支頂式自動灌漿活門浮閥的製作方法

2023-05-19 16:22:16 1

支頂式自動灌漿活門浮閥的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種支頂式自動灌漿活門浮閥，其特徵是浮閥接頭內裝有浮閥，浮閥內焊接有活門支頂裝置。浮閥的活門閥體座上鉸接有活門，活門與活門閥體座上扭簧的彈力在活門處於自由狀態時能使活門閉合住活門閥體座。支頂裝置依據支頂彈簧有一定支撐力(彈簧力可通過更換彈簧的大小來調節)的原理平衡住自動關閉活門式浮閥活門關閉的彈簧力及井內流體內外壓差造成的往管內流動的力，支頂杆使其活門始終處於微開狀態，形成通道，實現自動灌漿的目的。當管內發生井湧或井噴時活門在向管內流動液體的作用下支頂杆壓縮支頂彈簧，支頂杆縮回支頂盒中，活門關閉，起到單流閥的目的，防止管內井湧、井噴事故，避免現用活門式浮閥不能自動灌漿的弊端。
【專利說明】支頂式自動灌漿活門浮閥
【技術領域】
[0001]本發明涉及在石油鑽井下鑽(下油管)過程中不停止下鑽(下油管)作業採取人工灌漿的方式，可自動灌漿。當井湧、井噴等管內流體的流速達到一定值時即起到單流閥的作用，可杜絕起鑽時管內井噴事故的發生。
【背景技術】
[0002]在石油鑽井下鑽(下油管)過程中因現場常用的活門式浮閥只起到單流閥的作用，且因其承壓能力和鑽杆(油管)抗擠強度的限制，下鑽(下油管)到一定井深時為防止活門式浮閥因承受的壓力過大導致失效時易引發管內井湧甚至井噴事故、防鑽杆(油管)被擠毀及引發其它複雜事故等原因，必須停止下鑽(下油管)作業往鑽杆(油管)內灌注泥漿，以避免上述諸多複雜和事故的發生。另外因單流閥的存在，鑽杆(油管)下放過程中為了避免因鑽杆(油管)閉排造成的環空高返速引起過大的激動壓力導致井漏等複雜情況的發生而控制鑽杆(油管)下放速度。這不僅耽誤了大量的下鑽(下油管)時間，增加了工人的勞動強度，還有可能停止下鑽作業往鑽杆內灌泥漿時因鑽杆活動不及時導致的壓差卡鑽事故，延緩油氣勘探進度。

