液壓開井閥的製作方法
2023-06-10 23:45:11 2
專利名稱：液壓開井閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於高溫高壓油氣井地層測試的環空壓力控制式開井閥。
背景技術：
油氣井試油、氣、測試過程中，一般都需要設計有替液作業程序，替液的目的是降 低油管中的液體密度，減少對地層的回壓，誘噴地層，實現放噴求產。在高壓油氣井試油、 氣、測試過程中，一般還要採用射孔一測試聯作工藝。在試油、氣、測試中，目前常用的有二種類型的井下替液工具可供選擇，分別是美 國哈利伯頓公司的OMNI閥及常閉閥。OMNI閥由氮氣室、油室動力機構、循環機構、球閥機構四大部分組成，操作時靠環 空加壓、洩壓實現動作。該工具在替液時，下部球閥關閉，這樣在替液過程中，替液壓力不會 作用到下部管柱內和地層，避免替液過程就將射孔槍引爆。但該工具結構及操作工藝複雜， 成本高，維護保養難度大，在深井、高溫、高壓下操作困難，現場使用並不可靠。國內常用的常閉閥，有一套在套在孔上，由外力將球推下去，將孔封住，其雖結構 簡單，但因操作時使用投球並在油管內打壓的方式進行操作，對井下管柱通徑要求較高，且 沒有對下部管柱進行封閉，有替液過程引爆射孔槍的風險，在現場使用有局限性。
發明內容本實用新型的目的是針對上述現狀，旨在提供一種結構簡單、操作方便，能在高溫 高壓環境下工作，動作可靠、控制精度高的液壓開井閥。本實用新型目的的實現方式為，液壓開井閥，球閥部分的上接頭、球座護套、球籠 通過螺紋連為一體，並夾持固定球形閥體，球座護套通過花鍵和臺肩與球閥外筒連接，球閥 操作機構操作臂上的球形凸銷插在球閥上的操作孔中，操作臂與操作連接短節相互鉤連， 操作連接短節與彈性爪通過螺紋連接在一起，破裂盤外筒與球閥外筒和下接頭通過螺紋連 接，破裂盤通過螺紋安裝在破裂盤外筒的破裂盤孔中，破裂盤外筒內裝有動力機構的剪切 芯軸，剪切芯軸與下接頭通過剪銷固定在一起，破裂盤外筒與剪切芯軸之間有一與大氣壓 相同的常壓腔，剪切芯軸與彈性爪嚙合在一起。本實用新型放在井下，從套管環空加壓打破破裂盤，環空壓力作用到剪切芯軸中 部的臺肩上，臺肩另一側是常壓腔，因而在臺肩兩側產生很大壓差，這個壓差對剪切芯軸產 生向上的推力，剪切芯軸向上運動時帶動彈性爪、操作連接短節和操作臂向上運動，撥動球 形閥體轉動到關閉位置。球形閥體轉動到開啟位置後，彈性爪移動到破裂盤外筒上端大內 徑處，彈性爪的開口端漲大，與剪切芯軸不再嚙合，剪切芯軸繼續上行，最後撞在減震墊上， 在減震墊的緩衝作用下剪切芯軸逐漸減速停止運動，完成整個井下開井動作。本實用新型結構簡單、密封嚴密、操作方便，利用環空壓力控制，實現了操作壓力 不隨井深和井溫變化，動作可靠、控制精度高。本實用新型適用於油氣井試油、氣測試，特別 是在高溫高壓深井中進行油氣井試油、氣測試，並能進行測試與射孔、酸化、壓裂等的聯作。
圖1是本實用新型結構示意圖，圖2是本實用新型上部分結構示意圖，圖2是本實用新型下部分結構示意圖。
具體實施方式
