[實(shí)用新型]剪切式套管環(huán)空泄壓閥

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820512072.8
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN208184710U
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾靜;房軍;高德利;王宴濱;何鵬飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)(北京)
• 主分類號: E21B34/08
• 分類號: E21B34/08
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王春光

本實(shí)用新型為一種剪切式套管環(huán)空泄壓閥，包括一接箍，接箍的外壁上設(shè)置第一臺階部，自第一臺階部向上設(shè)有第一導(dǎo)向孔，自各第一導(dǎo)向孔的外壁向內(nèi)穿設(shè)剪切銷釘；接箍的外壁上套設(shè)有外筒，外筒的內(nèi)壁上設(shè)置第二臺階部，自第二臺階部向下設(shè)有活塞孔，活塞孔的底部向下貫通設(shè)置第二導(dǎo)向孔；各活塞孔內(nèi)分別滑設(shè)閥芯，閥芯包括閥芯主體，閥芯主體的頂部設(shè)置第一導(dǎo)向軸，第一導(dǎo)向軸上套設(shè)有復(fù)位彈簧，閥芯主體的底部設(shè)置第二導(dǎo)向軸，第二導(dǎo)向軸上設(shè)置進(jìn)液通道。該剪切式套管環(huán)空泄壓閥既能在環(huán)空壓力過大時(shí)自動進(jìn)行卸壓，同時(shí)又能滿足注水泥固井時(shí)的憋壓候凝操作要求，具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便的特點(diǎn)，有助于實(shí)現(xiàn)油氣井的安全開采。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及石油鉆完井技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種剪切式套管環(huán)空泄壓閥。

背景技術(shù)

在高溫高壓油氣井生產(chǎn)過程中，井筒徑向傳熱引起了井筒套管、環(huán)空流體熱膨脹，使得環(huán)空流體壓力升高，增加了油氣井套管柱和井口載荷。套管在較高的環(huán)空壓力載荷下可能會發(fā)生屈服破壞、失穩(wěn)屈曲、擠毀等危險(xiǎn)事故，一旦異常環(huán)空壓力引起井下套管柱服役失效，將導(dǎo)致油氣井不得不停產(chǎn)修井。

套管環(huán)空的異常高壓若得不到有效釋放，井筒內(nèi)的氣體將直接突破環(huán)空密封裝置并釋放至大氣環(huán)境中，嚴(yán)重污染大氣環(huán)境。在海洋油氣井中，其套管頭是一層層坐掛在水下井口內(nèi)，不能安裝泄壓閥等裝備使環(huán)空與外界環(huán)境連通，環(huán)空流體受熱膨脹后被完全圈閉在井筒中，只能采取修井解決。

在注水泥固井時(shí)，由于水泥漿凝固失重，導(dǎo)致環(huán)空內(nèi)壓力下降，若環(huán)空壓力小于地層壓力，則可能引起油氣水上竄，造成封固段竄槽，影響固井質(zhì)量，因此常常采用憋壓候凝提高水泥環(huán)封固效果。

因此需要既能滿足降低套管外部環(huán)空的環(huán)空壓力需求，又能滿足注水泥固井時(shí)憋壓候凝的操作要求的壓力控制工具。

由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，提出一種剪切式套管環(huán)空泄壓閥，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種剪切式套管環(huán)空泄壓閥，既能在環(huán)空壓力過大時(shí)自動進(jìn)行卸壓，同時(shí)又能滿足注水泥固井時(shí)的憋壓候凝操作要求，具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便的特點(diǎn)，有助于實(shí)現(xiàn)油氣井的安全開采。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種剪切式套管環(huán)空泄壓閥，包括一接箍，所述接箍的外壁上設(shè)置直徑呈減小設(shè)置的第一臺階部，自所述第一臺階部向上延伸設(shè)有多個的第一導(dǎo)向孔，自各所述第一導(dǎo)向孔的外壁沿徑向向內(nèi)穿設(shè)有剪切銷釘；所述接箍的外壁上能拆卸地套設(shè)有外筒，所述外筒的內(nèi)壁頂部與所述接箍位于所述第一臺階部上方的外壁密封抵靠連接，所述外筒的內(nèi)壁上位于所述第一臺階部的下方設(shè)置直徑呈減小設(shè)置的第二臺階部，所述第二臺階部和所述第一臺階部呈上下間隔設(shè)置，所述第一臺階部和所述第二臺階部之間構(gòu)成流體緩沖腔，所述接箍位于所述第二臺階部上方的外壁上沿徑向設(shè)置排液透孔；自所述第二臺階部向下延伸設(shè)有多個的活塞孔，各所述活塞孔的底部向下延伸且貫通設(shè)置直徑呈減小設(shè)置的第二導(dǎo)向孔；

各所述活塞孔內(nèi)分別滑設(shè)有閥芯，所述閥芯包括閥芯主體，所述閥芯主體的頂部設(shè)置直徑呈減小設(shè)置的第一導(dǎo)向軸，所述第一導(dǎo)向軸能滑動穿設(shè)于所述第一導(dǎo)向孔內(nèi)且所述第一導(dǎo)向軸的頂端頂?shù)钟谒黾羟袖N釘?shù)膫?cè)壁上，所述第一導(dǎo)向軸上套設(shè)有復(fù)位彈簧；所述閥芯主體的底部設(shè)置直徑呈減小設(shè)置的第二導(dǎo)向軸，所述第二導(dǎo)向軸能滑動穿設(shè)于所述第二導(dǎo)向孔內(nèi)，所述閥芯主體的外徑尺寸小于所述活塞孔的內(nèi)徑尺寸；所述第一導(dǎo)向軸上設(shè)置有能連通所述第一導(dǎo)向孔和所述流體緩沖腔的排液通道，所述第二導(dǎo)向軸上設(shè)置有能連通所述第二導(dǎo)向孔和所述活塞孔的進(jìn)液通道。

在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，各所述活塞孔與對應(yīng)的所述第二導(dǎo)向孔之間構(gòu)成第四臺階部，所述閥芯主體與所述第二導(dǎo)向軸之間構(gòu)成能軸向頂?shù)钟谒龅谒呐_階部上的第五臺階部。

在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述第四臺階部上設(shè)置直徑向下減縮的第一錐面，所述第五臺階部上設(shè)置與所述第一錐面匹配的第二錐面。