[發明專利]一種井下防噴器

有效

• 申請號: 202110639807.X
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113090219B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 于浩;牟易升;練章華;張強;林鐵軍;趙朝陽
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B33/12
• 分類號: E21B33/12;E21B34/08
• 代理公司: 深圳峰誠志合知識產權代理有限公司 44525
• 代理人: 胡石開

1.一種井下防噴器，其特征在于，包括依次連接的止逆閥系統和膠筒封堵系統；膠筒封堵系統包括外套管、內套管、活塞環和膠筒；內套管的上端從外套管下方插入并固定于外套管中，內套管與外套管之間形成的環形空腔為活塞腔；活塞環位于活塞腔中且與外套管內壁、內套管外壁密封滑動連接，活塞環的上端與外套管內部連通、下端與外套管外部連通；膠筒同軸套設于外套管外壁且其一端與外套管固定連接、另一端與活塞環的下端固定連接；活塞環的任意一端還連接有定位鎖止結構，用于增大活塞環滑動時的起步阻力；所述止逆閥系統用于井噴時封堵外套管內部環空；

所述止逆閥系統包括閥芯和閥座，閥座位于閥芯的上方；所述閥芯與所述活塞環經限位結構滑動連接，限位結構用于限制閥芯沿活塞環軸向移動的距離，使得閥芯沿活塞環軸線滑動一定距離后兩者一起移動；所述閥芯包括直管段、擴徑段；所述直管段的尺寸小于閥座的流道的尺寸，流體流動過程中直管段進入閥座的流道會產生節流作用增大閥芯上、下端面的壓差；所述擴徑段與閥座配合，擴徑段壓緊閥座后關閉閥座的流道；當所述膠筒完全舒張時，閥芯受流體沖擊下移，所述閥芯與所述閥座之間存在環空供流體流動；當出現井噴時，閥芯上升并沿活塞環軸向滑動至閥芯與活塞環一起向上移動，此時，直管段的一部分進入閥芯流道中，閥芯上下端壓差開始輔助活塞環移動；膠筒壓縮過程中，直管段繼續沿閥座的流道向上移動；當膠筒完全壓縮坐封后，擴徑段壓緊閥座關閉內套管；當膠筒完全壓縮坐封后再次解封時，向內套管上端注入流體，閥芯上端面壓力大于下端面壓力，閥芯開始沿活塞環軸向滑動至閥芯與活塞環一起移動，此時，直管段的一部份仍然位于閥座流道中，能夠將閥芯的壓力差提供給活塞環輔助其移動。

2.根據權利要求1所述的一種井下防噴器，其特征在于，所述止逆閥系統包括閥芯和閥座，閥座位于閥芯的上方；所述閥芯為空心體結構，能夠漂浮在液面上，使得井噴時閥芯依靠浮力上浮壓緊閥座封堵外套管內部環空。

3.根據權利要求1所述的一種井下防噴器，其特征在于，所述閥芯為空心體結構，能夠漂浮在液面上。

4.根據權利要求1-3任一所述的一種井下防噴器，其特征在于，所述定位鎖止結構包括筒體、滾球、彈性元件、止位凹槽；止位凹槽有兩個且位于內套管外壁或外套管內壁，兩個止位凹槽分別對應活塞環移動時的起點、終點位置；所述筒體沿內套管徑向布置且其一端封閉、另一端設置中空部位；所述中空部位的尺寸小于滾球的直徑；彈性元件和滾球均位于筒體中且彈性元件一端壓緊滾球使得滾球的一端伸出筒體的中空部位壓緊止位凹槽；當活塞環移動過程中，定位鎖止結構的滾球落入止位凹槽后滑動阻力增大被鎖止。

5.根據權利要求4所述的一種井下防噴器，其特征在于，所述定位鎖止結構與所述活塞環的上端固定連接，所述止位凹槽位于所述外套管內壁；當所述膠筒舒張時，所述滾球所在的止位凹槽與泄壓孔連通，所述泄壓孔與外套管外部連通。