本發(fā)明涉及油田鉆完井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種與石油鉆桿工具配套使用的結(jié)構(gòu)簡單、便于操作且安全可靠的井漏控制閥。

背景技術(shù)：

目前，常用的鉆具組合底部需有螺桿鉆具、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向、mwd等精密工具，當(dāng)遇到井漏地層時，需用堵漏材料進(jìn)行堵漏作業(yè)，大顆粒的堵漏材料通過上述工具會將其損壞。需起鉆重新下管柱，不但浪費(fèi)大量作業(yè)時間，還容易出現(xiàn)井壁坍塌或井噴事故。通常解決方案為在鉆具組合上方安裝旁通循環(huán)閥讓堵漏材料從鉆具旁通進(jìn)入環(huán)空，保障下部工具安全。目前，現(xiàn)有旁通循環(huán)閥技術(shù)主要有兩種形式：一種為在需要進(jìn)行堵漏時，通過投球堵住內(nèi)通道，然后打壓打開旁通循環(huán)通道，進(jìn)行循環(huán)堵漏作業(yè)，作業(yè)完成后起鉆重新修復(fù)旁通循環(huán)閥，這樣做雖能進(jìn)行堵漏作業(yè)但浪費(fèi)了大量作業(yè)時間；另外一種為遙控式鉆井旁通堵漏接頭，通過開泵、停泵即可遙控該旁通接頭開通，循環(huán)堵漏完畢再遙控關(guān)閉，但由于未進(jìn)行投球，在旁通通道打開的同時，內(nèi)通道依舊是開啟的，堵漏劑仍有致使下部工具出現(xiàn)問題的風(fēng)險。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種井漏控制閥，實(shí)現(xiàn)了起、下鉆時通過投不同尺寸的開關(guān)球、隔離球打開或關(guān)閉旁通通道進(jìn)行多次堵漏作業(yè)，克服了現(xiàn)有旁通循環(huán)閥每次下入時只能進(jìn)行一次堵漏作業(yè)或者存在堵漏風(fēng)險的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種井漏控制閥，包括外筒，中筒總成、球座總成、彈簧總成和中筒芯軸；所述中筒總成位于所述外筒內(nèi)側(cè)中上部，包括中筒母螺紋段、中筒公螺紋段、內(nèi)套中軸和第一擋環(huán)；所述中筒母螺紋段和所述中筒公螺紋段相互連接，并固定設(shè)置在所述外筒內(nèi)側(cè)，所述中筒母螺紋位于所述中筒公螺紋的上部；所述內(nèi)套中軸位于所述中筒母螺紋段和所述中筒公螺紋段內(nèi)側(cè)并與所述中筒母螺紋段和所述中筒公螺紋段之間能相互運(yùn)動，所述內(nèi)套中軸的上部連接所述第一擋環(huán)，所述第一擋環(huán)位于所述中筒母螺紋段內(nèi)側(cè)；所述球座總成位于所述中筒總成內(nèi)側(cè)上部，包括相互連接的上球座、中球座和下球座；所述上球座和所述下球座通過過盈配合分別設(shè)置于所述內(nèi)套中軸內(nèi)側(cè)上部；所述中筒芯軸位于所述外筒內(nèi)側(cè)并與所述外筒之間形成環(huán)空腔，所述中筒芯軸的上部連接于所述內(nèi)套中軸的下部，所述中筒芯軸的下部外側(cè)通過間隙配合設(shè)置有浮動活塞，所述中筒芯軸的底部連接有第二檔環(huán)；所述彈簧總成位于所述環(huán)空腔內(nèi)，包括與所述內(nèi)套中軸下底面相接觸的碟簧，和設(shè)置在所述碟簧上的墊片；所述外筒側(cè)壁上設(shè)置有若干個與所述內(nèi)套中軸相配合并限制其運(yùn)動的導(dǎo)向銷。

進(jìn)一步的，所述外筒上部為錐形母螺紋，下部為錐形公螺紋；所述外筒的中上部側(cè)壁上沿圓周方向均勻開設(shè)有與所述導(dǎo)向銷一一對應(yīng)、用于安裝導(dǎo)向銷的螺紋孔，所述外筒的中上部側(cè)壁上、位于每一個所述螺紋孔的正上方均開設(shè)有旁通孔。

進(jìn)一步的，所述上球座和所述下球座均為上部敞口的圓筒狀結(jié)構(gòu)；所述中球座為圓筒狀結(jié)構(gòu)，其中部側(cè)壁上沿圓周方向均勻開設(shè)有與所述外筒上的旁通孔相對應(yīng)的若干個旁通孔。

