[發明專利]一種油管井下定壓閥

有效

• 申請號: 201210282582.8
• 申請日: 2012-08-10
• 公開（公告）號: CN102808596A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 黃明;曾桂元;楊昌學;邵強;肖慶;肖慶富;文永林
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化集團西南石油局
• 主分類號: E21B34/06
• 分類號: E21B34/06;E21B21/10
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所 51106
• 代理人: 劉克勤;賀元

技術領域

本發明涉及井下控制閥，具體是一種油管井下定壓閥，它特別適合用作欠平衡鉆井的油氣開采。

背景技術

近年來，國內外欠平衡鉆井技術在降低成本和提高油氣層產能上取得了顯著效果，已經成為鉆井技術發展的必然趨勢。但是，常規的欠平衡鉆井工藝不能有效解決起下鉆、完井等作業過程中井底欠平衡壓差的連續保持問題，無法可靠實施全過程的欠平衡作業，使得該項技術的應用受到一定程度的限制。

為了確保井底欠平衡壓差的連續保持，目前在全過程欠平衡鉆井中下油管串時，在油管串的底端設置有控制閥，要求該控制閥既要在下油管串的時候實現暫堵，防止井內壓力從油管中泄漏，又要在油管串到位后實現循環作業，還要在采油樹安裝完畢后實現采氣作業。常規的油管串底端控制閥是通過化學劑實現的，即在油管串的底端連接幾根篩管，每根篩管中填滿化學劑，該化學劑在常溫下表現為固體，能夠承受一定的壓力，待溫度升高后，化學劑溶解，打開鉆井液循環通道和采氣通道。由于化學劑對溫度的高度依賴性，使得這種化學劑控制閥的可靠性和穩定性存在嚴重缺陷，這直接影響了施工進度，也無法實現下油管串中途的鉆井液循環，安全性差。

為此，國內外科研人員大力研發了全過程欠平衡鉆井的配套工具，這其中就包括了油管串底端連接的控制閥，這些研究成果在公開出版物上屢見報道，例如中國專利文獻公開的“欠平衡井下套管閥”（公開號:?CN2697310，公開日:2005.05.04）和“機械式欠平衡井下套管閥”（公開號:?CN101818630，公開日:2010.09.01）。這些井下控制閥均能適合用作全過程欠平衡鉆井，但至今未見有與本發明結構相同或相近似的井下控制閥。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述現有化學劑控制閥的不足，提供一種設計合理、結構簡單、穩定可靠、實用性強的油管井下定壓閥。

本發明采用的技術方案是：一種油管井下定壓閥，包括閥體和閥芯，所述閥芯布置在閥體內，閥芯通過彈簧與閥體的中部形成密封，彈簧座落在閥體下部連接的彈簧座上；所述閥體的上部通過剪切銷連接閥帽，閥體的下部設有鉆井液循環的水眼；所述閥帽的上部與油管連接，閥帽的下部連接有承接閥體下落的防掉落帽，閥帽的中部設有被未下落閥體封堵的采氣篩孔。

所述閥體上部具有環形結構的凸出外沿，該凸出外沿的外徑大于防掉落帽的內徑。

所述閥體內設有鋼球承載面，用作承接下落的鋼球。

所述彈簧座上設有鉆井液循環的水眼。

所述閥芯和閥體以錐面形成接觸密封。

本發明的有益效果是：上述定壓閥通過機械結構實現，它在下油管串時能夠有效實現暫堵，確保井內壓力不會從油管中泄漏，在油管串下放和到位后都能夠有效實現循環作業，在采油樹安裝完畢后能夠有效實現采氣作業，無需依賴溫度等環境因素，具有設計合理、結構簡單、成本低廉、可靠性和穩定性高、操作方便、安全性好、實用性強等特點，有效提高了施工進度。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

圖1是本發明的一種結構示意圖。

圖中代號含義：1—閥帽；2—閥體；3—閥芯；4—彈簧；5—彈簧座；6—防掉落帽；7—剪切銷；8—篩孔；9—水眼；10—鋼球承載面；11—鋼球；12—凸出外沿。

具體實施方式

參見圖1：本發明包括閥體2和閥芯3。其中，閥芯3布置在閥體2內，閥芯3的上部具有外錐面，閥芯3的下部抵接在彈簧4上，閥體2的中部具有與閥芯3的外錐面相匹配的內錐面，閥芯3在彈簧4的張力作用下，與閥體2的內錐面形成接觸密封。彈簧4的底端座落在彈簧座5上，彈簧座5以螺紋方式連接在閥體2的下部，在彈簧座5和閥體2的下部分別設有鉆井液循環的水眼9，彈簧座5上的水眼以軸向方向設置，閥體2上的水眼以徑向方向設置，油管中的鉆井液將閥芯3壓下，從水眼9實現循環。閥體2的上部具有環形結構的凸出外沿12，凸出外沿12通過剪切銷7連接在閥帽3上，閥帽3的上部以螺紋方式與油管連接，閥帽3的下部以螺紋方式連接有承接閥體2下落的防掉落帽6，防掉落帽6的內徑應當小于閥體2上部凸出外沿12的外徑，在凸出外沿12與防掉落帽6之間的閥帽3上，徑向設有采氣的篩孔8，該篩孔8被未下落的閥體2封堵。在閥芯3上方的閥體2內壁面上設有承接下落鋼球11的外錐面，即鋼球承載面10，下落的鋼球11座在鋼球承載面10上，憋壓剪斷剪切銷7，使閥體2下落，下落的閥體2落座在防掉落帽6上，從而打開所有的采氣篩孔8。