激動壓力控制短節(jié)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種激動壓力控制短節(jié)，包括工具連接機構(gòu)、中部短節(jié)和內(nèi)部泄壓機構(gòu)，中部短節(jié)分別與工具連接機構(gòu)的上接頭和下接頭連接，特征在于：中部短節(jié)內(nèi)安裝有內(nèi)部泄壓機構(gòu)，內(nèi)部泄壓機構(gòu)包括閥座、閥座套、閥板、扭簧、彈簧、連接軸和活動套，閥座連接閥座套，閥座套另一端連接有連接軸，連接軸上套裝彈簧，連接軸另一端活動套固定；閥座一端面裝有閥板，在閥座側(cè)面上設(shè)有噴嘴，閥座套上安裝有閥座密封圈；活動套上設(shè)有旁通密封圈。優(yōu)點是：本控制短節(jié)能夠在下套管時減少由于激動壓力造成的井漏風(fēng)險；可用于在下尾管及其它井下管柱作業(yè)中控制井下激動壓力，減少地層壓裂和漏失風(fēng)險；加快管柱下入速度，大幅提高深水井及地質(zhì)情況復(fù)雜的常規(guī)井下尾管及其它管柱作業(yè)時效。
【專利說明】激動壓力控制短節(jié)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于油氣鉆探【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種能夠在下套管時減少由于激動壓力造成的井漏風(fēng)險的激動壓力控制短節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在海上油田開采鉆探作業(yè)中，由于受到水深的影響，深水鉆井作業(yè)存在著地層壓力當(dāng)量密度與破裂壓力當(dāng)量密度之間窗口窄的客觀事實，隨著水深的增加這個窗口值不斷減小，較小的壓力波動都會帶來井底地層破裂、坍塌的風(fēng)險，因此，在下套管、尾管等下管柱作業(yè)時，一旦下入速度過快，極易造成地層破裂、坍塌，甚至發(fā)生漏失，而且發(fā)生漏失的頻率也較高?，F(xiàn)階段，主要是通過控制下管柱的速度來降低作業(yè)風(fēng)險，但同時控制下管柱速度又會帶來遇阻或卡鉆等作業(yè)風(fēng)險，并且增加作業(yè)時間及費用。能夠有效控制激動壓力才是解決下管柱作業(yè)對地層壓力影響最根本的解決方法。本實用新型就是針對深水作業(yè)或者存在漏失風(fēng)險的作業(yè)，研究出一種能夠在下套管時減少由于激動壓力造成的井漏風(fēng)險的工具。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種激動壓力控制短節(jié)。
[0004]本實用新型主要是針對深水作業(yè)或者存在漏失風(fēng)險的作業(yè)，提供一種能夠在下套管時減少由于激動壓力造成的井漏風(fēng)險的工具。本激動壓力控制短節(jié)可以實現(xiàn)下尾管時泥漿旁通導(dǎo)流，大大提高下套管速度，減少地層壓裂、漏失風(fēng)險，加快管柱下入速度，大幅度提高深水井及地質(zhì)情況復(fù)雜的常規(guī)井下套管及其它管柱作業(yè)時效。
[0005]本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0006]激動壓力控制短節(jié)，包括工具連接機構(gòu)、中部短節(jié)和內(nèi)部泄壓機構(gòu)，所述工具連接機構(gòu)包括與上部工具連接的上接頭和與下部工具連接的下接頭，所述中部短節(jié)分別與工具連接機構(gòu)的上接頭和下接頭連接，其特征在于:所述中部短節(jié)內(nèi)安裝有內(nèi)部泄壓機構(gòu)，所述內(nèi)部泄壓機構(gòu)包括閥座、閥座套、閥板、扭簧、彈簧、連接軸和活動套，所述閥座外部螺紋連接閥座套并通過固定銷釘鎖緊，所述閥座套另一端通過螺紋連接有連接軸，所述連接軸上套裝有彈簧，連接軸另一端通過銷釘與活動套固定；所述閥座一端面裝有閥板，在閥座側(cè)面上設(shè)有噴嘴，所述閥座套上安裝有可實現(xiàn)閥座套與中部短節(jié)之間密封的閥座密封圈；所述活動套上設(shè)有可實現(xiàn)活動套與中部短節(jié)之間密封的旁通密封圈。
[0007]本實用新型還可以采用如下技術(shù)方案:
[0008]所述中部短節(jié)上部設(shè)有連通中部短節(jié)上部內(nèi)外環(huán)空的多個連通孔，中部短節(jié)下部設(shè)有連通中部短節(jié)下部內(nèi)外環(huán)空的多個泄壓孔。
[0009]所述閥座一端面制有耳部結(jié)構(gòu)，并通過扭簧、支撐銷與閥板固定一體。
[0010]所述閥座一端部制有方便下入工具的倒角，在該端面上并設(shè)有便于部件組裝上卸扣的開口，所述閥座另一端部外口制有與閥板錐面配合密封的錐面。[0011]所述連接軸軸向上制有多個可實現(xiàn)其內(nèi)外環(huán)空連通的長孔。
