[發明專利]隨鉆安全旁通裝置液壓平衡裝置和旁通堵漏倒扣方法

有效

• 申請號: 202010596837.2
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111734343B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 張耀先;雷華才;劉登兵;何宜輝;夏銘莉;陳濤;張偉;劉偉;周旭成;何潤生;劉國偉
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團西部鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21B17/02;E21B31/00;E21B34/08
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標事務所 65105
• 代理人: 周星瑩;湯潔

1.一種隨鉆安全旁通裝置液壓平衡裝置，其特征在于包括上堵漏短節、下倒扣短節、花鍵套、上活塞、下活塞、倒扣內筒、第一剪釘、第二剪釘和球座，上堵漏短節下端與下倒扣短節上端固定安裝在一起，上堵漏短節下端內側設有下部位于下倒扣短節上部內側的花鍵套，上堵漏短節下端內側設有沿圓周分布有上花鍵塊，對應每個上花鍵塊位置下倒扣短節上端內側均設有下花鍵塊，花鍵套中部外側設有花鍵槽，上花鍵塊和下花鍵塊均位于對應位置花鍵槽內；上堵漏短節上部內側設有上活塞，上活塞下端外側與花鍵套上端內側固定安裝在一起，上活塞上端內側設有內環槽，內環槽內固定安裝有球座，上活塞上端外側設有密封環臺，上堵漏短節中部內側設有第一內環臺，對應密封環臺與第一內環臺之間位置的上活塞中部外側套裝有復位彈簧，對應密封環臺中部位置的上堵漏短節外側沿圓周分布有至少兩個內外貫通的旁通孔，對應上活塞上端位置上堵漏短節上部內側設有能對上活塞上行限位的限位件；下倒扣短節下部內側設有倒扣內筒，倒扣內筒上端外側與花鍵套下端內側固定安裝在一起，倒扣內筒下端外側設有下端位于其下方的下活塞，下活塞通過第一剪釘與倒扣內筒固定安裝在一起，對應下活塞上方位置的下倒扣短節中部內側設有第二內環臺，對應下活塞下方位置的下倒扣短節下端內側設有第三內環臺，對應下活塞與第三內環臺之間的下倒扣短節外側沿圓周分布有至少一個第二剪釘，第二剪釘內端均位于下倒扣短節內；對應第一內環臺與上花鍵塊之間位置的上堵漏短節外側沿圓周分布有至少一個內外貫通的上注油孔，對應花鍵套下端與第二內環臺之間位置的下倒扣短節外側沿圓周分布有至少一個內外貫通的下注油孔。

2.根據權利要求1所述的隨鉆安全旁通裝置液壓平衡裝置，其特征在于還包括O形密封圈，對應旁通孔上方位置的密封環臺與上堵漏短節之間上下間隔設有至少一道O形密封圈，對應第一剪釘上方位置的下活塞與下倒扣短節之間上下間隔設有至少一道O形密封圈。

3.根據權利要求1或2所述的隨鉆安全旁通裝置液壓平衡裝置，其特征在于限位件為擋環，上堵漏短節上部內側固定安裝有擋環。

4.根據權利要求1或2所述的隨鉆安全旁通裝置液壓平衡裝置，其特征在于上堵漏短節下端與下倒扣短節上端通過螺紋連接固定安裝在一起，上活塞下端外側與花鍵套上端內側通過螺紋連接固定安裝在一起，倒扣內筒上端外側與花鍵套下端內側通過螺紋連接固定安裝在一起。

5.根據權利要求3所述的隨鉆安全旁通裝置液壓平衡裝置，其特征在于上堵漏短節下端與下倒扣短節上端通過螺紋連接固定安裝在一起，上活塞下端外側與花鍵套上端內側通過螺紋連接固定安裝在一起，倒扣內筒上端外側與花鍵套下端內側通過螺紋連接固定安裝在一起。

6.根據權利要求1或2或5所述的隨鉆安全旁通裝置液壓平衡裝置，其特征在于還包括堵頭，每個上注油孔和下注油孔內均固定安裝有堵頭；或/和，還包括噴嘴，上堵漏短節外側沿圓周均布有兩個旁通孔，每個旁通孔內均固定安裝有噴嘴。

7.根據權利要求3所述的隨鉆安全旁通裝置液壓平衡裝置，其特征在于還包括堵頭，每個上注油孔和下注油孔內均固定安裝有堵頭；或/和，還包括噴嘴，上堵漏短節外側沿圓周均布有兩個旁通孔，每個旁通孔內均固定安裝有噴嘴。

8.根據權利要求4所述的隨鉆安全旁通裝置液壓平衡裝置，其特征在于還包括堵頭，每個上注油孔和下注油孔內均固定安裝有堵頭；或/和，還包括噴嘴，上堵漏短節外側沿圓周均布有兩個旁通孔，每個旁通孔內均固定安裝有噴嘴。

9.一種如權利要求1至8中任一項所述的隨鉆安全旁通裝置液壓平衡裝置的旁通堵漏倒扣方法，其特征在于包括：

（1）從上注油孔和下注油孔，向上活塞和下活塞之間位置的環空腔內注入液壓油后，排出環空腔內的空氣，并對上花鍵塊和下花鍵塊與花鍵套之間潤滑，而后封堵上注油孔和下注油孔并接入管串中，隨管串下放至井內；

（2）井下發生井漏后，投入能夠打撈的堵球，堵球下落至上活塞上端封堵上堵漏短節中心通道，堵球井液的作用下推動上活塞、花鍵套、倒扣內筒和下活塞整體下行，使下活塞下端座于第二剪釘上，開啟旁通孔；

（3）井上向管串內注入堵漏液，堵漏液從旁通孔流出，實現堵漏作業；

（4）堵漏作業完成后，打撈堵球開啟上堵漏短節中心通道，在復位彈簧回復力的作用下推動上活塞，使上活塞、花鍵套、倒扣內筒和下活塞整體上行，使上活塞上端抵于限位件，關閉旁通孔；

（5）重復上述（2）至（4），在不起下鉆的情況下，實現無限次堵漏作業；

（6）井下發生卡鉆后，投入能夠打撈的堵球，堵球下落至上活塞上端封堵上堵漏短節中心通道，井上加壓泵入井液，堵球井液的作用下推動上活塞、花鍵套、倒扣內筒和下活塞整體下行，剪斷第二剪釘并座于第三內環臺上端，使上花鍵塊從花鍵槽上端脫離；

（7）井上轉動管串使上堵漏短節下端與下倒扣短節上端脫扣，上提管串將使第二內環臺下端與下活塞上端接觸，從而剪斷第一剪釘將下活塞和下倒扣短節留在井下，確保上部鉆具的或儀器的安全，實現倒扣作業。