其中，所述上球座和所述下球座均采用聚氨酯材料或橡膠材料制成；所述中球座采用硬質(zhì)合金材料制成。

進(jìn)一步的，所述內(nèi)套中軸為圓筒狀結(jié)構(gòu)，其上、下兩側(cè)分別設(shè)置有梯形母螺紋，其中上部側(cè)壁上沿圓周方向均勻開設(shè)有與所述中球座上的旁通孔一一對應(yīng)的若干個通孔，其下部沿圓周方向設(shè)置有與所述導(dǎo)向銷相配合的滑道。

其中，所述滑道由與所述導(dǎo)向銷一一對應(yīng)的若干個j型槽沿周向連通構(gòu)成，所述j型槽包括軸向布置的長滑槽，和設(shè)置在所述長滑槽頂部、與軸線之間具有一角度布置的短滑槽，所述短滑槽與相鄰j型槽的長滑槽相連通。

進(jìn)一步的，所述中筒公螺紋段為圓筒狀結(jié)構(gòu)，其上部設(shè)置有公螺紋，其中部側(cè)壁上沿圓周方向設(shè)置有與所述外筒上的旁通孔一一對應(yīng)的若干個通孔，其下部側(cè)壁上沿圓周方向設(shè)置有與所述外筒上的螺紋孔一一對應(yīng)的若干個通孔。

進(jìn)一步的，所述浮動活塞為圓筒狀結(jié)構(gòu)，其上下兩側(cè)外部設(shè)置有倒角，其中部內(nèi)外兩側(cè)分別設(shè)置有o形圈。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明井漏控制閥可利用現(xiàn)場常用鉆桿工具下入井內(nèi)作業(yè)位置，當(dāng)鉆井過程中發(fā)生井漏時，通過投不同尺寸的開關(guān)球、隔離球打開或關(guān)閉旁通通道，實(shí)現(xiàn)堵漏功能，有效的保護(hù)了鉆具組合底部螺桿鉆具、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向、mwd等精密工具，且本發(fā)明控制閥一趟鉆中可實(shí)現(xiàn)多次堵漏作業(yè)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性高、便于操作且制造成本低。

附圖說明

圖1：本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：本發(fā)明中筒總成和球座總成局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3：本發(fā)明彈簧總成和中筒芯軸局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4：本發(fā)明內(nèi)套中軸上的滑道平面展開結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)注：1、外筒；2、中筒母螺紋段；3、第一擋環(huán)；4、上球座；5、旁通孔；6、中筒公螺紋段；7、導(dǎo)向銷；8、墊片；9、碟簧；10、浮動活塞；11、第二檔環(huán)；12、開關(guān)球；13、隔離球；14、中球座；15、下球座；16、內(nèi)套中軸；17、中筒芯軸；18、滑道；19、通孔；20、旁通孔；21、o形圈；22、長滑槽；23、短滑槽。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

如附圖1至圖4所示，一種井漏控制閥，其上、下端扣型均為api標(biāo)準(zhǔn)扣型，包括外筒1，中筒總成、球座總成、彈簧總成和中筒芯軸17。

所述外筒1上部為錐形母螺紋，下部為錐形公螺紋；所述外筒1的中上部側(cè)壁上沿圓周方向均勻開設(shè)有若干個螺紋孔，每個所述螺紋孔內(nèi)均安裝有與下述內(nèi)套中軸16相配合并限制其運(yùn)動的導(dǎo)向銷7，所述導(dǎo)向銷7插入下述內(nèi)套中軸16的滑道18內(nèi)；所述外筒1的中上部側(cè)壁上、位于每一個所述螺紋孔的正上方均開設(shè)有旁通孔5。

