可調壓差式自動灌漿閥的製作方法
2023-05-28 14:09:56
專利名稱：可調壓差式自動灌漿閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油鑽井使用的自動灌漿閥技術領域，是一種可調壓差式自動灌 漿閥。
背景技術：
常規下套管作業時，由於套管底部單流閥作用，套管內外有較高的液面壓力差，過 高的壓力差可能會導致單流閥的失效，因此，通常需要下入一定量套管及時進行灌漿以平 衡套管內外壓力。為了解決以上問題，出現了自動灌漿單流閥，目前市場上常見的自動灌漿 單流閥主要有浮球式和瓣閥式兩種，但在現場使用過程中，由於鑽井液攜帶巖屑，容易損壞 瓣閥或浮球式單流閥，從而導致自動灌漿單流閥失效，出現套管內向外冒鑽井液的情況，不 但汙染了鑽臺面，還影響了施工人員的安全。因此，現有石油鑽井使用的自動灌漿閥在實際 使用過程中存在以下不足無法調節壓差、下套管時易冒鑽井液、存在安全隱患。
發明內容本實用新型提供了一種可調壓差式自動灌漿閥，克服了上述現有技術之不足，其 能有效解決現有石油鑽井使用的自動灌漿閥存在的無法調節壓差、下套管時易冒鑽井液、 存在安全隱患的問題。本實用新型的技術方案是通過以下措施來實現的一種可調壓差式自動灌漿閥， 包括閥體、彈力調節機構、內閥套、內閥體、擋板和閥簧；閥體的內部有閥腔，閥腔內壁中部 有環形凸臺，環形凸臺的上端面為上大下小的錐腔面；內閥套安裝在閥腔內並能夠上下移 動，內閥套的外側下部有密封凸臺，密封凸臺的上端面為與錐腔面相配合的閥套密封面，密 封凸臺通過彈力調節機構和閥套密封面坐在錐腔面上並保持密封；內閥套的下部腔壁上有 環形閥臺，環形閥臺的上端面為上大下小的投球錐面，環形閥臺的下端面為上小下大的內 閥錐面；閥腔下部內壁上固定安裝有擋板，擋板中部有閥杆通孔，閥杆通孔外側的擋板上有 不少於一個的液流孔，內閥體的下部安裝在閥杆通孔內並能夠上下移動，內閥體的上部通 過閥簧壓緊在內閥錐面上並保持密封。下面是對上述實用新型技術方案的進一步優化或/和改進上述彈力調節機構可包括調節擋圈和調節彈簧，調節擋圈的內部有擋圈套孔並 套裝在內閥套外側，調節擋圈外部分布有不少於兩個的擋圈卡塊，閥腔的上部內壁上對應 擋圈卡塊的位置分別有軸向滑槽，閥腔上部內壁上沿上下方向分布有不少於兩個的定位卡 槽，每個定位卡槽的端部分別與相鄰的軸向滑槽相連通，調節擋圈通過擋圈卡塊固定安裝 在定位卡槽內並能夠轉動使擋圈卡塊進入軸向滑槽內來調節上下位置；彈力大於閥簧彈力 的調節彈簧套裝在內閥套上，調節彈簧的上端頂緊在調節擋圈的下端面上，調節彈簧的下 端頂緊在密封凸臺的上端面上。上述內閥體可包括閥頭和閥杆，閥頭的下端與閥杆的上端連為一體，閥頭的上端 有半球密封面，閥頭通過半球密封面頂緊在內閥錐面上並保持密封，閥杆套裝在擋板中部的閥杆通孔內並能夠上下移動，閥杆的外部套裝有閥簧，閥簧的上端頂緊在閥頭的下端面 上，閥簧的下端頂緊在擋板的上端面上。上述內閥套中部腔壁上可有不少於一個的循環孔，循環孔的內端與內閥套的內腔 相連通，循環孔的外端與閥腔上部相連通。上述閥體的下端外側可有能夠固定安裝在上下兩個套管的端部之間的安裝凸緣。上述閥套密封面上可有密封環槽並安裝有密封圈。上述定位卡槽的數量可為三至五個。上述閥腔的下部內壁上可有螺紋，擋板通過螺紋固定安裝在閥腔的內壁上並能夠 調節閥簧的壓縮量。本實用新型結構合理而緊湊，安裝使用方便，其能通過彈力調節機構調節壓差，具 有安全、省力、簡便、高效的特點。
附圖1為本實用新型最佳實施例的主視半剖結構示意圖。附圖2為附圖1中A-A處的剖視結構示意圖。附圖中的編碼分別為1為閥體，2為內閥套，3為內閥體，4為擋板，5為閥簧，6為 閥腔，7為環形凸臺，8為錐腔面，9為密封凸臺，10為閥套密封面，11為環形閥臺，12為投球 錐面，13為內閥錐面，14為閥杆通孔，15為液流孔，16為調節擋圈，17為調節彈簧，18為擋 圈套孔，19為擋圈卡塊，20為軸向滑槽，21為定位卡槽，22為循環孔，23為套管，24為安裝 凸緣，25為密封環槽。