[0012]所述閥板上通過鎖緊螺母裝有破裂盤。
[0013]所述下接頭上部制有可對內(nèi)部泄壓機構(gòu)實現(xiàn)下行限位的限位臺階。
[0014]本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是:由于本實用新型采用上述技術(shù)方案，即采用本激動壓力控制短節(jié)在下套管作業(yè)過程中，會對地層產(chǎn)生激動壓力，當(dāng)激動壓力高過設(shè)定值50psi后，內(nèi)部泄壓機構(gòu)克服彈簧力量整體向上移動，使中部短節(jié)下部的泄壓孔露出，實現(xiàn)內(nèi)、外環(huán)空連通，激動壓力得到釋放。內(nèi)部壓力下降，內(nèi)部泄壓機構(gòu)在彈簧作用下彈回，繼續(xù)密封泄壓孔，因此，不必?fù)?dān)心下入管柱速度過快造成的激動壓力過高而造成的地層漏失問題。同時，由于閥板是向下開啟的，不影響正循環(huán)的實現(xiàn)并且閥座通徑大于允許最小內(nèi)徑。當(dāng)需要反循環(huán)時，閥板中部裝有破裂盤，反循環(huán)壓力達(dá)到一定壓力后，破裂盤碎裂實現(xiàn)反循環(huán)通道。本實用新型優(yōu)點是能夠在下套管時減少由于激動壓力造成的井漏風(fēng)險，可實現(xiàn)下尾管時泥漿旁通導(dǎo)流，加快管柱下入速度，減少地層壓裂、漏失風(fēng)險，大幅提高深水井及地質(zhì)情況復(fù)雜的常規(guī)井下套管及其它管柱作業(yè)時效。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實用新型泄壓孔開啟結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是本實用新型正循環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是本實用新型反循環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1、上接頭；2、中部短節(jié)；2_1、連通孔；2_2、泄壓孔；3、固定銷釘；4、閥座；4-1、開口 ；5、破裂片；6、鎖緊螺母；7、閥座套；8、閥座密封圈；9、噴嘴；10、閥板；11、扭簧；12、支撐銷；13、間隙密封圈；14、彈簧；15、連接軸；15-1、長孔；16剪切銷釘；17、活動套；18、旁通密封圈；19、下接頭。
【具體實施方式】
[0020]為能進(jìn)一步了解本實用新型的實用新型內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0021]請參閱圖1，激動壓力控制短節(jié)，包括工具連接機構(gòu)、中部短節(jié)2和內(nèi)部泄壓機構(gòu)，所述工具連接機構(gòu)包括與上部工具連接的上接頭I和與下部工具連接的下接頭19，所述中部短節(jié)分別與工具連接機構(gòu)的上接頭和下接頭連接，所述下接頭上部制有可對內(nèi)部泄壓機構(gòu)實現(xiàn)下行限位的限位臺階。所述中部短節(jié)內(nèi)安裝有內(nèi)部泄壓機構(gòu)，所述內(nèi)部泄壓機構(gòu)包括閥座4、閥座套7、閥板10、扭簧11、彈簧14、連接軸15和活動套17。所述閥座外部螺紋連接閥座套并通過固定銷釘3鎖緊，所述閥座套另一端通過螺紋連接有連接軸15，所述連接軸上套裝有彈簧14，連接軸另一端通過剪切銷釘16與活動套17固定。所述閥座一端面裝有閥板10，在閥座側(cè)面上設(shè)有噴嘴9，所述閥座套上安裝有可實現(xiàn)閥座套與中部短節(jié)之間密封的閥座密封圈8 ;所述活動套上設(shè)有可實現(xiàn)活動套與中部短節(jié)之間密封的旁通密封圈18。
[0022]本實施例中，所述中部短節(jié)上部設(shè)有連通中部短節(jié)上部內(nèi)外環(huán)空的多個連通孔2-1，中部短節(jié)下部設(shè)有連通中部短節(jié)下部內(nèi)外環(huán)空的多個泄壓孔2-2。[0023]本實施例中，所述閥座一端面制有耳部結(jié)構(gòu)，并通過扭簧11、支撐銷12與閥板固
定一體。
[0024]本實施例中，所述閥座一端部制有方便下入工具的倒角，在該端面上并設(shè)有便于部件組裝上卸扣的開口 4-1，所述閥座另一端部外口制有與閥板錐面配合密封的錐面。
[0025]本實施例中，所述連接軸軸向上制有多個可實現(xiàn)其內(nèi)外環(huán)空連通的長孔15-1。
[0026]本實施例中，所述閥板上通過鎖緊螺母6裝有破裂盤5。
[0027]本實用新型的工作原理為:
[0028]如圖2所示，
[0029]( I)實現(xiàn)下套管釋放激動壓力作業(yè)