所述中筒總成位于所述外筒1內(nèi)側(cè)中上部，通過所述導(dǎo)向銷7連接于所述外筒1內(nèi)部，包括中筒母螺紋段2、中筒公螺紋段6、內(nèi)套中軸16和第一擋環(huán)3。所述中筒母螺紋段2和所述中筒公螺紋段6相互連接，并固定設(shè)置在所述外筒1內(nèi)側(cè)，所述中筒母螺紋位于所述中筒公螺紋的上部；所述內(nèi)套中軸16位于所述中筒母螺紋段2和所述中筒公螺紋段6內(nèi)側(cè)并與所述中筒母螺紋段2和所述中筒公螺紋段6之間能相互運(yùn)動(上下移動和旋轉(zhuǎn))，所述內(nèi)套中軸16的上部螺紋連接所述第一擋環(huán)3，所述第一擋環(huán)3位于所述中筒母螺紋段2內(nèi)側(cè)。其中，所述內(nèi)套中軸16為圓筒狀結(jié)構(gòu)，其上、下兩側(cè)分別設(shè)置有梯形母螺紋，其中上部側(cè)壁上沿圓周方向均勻開設(shè)有與下述中球座14上的旁通孔20一一對應(yīng)的若干個通孔19，其下部沿圓周方向設(shè)置有與所述導(dǎo)向銷7相配合的滑道18；所述滑道18由與所述導(dǎo)向銷7一一對應(yīng)的若干個j型槽沿周向連通構(gòu)成(即所述j型槽和所述導(dǎo)向銷7的個數(shù)相同，每一個所述導(dǎo)向銷7均同時滑動至所述j型槽的長滑槽22或短滑槽23)，所述j型槽包括軸向布置的長滑槽22，和設(shè)置在所述長滑槽22頂部、與軸線之間具有一定角度布置的短滑槽23，所述短滑槽23與相鄰j型槽的長滑槽22相連通。所述中筒公螺紋段6為圓筒狀結(jié)構(gòu)，其上部設(shè)置有公螺紋，其中部側(cè)壁上沿圓周方向設(shè)置有與所述外筒1上的旁通孔5一一對應(yīng)的若干個通孔，其下部側(cè)壁上沿圓周方向設(shè)置有與所述外筒1上的螺紋孔一一對應(yīng)的若干個通孔。

所述球座總成位于所述中筒總成內(nèi)側(cè)上部，包括相互連接的上球座4、中球座14和下球座15；所述上球座4和所述下球座15通過過盈配合分別設(shè)置于所述內(nèi)套中軸16內(nèi)側(cè)上部。所述上球座4和所述下球座15均為上部敞口的圓筒狀結(jié)構(gòu)；所述中球座14為圓筒狀結(jié)構(gòu)，其中部側(cè)壁上沿圓周方向均勻開設(shè)有與所述外筒1上的旁通孔5相對應(yīng)的若干個旁通孔20。所述上球座4和所述下球座15均采用聚氨酯材料或橡膠材料等高彈性非金屬材料制成；所述中球座14采用硬質(zhì)合金材料制成。

所述中筒芯軸17位于所述外筒1內(nèi)側(cè)并與所述外筒1之間形成環(huán)空腔，所述中筒芯軸17的上部螺紋連接于所述內(nèi)套中軸16的下部，所述中筒芯軸17的下部外側(cè)通過間隙配合設(shè)置有浮動活塞10，所述中筒芯軸17的底部連接有第二檔環(huán)11。其中，所述浮動活塞10為圓筒狀結(jié)構(gòu)，其上下兩側(cè)外部設(shè)置有大角度倒角，其中部內(nèi)外兩側(cè)分別設(shè)置有o形圈21。

所述彈簧總成位于所述環(huán)空腔內(nèi)，包括與所述內(nèi)套中軸16下底面相接觸的碟簧9，和設(shè)置在所述碟簧9上的墊片8，所述墊片8設(shè)置有3個，分別位于所述碟簧9的上部、中部和下部。作業(yè)時，投遞作業(yè)球憋壓帶動中筒總成壓縮彈簧總成使其儲存能量，作業(yè)球通過球座總成后，依靠碟簧9儲存能量實(shí)現(xiàn)內(nèi)套中軸16外側(cè)滑道18換向。

使用本發(fā)明控制閥下入到達(dá)指定位置需要進(jìn)行堵漏作業(yè)時，首先投開關(guān)球12至上球座4，開泵憋壓使球座總成帶動中筒總成下移并壓縮彈簧總成，滑道18換向、導(dǎo)向銷7落入短滑槽23，此時，外筒1上的旁通孔5與內(nèi)套中軸16上的通孔19和中球座14上的旁通孔20一一對齊，旁通通道打開；繼續(xù)打壓直至開關(guān)球12通過球座總成進(jìn)入到井漏控制閥工具下面捕球器中；然后投隔離球13至下球座15，隔離內(nèi)部通道，進(jìn)行堵漏作業(yè)；待作業(yè)完畢后，再次投開關(guān)球12至上球座4，開泵憋壓使球座總成帶動中筒總成下移并壓縮彈簧總成，滑道18再次換向、導(dǎo)向銷7落入長滑槽22，旁通通道關(guān)閉，然后繼續(xù)進(jìn)行鉆井作業(yè)。待再次遇到漏失底層時，重復(fù)上述動作，再次進(jìn)行堵漏作業(yè)。