[發明專利]一種能重復開閉的循環短節

在審

• 申請號: 201410727313.7
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104632109A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 王德貴;閻永宏;董毅軍;李維國;惠坤亮;王攀
• 申請（專利權）人: 寶雞石油機械有限責任公司
• 主分類號: E21B21/10
• 分類號: E21B21/10
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王奇

技術領域

本發明屬于石油機械技術領域，涉及一種能重復開閉的循環短節。

背景技術

鉆井過程中將井眼中的流體分流到井眼環空常常是必須的。例如，當驅動鉆井工具的流體流量不足以將井眼環空中的巖屑上返到地面時，就必須實施分流操作。在這些工況下，可以使用循環短節在維持鉆井工具正常工作所需最低流量的基礎上，使環空中的巖屑上返到地面。

循環短節的分流孔有打開和關閉兩種狀態。傳統的循環短節都是通過投球來控制分流孔是否打開，投球后靠彈簧復位，這種類型的循環短節存在以下不足：1)循環短節只能復位使用一次，如需二次打開分流，必須起鉆，取出投球；2)投球后，工具中內部通道不允許電纜、連續油管通過。

以上不足嚴重影響了循環短節使用的靈活性和廣泛性。

發明內容

本發明的目的是提供一種能重復開閉的循環短節，解決了現有技術中循環短節只能復位使用一次，如需二次打開分流，必須起鉆，取出投球，影響工作效率的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種能重復開閉的循環短節，殼體沿軸心線開有通孔，通孔包括細孔段和粗孔段，在殼體細孔段管壁徑向安裝有噴嘴，在殼體粗孔段管壁徑向安裝有呼吸孔，在殼體的通孔內套裝有換位活塞；

換位活塞開有通透的軸心孔，換位活塞的下端設置有臺階面，臺階面的下端面沿圓周設置有多個凸塊，臺階面上側的圓周表面開有多個J型槽，換位活塞的上端徑向開有分流孔；

在殼體管壁上沿圓周徑向安裝有多個導向銷及限位銷，每個導向銷的內端對應插入一個J型槽中；

在殼體管壁下端口內沿安裝有下端蓋，下端蓋中套裝有彈簧內筒，彈簧內筒下端頭設置有擋圈；彈簧內筒上端頭向上插入換位活塞的通孔內，彈簧內筒圓周上套裝有彈簧，彈簧上端通過耐磨環與凸塊頂接，彈簧下端與下端蓋頂接。

本發明的能重復開閉的循環短節，其特點還在于：

換位活塞為大小頭結構，大頭和小頭均設置有密封圈。

殼體上安裝有四個均布導向銷、四個均布限位銷，四個凸塊沿90度均布，四個限位銷沿90度均布，每個導向銷外端通過螺紋固定在殼體上，內端插入換位活塞的J形槽中，每個限位銷用于換位活塞下移預定距離時，與凸塊頂接。

本發明的有益效果是，通過調節排量使換位活塞在彈簧和導向銷、限位銷的作用下產生不同的軸向位移，進而控制是否分流，實現對循環短節的打開與關閉，可多次重復打開關閉，不用投球，通過改變流量控制循環短節是否分流，一次下井，不需起鉆即可多次重復打開和關閉循環短節，包括以下特點：1)打開和關閉的次數不受限制。2)不需投球，有大的中心通道，可以保持大的排量并且可以允許穿過電纜、連續油管。3)不需起鉆即可多次重復打開和關閉循環短節，實現按需分流。4)打開與關閉速度快，受井斜角影響小。

附圖說明

圖1是本發明裝置的結構示意圖；

圖2是本發明裝置中的換位活塞結構示意圖；

圖3是本發明裝置使用過程中，排量與工作狀態的關系曲線圖。

圖中，1.殼體，2.換位活塞，3.噴嘴，4.導向銷，5.耐磨環，6.彈簧，7.限位銷，8.彈簧內筒，9.下端蓋，10.擋圈，11.分流孔，12.凸塊，13.臺階面，14.J型槽，15.呼吸孔，16.密封圈。

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。

參照圖1、圖2，本發明裝置的結構是，殼體1沿軸心線開有通孔，通孔包括細孔段和粗孔段，在殼體1細孔段管壁徑向安裝有噴嘴3，在殼體1粗孔段管壁徑向安裝有呼吸孔15，在殼體1的通孔內套裝有換位活塞2；

換位活塞2開有通透的軸心孔，換位活塞2的下端設置有臺階面13，臺階面13的下端面沿圓周設置有多個凸塊12，臺階面13上側的圓周表面開有多個J型槽14，換位活塞2的上端徑向開有分流孔11，當換位活塞2下移一定距離時，噴嘴3會與分流孔11徑向接通，實現分流；

在殼體1管壁上沿圓周徑向安裝有多個導向銷4及限位銷7，每個導向銷4的內端對應插入一個J型槽14中，限位銷7用于換位活塞2下移預定距離時，與凸塊12頂接限制換位活塞2繼續下移；

在殼體1管壁下端口內沿安裝有下端蓋9，下端蓋9中套裝有彈簧內筒8，彈簧內筒8下端頭設置有擋圈10；彈簧內筒8上端頭向上插入換位活塞2的通孔內，彈簧內筒8圓周上套裝有彈簧6，彈簧6上端通過耐磨環5與凸塊12頂接，彈簧6下端與下端蓋9頂接；