用於石油鑽井井下流體控制的裝置的製作方法

2023-05-20 06:23:11 2

專利名稱：用於石油鑽井井下流體控制的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種流體控制的裝置，特別涉及一種用於石油鑽井井下流體控制的裝置。
背景技術：
在粒子衝擊鑽井技術中，將粒徑為I 3mm的鋼球粒子加入到鑽井液中進行輔助破巖，以提高硬地層的鑽井速度。在停泵期間，鑽杆內鋼粒會在自重作用下沉積到井底鑽頭裡，損害鑽頭。為解決此問題，需在鑽頭上設計一種閥門，在正常工作時保持開啟狀態，在停泵期間自動關閉。由於該閥門需在幾千米的井底進行工作，難以外加動力進行控制，所以必須利用鑽井液自身的能量來實現閥門的開啟和關閉。

實用新型內容根據以上技術中的不足，本實用新型要提供一種用於井下流體控制的閥門裝置，用於解決粒子衝擊鑽井停泵期間，鋼粒沉積損壞鑽頭的問題，並同樣適用於對其他不易利用外加動力控制的流體進行控制。本實用新型提供的用於石油鑽井井下流體控制的裝置，包括上閥座、下閥座，下閥座內部設置閥芯管，外部連接下套筒，下套筒上連接上閥座，上閥座上安裝有上接頭，上接頭下端連接浮動接頭，浮動接頭的上部設置可轉動的閥芯，閥芯與閥芯管配合設置，閥芯管與其上部的內腔體連通。上接頭與上閥座之間滑動設置，並在它們之間的配合面處設置密封圈。浮動接頭上部固定閥芯連接塊，閥芯通過轉軸固定在閥芯連接塊上。閥芯下端為凸球面，閥芯管的上端面為凹球面。閥芯管通過開在其管體上的流道槽與其上部的內腔體連通。本實用新型所具有的有益效果是，在正常鑽井時，由浮動接頭與閥芯管、下閥座及下套筒形成一個環形空間，閥體內腔與環形空間內的液體維持一個較高的壓力，浮動接頭、上接頭及以上的鑽柱的浮重與環形空間的液體壓力保持平衡，閥芯處於打開狀態；一旦停泵，環形空間的液體壓力隨著內腔的液體壓力一起減小一個非梯度值，使環形空間內的壓力失去平衡，浮動接頭、上接頭及以上的管柱在浮重作用下向下運動，帶動閥芯逐漸關閉。從而構成了一個能有效工作的閥門裝置，有效解決了粒子沉積到鑽頭的問題。

圖1是本實用新型結構示意圖。圖中:1、下閥座；2、閥芯管；3、浮動接頭；4、下套筒；5、上閥座；6、閥芯；7、上接頭；8、閥芯連接塊；9、密封圈。
具體實施方式
[0012]
以下結合附圖對本實用新型的實施例做進一步描述:如圖1所示的用於石油鑽井井下流體控制的裝置，包括上閥座5、下閥座1，下閥座I內部設置閥芯管2，外部連接下套筒4，下套筒4上連接上閥座5，上閥座5上安裝有上接頭7，上接頭7下端連接浮動接頭3，浮動接頭3上部固定閥芯連接塊8，閥芯通過轉軸固定在閥芯連接塊8上，這樣閥芯6便可在浮動接頭3處上下擺動。閥芯6下端為凸球面，閥芯管2的上端面為凹球面，閥芯6與閥芯管2配合設置，閥芯管2通過開在其管體上的流道槽與其上部的內腔體連通。上接頭7與上閥座5之間滑動設置，並在它們之間的配合面處設置密封圈9。由浮動接頭3與閥芯管2、下閥座I及下套筒4形成一個環形空間，並通過閥芯管2上的流道槽與閥體內腔體連通，使環形空間內的液體壓力與內腔液體壓力保持平衡。浮動接頭3與閥芯管2、下閥座I及下套筒4之間形成一個環形空間，並通過閥芯管2上的流道槽與閥體內腔連通，使環形空間內的液體壓力與內腔液體壓力保持平衡。浮動接頭3的凸臺肩與下套筒4的凹臺肩接觸時為上行程終止位置，此時閥芯6全部脫離閥芯管2，閥門為完全開啟；上閥座5上端面與上接頭7凸臺肩接觸時為下行程終止位置，此時閥芯6下端凸球面與閥芯管2上端凹球面全部接觸，閥門為完全關閉。
權利要求1.一種用於石油鑽井井下流體控制的裝置，其特徵在於，包括上閥座(5)、下閥座(1)，下閥座(I)內部設置閥芯管(2)，外部連接下套筒(4)，下套筒(4)上連接上閥座(5)，上閥座(5 )上安裝有上接頭(7 )，上接頭(7 )下端連接浮動接頭(3 )，浮動接頭(3 )的上部設置可轉動的閥芯(6)，閥芯(6)與閥芯管(2)配合設置，閥芯管(2)與其上部的內腔體連通。
2.根據權利要求1所述的用於石油鑽井井下流體控制的裝置，其特徵在於，所述的上接頭(7)與上閥座(5)之間滑動設置，並在它們之間的配合面處設置密封圈(9)。
3.根據權利要求1所述的用於石油鑽井井下流體控制的裝置，其特徵在於，所述的浮動接頭(3)上部固定閥芯連接塊(8)，閥芯(6)通過轉軸固定在閥芯連接塊(8)上。
4.根據權利要求1所述的用於石油鑽井井下流體控制的裝置，其特徵在於，所述的閥芯(6)下端為凸球面，閥芯管(2)的上端面為凹球面。
5.根據權利要求1所述的用於石油鑽井井下流體控制的裝置，其特徵在於，所述的閥芯管(2 )通過開在其管體上的流道槽與其上部的內腔體連通。
專利摘要本實用新型涉及一種流體控制的裝置，特別涉及一種用於石油鑽井井下流體控制的裝置。其包括上閥座、下閥座，下閥座內部設置閥芯管，外部連接下套筒，下套筒上連接上閥座，上閥座上安裝有上接頭，上接頭下端連接浮動接頭，浮動接頭的上部設置可轉動的閥芯，閥芯與閥芯管配合設置，閥芯管與其上部的內腔體連通。本實用新型用於解決粒子衝擊鑽井停泵期間，鋼粒沉積損壞鑽頭的問題，並同樣適用於對其他不易利用外加動力控制的流體進行控制。
文檔編號E21B34/08GK202970621SQ20122065561
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月3日 優先權日2012年12月3日
發明者朱小寶, 信維剛, 徐依吉, 郭文卿, 楊洋洋, 吳琪, 萬夫磊, 石超 申請人:中國石油大學(華東)