參照圖1、2、3，本實用新型由球閥部分、球閥操作機構、動力機構及常壓腔部分構 成。球形閥體位於工具最上部，球閥操作機構在下部。球閥部分的上接頭14、球座護套11、球籠8通過螺紋連為一體，並夾持固定球形閥 體10，球座護套11通過花鍵和臺肩與球閥外筒13連接，球閥操作機構操作臂12上的球形 凸銷插在球閥上的操作孔中，操作臂與操作連接短節相互鉤連，操作連接短節7與彈性爪 通過螺紋連接在一起，破裂盤外筒1與球閥外筒13和下接頭5通過螺紋連接，破裂盤17通 過螺紋安裝在破裂盤外筒的破裂盤孔中，破裂盤外筒內裝有動力機構的剪切芯軸2，剪切芯 軸與下接頭5通過剪銷6固定在一起，破裂盤外筒與剪切芯軸之間有一與大氣壓相同的常 壓腔18，剪切芯軸2與彈性爪4嚙合在一起。上接頭14與球座護套11，球座護套11和球閥外筒13、球閥外筒13和破裂盤外筒 1、破裂盤外筒1和剪切芯軸2結合部有支承環15、密封圈16。常壓腔18內裝有減震墊3。 球籠8和球形閥體10之間裝有碟型彈簧9。本實用新型放在井下，從套管環空加壓打破破裂盤17，環空壓力作用到剪切芯軸 2中部的臺肩上，因臺肩另一側是常壓腔18，因而在臺肩兩側產生很大壓差，這個壓差對剪 切芯軸產生向上的推力，剪切芯軸向上運動時帶動彈性爪4、操作連接短節7和操作臂12向 上運動，撥動球形閥體10轉動到關閉位置。球形閥體轉動到開啟位置後，彈性爪移動到破 裂盤外筒上端大內徑處，彈性爪的開口端漲大，與剪切芯軸不再嚙合，剪切芯軸繼續上行， 不再推動球形閥操作機構，保護球形閥和球形閥操作機構不受損(因剪切芯軸向上的推力 很大)，最後剪切芯軸撞在減震墊3上，減震墊的緩衝作用可降低震動(因剪切芯軸運動速 度很快)，在減震墊的緩衝作用下剪切芯軸逐漸減速停止運動，完成整個井下開井動作。本實用新型可根據井況的不同，選裝不同破裂壓力的破裂盤。
權利要求液壓開井閥，其特徵在於球閥部分的上接頭、球座護套、球籠通過螺紋連為一體，並夾持固定球形閥體，球座護套通過花鍵和臺肩與球閥外筒連接，球閥操作機構操作臂上的球形凸銷插在球閥上的操作孔中，操作臂與操作連接短節相互鉤連，操作連接短節與彈性爪通過螺紋連接在一起，破裂盤外筒與球閥外筒和下接頭通過螺紋連接，破裂盤通過螺紋安裝在破裂盤外筒的破裂盤孔中，破裂盤外筒內裝有動力機構的剪切芯軸，剪切芯軸與下接頭通過剪銷固定在一起，破裂盤外筒與剪切芯軸之間有一與大氣壓相同的常壓腔，剪切芯軸與彈性爪嚙合在一起。
2.根據權利要求1所述的液壓開井閥，其特徵在於上接頭(14)與球座護套(11)，球座 護套(11)和球閥外筒(13)、球閥外筒(13)和破裂盤外筒(1)、破裂盤外筒(1)和剪切芯軸 (2)結合部有支承環(15)、密封圈(16)。
3.根據權利要求1所述的液壓開井閥，其特徵在於常壓腔(18)內裝有減震墊(3)。
專利摘要本實用新型涉及一種用於高溫高壓油氣井地層測試的環空壓力控制式開井閥，尤其是一種液壓開井閥。由球閥部分、球閥操作機構、動力機構及常壓腔部分構成，球閥部分的上接頭、球座護套、球籠通過螺紋連為一體，並夾持固定球形閥體，球座護套通過花鍵和臺肩與球閥外筒連接，球閥操作機構操作臂上的球形凸銷插在球閥上的操作孔中，操作臂與操作連接短節相互鉤連，操作連接短節與彈性爪通過螺紋連接在一起，破裂盤外筒與球閥外筒和下接頭通過螺紋連接，破裂盤通過螺紋安裝在破裂盤外筒的破裂盤孔中，破裂盤外筒內裝有動力機構的剪切芯軸，剪切芯軸與下接頭通過剪銷固定在一起，破裂盤外筒與剪切芯軸之間有一與大氣壓相同的常壓腔，剪切芯軸與彈性爪嚙合在一起。本實用新型結構簡單、密封嚴密、操作方便、動作可靠、控制精度高。
文檔編號E21B49/00GK201593396SQ201020039398
公開日2010年9月29日 申請日期2010年1月12日 優先權日2010年1月12日
發明者何曉波, 張國鋒, 石陳梅, 袁發勇 申請人:中國石化集團江漢石油管理局井下測試公司;中國石油化工集團公司