【發明內容】

[0003]針對現場活門式浮閥上述存在的諸多問題，本發明的目的旨在提供了一種支頂式自動灌漿活門浮閥。它的原理是依據支頂彈簧有一定支撐力的原理平衡自動關閉活門式浮閥活門關閉的彈簧力及井內流體內外壓差造成的往管內流動的力，支頂杆使其活門始終處於微開狀態，形成通道，實現自動灌漿的目的。當管內發生井湧或井噴時活門在向管內流動液體的作用下支頂杆壓縮支頂彈簧，支頂杆縮回支頂盒中，活門關閉，起到單流閥的目的，防止管內井湧、井噴事故。避免現用活門式浮閥不能自動灌漿的弊端。
[0004]本發明的目的是這樣完成的:
[0005]支頂式自動灌漿活門浮閥包括浮閥接頭、浮閥和活門支頂裝置組成。浮閥由上閥體、上密封圈、密封墊環、中密封圈、活門閥體座、活門、扭簧、下密封圈構成。上閥體與活門閥體座用絲扣連接，上密封圈、密封墊環、中密封圈套在上閥體上，浮閥的內徑與浮閥接頭的內徑基本一致，在浮閥接頭內壁有內凸臺肩面，浮閥置於浮閥接頭內，套在活門閥體座下端的下密封圈下端頂在內凸臺肩面上形成密封，浮閥接頭與鑽具相連接時鑽具接頭的小端頂住浮閥，在活門閥體座上鉸接有活門，扭簧的一端支撐在活門上，扭簧的另一端支撐在活門閥體座上，扭簧的彈力在活門處於自由狀態時能使活門閉合住活門閥體座。活門鉸鏈對邊的活門閥體座內腔中焊接有活門支頂裝置，它由支頂杆、壓力傳遞孔、支頂盒、支頂彈簧、支頂盒蓋、防松銷釘構成。支頂杆從支頂盒蓋中穿出，支頂杆和支頂盒蓋各有一臺肩相互掛在支頂盒蓋中不被頂出，支頂盒蓋用絲扣與支頂盒聯接，支頂盒蓋上有旋緊和卸松支頂盒蓋用的工具孔眼，其中一孔眼與支頂盒本體的孔眼聯通，防松銷釘穿過該孔眼防止支頂盒蓋鬆脫，支頂盒和支頂盒蓋的周邊均勻開有數個壓力傳遞孔，焊接支頂裝置時只把支頂盒與活門閥體座的內腔焊接。
[0006]本發明的優點和產生的有益效果是:
[0007]1、本發明結構簡單，採用常規件組裝，易於加工，結構合理而緊湊，操作程序簡單、使用便利、有效地防止了鑽井液、巖屑和高壓油氣流通過鑽具內回流，避免管內井噴的風險，而且成本低、安全可靠。
[0008]2、本發明現場試驗成功後，推廣應用時不僅不停止下鑽(下油管)作業進行灌漿作業，因不是閉排，減少了壓力激動，可加快鑽杆(油管)下放速度，節約大量的下鑽(下油管)時間。
[0009]3、本發明不僅降低了崗位工人的勞動強度，同時能避免因停止下鑽作業活動不及時發生的卡鑽事故，加快油氣勘探進度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發明剖視圖。
[0011]圖2為本發明支頂裝置放大圖。
【具體實施方式】
[0012]如圖1所示，一種支頂式自動灌漿活門浮閥包括浮閥接頭1、浮閥和活門支頂裝置組成。浮閥由上閥體2、上密封圈3、密封墊環4、中密封圈5、活門閥體座6、活門7、扭簧8、下密封圈9構成。上閥體2與活門閥體座6用絲扣連接，上密封圈3、密封墊環4、中密封圈5套在上閥體2上，浮閥的內徑與浮閥接頭1的內徑基本一致，在浮閥接頭1內壁有內凸臺肩面，浮閥置於浮閥接頭1內，套在活門閥體座6下端的下密封圈9下端頂在內凸臺肩面上形成密封，浮閥接頭1與鑽具相連接時鑽具接頭的小端頂住浮閥，在活門閥體座6上鉸接有活門7，扭簧8的一端支撐在活門7上，扭簧8的另一端支撐在活門閥體座6上，扭簧8的彈力在活門7處於自由狀態時能使活門7閉合住活門閥體座6。活門7鉸鏈對邊的活門閥體座6內腔中焊接有活門支頂裝置，它由支頂杆10、壓力傳遞孔11、支頂盒12、支頂彈簧13、支頂盒蓋14、防松銷釘15構成。支頂杆10從支頂盒蓋14中穿出，支頂杆10和支頂盒蓋14各有一臺肩相互掛在支頂盒蓋14中不被頂出，支頂盒蓋14用絲扣與支頂盒12聯接，支頂盒蓋14上有旋緊和卸松支頂盒蓋14用的工具孔眼，其中一孔眼與支頂盒12本體的孔眼聯通，防松銷釘15穿過該孔眼防止支頂盒蓋14鬆脫，支頂盒12和支頂盒蓋14的周邊均勻開有數個壓力傳遞孔11，焊接支頂裝置時只把支頂盒12與活門閥體座6的內腔焊接。
[0013]支頂盒12和支頂盒蓋14的周邊開的數個壓力傳遞孔11可使支頂杆10上下所受的液壓相互平衡，確保支頂杆10不受周圍壓力環境的影響。支頂蓋14上開有旋緊和卸松支頂盒蓋14用的工具孔眼，加工好旋緊和卸松支頂盒蓋14的專用工具以方便更換支頂裝置中的配件、調節支頂裝置的支頂力及維護作業。
[0014]組裝好活門支頂裝置，再把活門支頂裝置焊接到活門7鉸鏈對邊的活門閥體座6內腔中，只焊接支頂盒12。活門支頂裝置的焊接位置以支頂杆10被往管內回流的最小流體壓力作用在活門上的力壓縮後支頂杆10的頂端略低於活門7關閉時的位置，以確保活門7與浮閥端面充分接觸。
[0015]焊接活門支頂裝置時只把支頂盒12與活門閥體座6的內腔焊接，以方便更換支頂彈簧13和支頂杆10來調節活門7的合適開度。既要達到自動灌漿的目的，還要在發生管內井湧、甚至井噴時起到單流閥的作用。
【權利要求】
1.一種支頂式自動灌漿活門浮閥包括浮閥接頭(1)、浮閥和活門支頂裝置組成，其特徵是浮閥由上閥體(2)、上密封圈(3)、密封墊環(4)、中密封圈(5)、活門閥體座(6)、活門(7)、扭簧(8)、下密封圈(9)構成，上閥體(2)與活門閥體座(6)用絲扣連接，上密封圈(3)、密封墊環(4)、中密封圈(5)套在上閥體(2)上，浮閥的內徑與浮閥接頭(1)的內徑基本一致，在浮閥接頭(1)內壁有內凸臺肩面，浮閥置於浮閥接頭(1)內，套在活門閥體座(6)下端的下密封圈(9)下端頂在內凸臺肩面上形成密封，浮閥接頭(1)與鑽具相連接時鑽具接頭的小端頂住浮閥，在活門閥體座(6)上鉸接有活門(7)，扭簧(8)的一端支撐在活門(7)上，扭簧(8)的另一端支撐在活門閥體座(6)上，扭簧(8)的彈力在活門(7)處於自由狀態時能使活門(7)閉合住活門閥體座(6)，活門(7)鉸鏈對邊的活門閥體座(6)內腔中焊接有活門支頂裝置，它由支頂杆(10)、壓力傳遞孔(11)、支頂盒(12)、支頂彈簧(13)、支頂盒蓋(14)、防松銷釘(15)構成，支頂杆(10)從支頂盒蓋(14)中穿出，支頂杆(10)和支頂盒蓋(14)各有一臺肩相互掛在支頂盒蓋(14)中不被頂出，支頂盒蓋(14)用絲扣與支頂盒(12)聯接，支頂盒蓋(14)上有旋緊和卸松支頂盒蓋(14)用的工具孔眼，其中一孔眼與支頂盒(12)本體的孔眼聯通，防松銷釘(15)穿過該孔眼防止支頂盒蓋(14)鬆脫，支頂盒(12)和支頂盒蓋(14)的周邊均勻開有數個壓力傳遞孔(11)，焊接支頂裝置時只把支頂盒(12)與活門閥體座(6)的內腔焊接。
【文檔編號】E21B21/10GK103628833SQ201310261238
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年6月16日 優先權日:2013年6月16日
【發明者】慕武, 慕淵明, 楊健彬, 陳元, 袁偉, 陳永衡, 劉金榮, 趙瑞明, 張猛, 張廷武 申請人:慕武