[發明專利]煤層氣井試井井下機械開關閥

有效

• 申請號: 201410024811.5
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN103742107A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 楊新輝;劉昌益;李鑫;景興鵬;李延軍;黑磊;王彥龍
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團西安研究院有限公司
• 主分類號: E21B34/06
• 分類號: E21B34/06
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

一、技術領域：

本發明屬于煤層氣試井技術領域，具體涉及一種煤層氣井試井井下機械開關閥。

二、背景技術：

目前，煤層氣試井方法主要有注入式和產出式。

注入式試井是一種壓力降落測試，主要是憑借地面高壓泵注系統向煤層注入流體一段時間后，井下關井獲得壓降數據；產出式試井是一種壓力恢復測試，主要是借助一定手段，煤層產出流體一段時間后，井下關井獲得壓力恢復數據。其中井下關井技術和井下開關井閥是關系到試井測試數據取全取準的關鍵因素。

現階段對煤層進行注入式試井時，是憑借投擲關井閥，關井閥座死在座節上完成井下關井的；通過上提關井閥完成井下開井的。對煤層進行產出式試井時，是通過對地層測試器上提、下放或是旋轉管柱來實現井下關井、開井的。

在實際操作中，注入式試井的關井閥和座節常常出現以下問題：若關井閥與座節的相對距離太遠，井下關井時將影響壓力降落數據，從而影響到對儲層的分析結果；關井閥的平衡閥套容易變形，維修、保養不便；注入式試井的關井閥和座節不適應與產出式試井。

在煤層進行產出式試井時，現行的井下關井方式表現出許多難以克服的問題：上提、下放地層測試器開關井時，由于煤層一般較淺，管柱懸重較輕，開關井不明顯，造成誤操作，導致試井測試失敗；上提、下放管柱開關井，容易造成整個管串上竄、下移，導致測試數據異常；旋轉管柱井下開井、關井時，往往井口已旋轉過一定角度，但井下開關閥并未其作用，開關井不明顯。

三、發明內容：

本發明為了解決上述背景技術中的不足之處，提供一種煤層氣井試井井下機械開關閥，其可以應用于注入式試井和產出式試井，準確實現井下開關井。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種煤層氣井試井井下機械開關閥，包括開關閥本體，所述的開關閥本體為中空的圓柱體，其特征在于：所述的開關閥本體的下部外壁上連接有接頭體，所述的接頭體內設置有閥體，閥體和接頭體之間設置有托套，所述的開關閥本體內設置有壓蓋，所述的閥體內的閥芯穿設于開關閥本體與接頭體內，所述的壓蓋與閥芯之間設置有彈簧，所述的閥芯的上部設置有打撈頸，所述的閥芯與閥體和壓蓋之間設置有橡膠圈。

所述的接頭體的內徑不小于60mm；開關閥本體的內徑不小于50mm；閥芯的直徑不大于18mm。

所述的接頭體與開關閥本體通過螺紋連接。

所述的托套與閥體和接頭體通過螺紋連接。

所述的開關閥本體與壓蓋通過螺紋連接。

所述的橡膠圈為O型橡膠圈。

與現有技術相比，本發明具有的優點和效果如下：

1、無復雜的機械結構，結構簡單，操作方便，經久難用；

2、開關閥與測試管柱螺紋連接，只需要用鋼絲繩上提、下放投撈器就能準確完成井下開井、關井動作；

3、同時滿足煤層氣井的注入式試井和產出式試井的井下開關井技術要求；

4、可通過油、氣、水、泥漿等多種介質流體；

5、可以實現多次、長時間開關井；

6、適用于中途測試、裸眼測試、套管測試。

四、附圖說明：

圖1為開關閥平面俯視圖；

圖2為開關閥剖面圖-關閉狀態；

圖3為開關閥剖面圖-開啟狀態；

附圖標記：1—接頭體；2—閥體；3—閥芯；4—壓蓋；5—本體；6—打撈頸；7—彈簧；8—O型圈；9—托套。

五、具體實施方式：

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明：

參見圖1—圖3：一種煤層氣井試井井下機械開關閥，包括開關閥本體5，所述的開關閥本體5為中空的圓柱體，所述的開關閥本體5的下部外壁通過螺紋連接有接頭體1，所述的接頭體1內設置有閥體2，閥體2和接頭體1之間通過螺紋設置有托套9，所述的開關閥本體5內通過螺紋設置有壓蓋4，所述的閥體2內的閥芯3穿設于開關閥本體5與接頭體1內，所述的壓蓋4與閥芯3之間設置有彈簧7，所述的閥芯3的上部設置有打撈頸6，所述的閥芯3與閥體2和壓蓋4之間設置有O型橡膠圈8。

所述的接頭體1的內徑不小于60mm；開關閥本體5的內徑不小于50mm；閥芯3的直徑不大于18mm，采用O型圈密封，整體承載壓力不小于35MPa；可通過油、氣、水、泥漿等多種介質流體，適用于鉆井中途測試、裸眼測試和完井套管內測試；

本發明閥芯3在閥體2、壓蓋4內有一定的移動行程；

本發明采用內置彈簧7壓制閥芯3，使開關閥本體5處于常關狀態；閥芯3與閥體2、壓蓋4之間采用O型橡膠圈密封；