制作，中径按装置本体1内径形成系列。舌板扭簧10为两端带支承点的扭曲弹簧，丝径2--20mm，用具有良好弹性的圆丝或边长2--20mm的方丝制作，中径可按装置本体1内径形成系列。

Claims (5)

1、一种双阀式自动灌泥浆截流装置，由装置本体(1)、承托环(2)、截流阀总成(3)、截流阀推簧(4)、连接螺杆(5)、限位体(6)、托架(7)、舌板总成(8)、舌板固定座(9)和舌板扭簧(10)组成，其特征在于，承托环(2)置于装置本体(1)内微台阶上方，两者之间以螺纹连接；截流阀总成(3)套入截流阀推簧(4)内插入托架(7)中心孔，限位体(6)置于托架(7)中心孔下端的环形槽和截流阀总成(3)的杆体孔中；承托环(2)与托架(7)之间以螺纹连接有沿周向均布的2--8个连接螺杆(5)；舌板总成(8)的两个耳朵套入舌板扭簧(10)装入舌板固定座(9)的两个耳环之间，舌板与舌板座用一根转轴连接；舌板固定座(9)从装置本体(1)下端内螺纹向上拧入并套在截流阀总成(3)杆体下端，舌板开启适度后将舌板固定座(9)与装置本体(1)螺纹连接部位沿周向焊接固定。

2、根据权利要求1所述的双阀式自动灌泥浆截流装置，其特征在于，装置本体(1)为一端带阴螺纹、下端内外圆面分别设有螺纹、上部内圆面设有微台阶的圆筒体。

3、根据权利要求1所述的双阀式自动灌泥浆截流装置，其特征在于，承托环(2)外圆面带阳螺纹，内圆面中部设有一道密封用圆槽，圆环体上沿圆周均布有2--8个螺孔。

4、根据权利要求1所述的双阀式自动灌泥浆截流装置，其特征在于，截流阀总成(3)上端为呈半球面的活塞头，中、下部为带台阶的圆杆，下部圆杆上设有多个半球形孔眼。

5、根据权利要求1所述的双阀式自动灌泥浆截流装置，其特征在于，托架(7)为一由中心圆环体和2--8个星角和中心圆环体构成的放射状星形体，每一星角上设有一螺孔。

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