[0030]在下套管前首先將激動壓力控制短節(jié)連接在套管最下端，然后按照常規(guī)的下套管程序進(jìn)行下入，此時下入速度會導(dǎo)致井筒內(nèi)產(chǎn)生激動壓力，當(dāng)激動壓力高過設(shè)定值50psi后，內(nèi)部泄壓機構(gòu)克服彈簧14的力量整體向上移動，使活動套17離開中部短節(jié)上的泄壓孔位置，此時，中部短節(jié)上的泄壓孔2-2連通內(nèi)外腔，管內(nèi)激動壓力得到釋放；壓力下降后，在彈簧彈力的作用下，內(nèi)部泄壓機構(gòu)彈回復(fù)位，并繼續(xù)密封中部短節(jié)上的泄壓孔。當(dāng)繼續(xù)下入導(dǎo)致井筒內(nèi)激動壓力升高到50psi以上后，重復(fù)以上動作；有效解決下入套管帶來的井筒內(nèi)壓力過高的問題。
[0031]如圖3所示，
[0032](2)下入套管或者固井作業(yè)中的正循環(huán)作業(yè)
[0033]同時，在下入套管的過程中或者進(jìn)行固井作業(yè)時，當(dāng)需要進(jìn)行正循環(huán)時，由于閥板10是向下開啟的，液體推動閥板克服扭簧11的扭力，繞支撐銷12旋轉(zhuǎn)開啟，此時，循環(huán)通道打開通暢，可以實現(xiàn)正循環(huán)，且閥板打開后的閥座通徑大于允許最小內(nèi)通徑。
[0034]如圖4所示，
[0035]( 3 )反循環(huán)大通道開啟作業(yè)
[0036]同時，當(dāng)固井作業(yè)結(jié)束后，可以進(jìn)行反循環(huán)，由于在閥板中部裝有破裂盤，當(dāng)反循環(huán)壓力達(dá)到一定壓力后，使破裂盤5碎裂，實現(xiàn)反循環(huán)大通道的開啟。
[0037]本實用新型附圖中描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種激動壓力控制短節(jié)，包括工具連接機構(gòu)、中部短節(jié)和內(nèi)部泄壓機構(gòu)，所述工具連接機構(gòu)包括與上部工具連接的上接頭和與下部工具連接的下接頭，所述中部短節(jié)分別與工具連接機構(gòu)的上接頭和下接頭連接，其特征在于:所述中部短節(jié)內(nèi)安裝有內(nèi)部泄壓機構(gòu)，所述內(nèi)部泄壓機構(gòu)包括閥座、閥座套、閥板、扭簧、彈簧、連接軸和活動套，所述閥座外部螺紋連接閥座套并通過固定銷釘鎖緊，所述閥座套另一端通過螺紋連接有連接軸，所述連接軸上套裝有彈簧，連接軸另一端通過銷釘與活動套固定；所述閥座一端面裝有閥板，在閥座側(cè)面上設(shè)有噴嘴，所述閥座套上安裝有可實現(xiàn)閥座套與中部短節(jié)之間密封的閥座密封圈；所述活動套上設(shè)有可實現(xiàn)活動套與中部短節(jié)之間密封的旁通密封圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激動壓力控制短節(jié)，其特征在于:所述中部短節(jié)上部設(shè)有連通中部短節(jié)上部內(nèi)外環(huán)空的多個連通孔，中部短節(jié)下部設(shè)有連通中部短節(jié)下部內(nèi)外環(huán)空的多個泄壓孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激動壓力控制短節(jié)，其特征在于:所述閥座一端面制有耳部結(jié)構(gòu)，并通過扭簧、支撐銷與閥板固定一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激動壓力控制短節(jié)，其特征在于:所述閥座一端部制有方便下入工具的倒角，在該端面上并設(shè)有便于部件組裝上卸扣的開口，所述閥座另一端部外口制有與閥板錐面配合密封的錐面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激動壓力控制短節(jié)，其特征在于:所述連接軸軸向上制有多個可實現(xiàn)其內(nèi)外環(huán)空連通的長孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激動壓力控制短節(jié)，其特征在于:所述閥板上通過鎖緊螺母裝有破裂盤。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激動壓力控制短節(jié)，其特征在于:所述下接頭上部制有可對內(nèi)部泄壓機構(gòu)實現(xiàn)下行限位的限位臺階。
【文檔編號】E21B17/02GK203769669SQ201420038738
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】馬認(rèn)琦, 劉景超, 趙維青, 劉傳剛, 鄭偉, 陳杰, 關(guān)清濤 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司監(jiān)督監(jiān)理技術(shù)分公司