具體實施方式
本實用新型不受下述實施例的限制，可根據本實用新型的技術方案與實際情況來 確定具體的實施方式。在本實用新型中，為了便於描述，各部件的相對位置關係的描述均是根據說明書 附圖的布圖方式來進行描述的，如上、下、左右等的位置關係是依據說明書附圖的布圖方 向來確定的。下面結合最佳實施例及附圖對本實用新型作進一步描述如附圖1所示，該可調壓差式自動灌漿閥包括閥體1、彈力調節機構、內閥套2、內 閥體3、擋板4和閥簧5 ；閥體1的內部有閥腔6，閥腔6內壁中部有環形凸臺7，環形凸臺7 的上端面為上大下小的錐腔面8 ；內閥套2安裝在閥腔6內並能夠上下移動，內閥套2的外 側下部有密封凸臺9，密封凸臺9的上端面為與錐腔面8相配合的閥套密封面10，密封凸臺 9通過彈力調節機構和閥套密封面10坐在錐腔面8上並保持密封；內閥套2的下部腔壁上 有環形閥臺11，環形閥臺11的上端面為上大下小的投球錐面12，環形閥臺11的下端面為 上小下大的內閥錐面13;閥腔6下部內壁上固定安裝有擋板4，擋板4中部有閥杆通孔14， 閥杆通孔14外側的擋板4上有不少於一個的液流孔15，內閥體3的下部安裝在閥杆通孔 14內並能夠上下移動，內閥體3的上部通過閥簧5壓緊在內閥錐面13上並保持密封。內閥 套2在閥體1內可以依靠上下壓差隨彈力調節機構的作用小幅度滑動，達到開啟和關閉內 外通道的目的。通過向內閥套2內部的投球錐面12上投球可以實現套管23內憋壓。[0021]可根據實際需要，對上述可調壓差式自動灌漿閥作進一步優化或/和改進如附圖1、2所示，彈力調節機構包括調節擋圈16和調節彈簧17，調節擋圈16的內 部有擋圈套孔18並套裝在內閥套2外側，調節擋圈16外部分布有不少於兩個的擋圈卡塊 19，閥腔6的上部內壁上對應擋圈卡塊19的位置分別有軸向滑槽20，閥腔6上部內壁上沿 上下方向分布有不少於兩個的定位卡槽21，每個定位卡槽21的端部分別與相鄰的軸向滑 槽20相連通，調節擋圈16通過擋圈卡塊19固定安裝在定位卡槽21內並能夠轉動使擋圈 卡塊19進入軸向滑槽20內來調節上下位置；彈力大於閥簧5彈力的調節彈簧17套裝在內 閥套2上，調節彈簧17的上端頂緊在調節擋圈16的下端面上，調節彈簧17的下端頂緊在 密封凸臺9的上端面上。按照預先設計要控制的液面差能夠方便地進行調節，使擋圈卡塊 19卡入不同檔位的定位卡槽21內，改變調節彈簧17的預壓縮量。如附圖1所示，內閥體3包括閥頭和閥杆，閥頭的下端與閥杆的上端連為一體，閥 頭的上端有半球密封面，閥頭通過半球密封面頂緊在內閥錐面13上並保持密封，閥杆套裝 在擋板4中部的閥杆通孔14內並能夠上下移動，閥杆的外部套裝有閥簧5，閥簧5的上端頂 緊在閥頭的下端面上，閥簧5的下端頂緊在擋板4的上端面上。如附圖1所示，內閥套2中部腔壁上有不少於一個的循環孔22，循環孔22的內端 與內閥套2的內腔相連通，循環孔22的外端與閥腔6上部相連通。如附圖1所示，閥體1的下端外側有能夠固定安裝在上下兩個套管23的端部之間 的安裝凸緣對。通過將安裝凸緣M安裝在兩個套管23之間的套管接箍內，使本實用新型 不需要使用其他輔助設備就可固定，並且對套管串的長度和結構沒有影響，簡單方便。如附圖1所示，閥套密封面10上有密封環槽25並安裝有密封圈。密封圈能夠使 錐腔面8與閥套密封面10接觸處的密封更加可靠。如附圖1所示，定位卡槽21的數量為三至五個。如附圖1所示，閥腔6的下部內壁上有螺紋，擋板4通過螺紋固定安裝在閥腔6的 內壁上並能夠調節閥簧5的壓縮量。通過調節擋板4的高度位置，調節閥簧5的壓縮量更 加方便。以上技術特徵構成了本實用新型的最佳實施例，其具有較強的適應性和最佳實施 效果，可根據實際需要增減非必要的技術特徵，來滿足不同情況的需求。本實用新型最佳實施例的使用過程是首先，按照預先需要的液面差，將調節擋圈 16調節到合適的定位卡槽21內；接著，將本實用新型安裝在預先設計位置的兩個套管23 之間入井即可。此外，本實用新型還可以作為一種可循環盲板使用，即實施投球或者投膠塞 作業後，憋壓球或膠塞落至內閥套2的投球錐面12上，實現對套管23內外的封堵。
權利要求1.一種可調壓差式自動灌漿閥，其特徵在於包括閥體、彈力調節機構、內閥套、內閥體、 擋板和閥簧；閥體的內部有閥腔，閥腔內壁中部有環形凸臺，環形凸臺的上端面為上大下小 的錐腔面；內閥套安裝在閥腔內並能夠上下移動，內閥套的外側下部有密封凸臺，密封凸臺 的上端面為與錐腔面相配合的閥套密封面，密封凸臺通過彈力調節機構和閥套密封面坐在 錐腔面上並保持密封；內閥套的下部腔壁上有環形閥臺，環形閥臺的上端面為上大下小的 投球錐面，環形閥臺的下端面為上小下大的內閥錐面；閥腔下部內壁上固定安裝有擋板，擋 板中部有閥杆通孔，閥杆通孔外側的擋板上有不少於一個的液流孔，內閥體的下部安裝在 閥杆通孔內並能夠上下移動，內閥體的上部通過閥簧壓緊在內閥錐面上並保持密封。
2.根據權利要求1所述的可調壓差式自動灌漿閥，其特徵在於彈力調節機構包括調節 擋圈和調節彈簧，調節擋圈的內部有擋圈套孔並套裝在內閥套外側，調節擋圈外部分布有 不少於兩個的擋圈卡塊，閥腔的上部內壁上對應擋圈卡塊的位置分別有軸向滑槽，閥腔上 部內壁上沿上下方向分布有不少於兩個的定位卡槽，每個定位卡槽的端部分別與相鄰的軸 向滑槽相連通，調節擋圈通過擋圈卡塊固定安裝在定位卡槽內並能夠轉動使擋圈卡塊進入 軸向滑槽內來調節上下位置；彈力大於閥簧彈力的調節彈簧套裝在內閥套上，調節彈簧的 上端頂緊在調節擋圈的下端面上，調節彈簧的下端頂緊在密封凸臺的上端面上。
3.根據權利要求1或2所述的可調壓差式自動灌漿閥，其特徵在於內閥體包括閥頭和 閥杆，閥頭的下端與閥杆的上端連為一體，閥頭的上端有半球密封面，閥頭通過半球密封面 頂緊在內閥錐面上並保持密封，閥杆套裝在擋板中部的閥杆通孔內並能夠上下移動，閥杆 的外部套裝有閥簧，閥簧的上端頂緊在閥頭的下端面上，閥簧的下端頂緊在擋板的上端面 上。
4.根據權利要求1或2所述的可調壓差式自動灌漿閥，其特徵在於內閥套中部腔壁上 有不少於一個的循環孔，循環孔的內端與內閥套的內腔相連通，循環孔的外端與閥腔上部 相連通。
5.根據權利要求3所述的可調壓差式自動灌漿閥，其特徵在於內閥套中部腔壁上有不 少於一個的循環孔，循環孔的內端與內閥套的內腔相連通，循環孔的外端與閥腔上部相連通。
6.根據權利要求1或2所述的可調壓差式自動灌漿閥，其特徵在於閥體的下端外側有 能夠固定安裝在上下兩個套管的端部之間的安裝凸緣。
7.根據權利要求5所述的可調壓差式自動灌漿閥，其特徵在於閥體的下端外側有能夠 固定安裝在上下兩個套管的端部之間的安裝凸緣。
8.根據權利要求7所述的可調壓差式自動灌漿閥，其特徵在於閥套密封面上有密封環 槽並安裝有密封圈。
9.根據權利要求8所述的可調壓差式自動灌漿閥，其特徵在於定位卡槽的數量為三至 五個。
10.根據權利要求9所述的可調壓差式自動灌漿閥，其特徵在於閥腔的下部內壁上有 螺紋，擋板通過螺紋固定安裝在閥腔的內壁上並能夠調節閥簧的壓縮量。
專利摘要本實用新型涉及石油鑽井使用的自動灌漿閥技術領域，是一種可調壓差式自動灌漿閥，其包括閥體、彈力調節機構、內閥套、內閥體、擋板和閥簧；閥體的內部有閥腔，閥腔內壁中部有環形凸臺，環形凸臺的上端面為上大下小的錐腔面；內閥套安裝在閥腔內並能夠上下移動，內閥套的外側下部有密封凸臺，密封凸臺上端面為與錐腔面相配合的閥套密封面，密封凸臺通過彈力調節機構和閥套密封面坐在錐腔面上並保持密封；內閥套的下部腔壁上有環形閥臺，環形閥臺的上端面為上大下小的投球錐面。本實用新型結構合理而緊湊，安裝使用方便，其能通過彈力調節機構調節壓差，具有安全、省力、簡便、高效的特點。
文檔編號E21B34/08GK201851081SQ20102061571
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月20日 優先權日2010年11月20日
發明者張新文, 徐少俊, 楊睿, 翟亞鋒, 蔣剛, 郭建軍, 郭新超, 黃學剛 申請人:中國石油集團西部鑽探工程有限公司