一體式隨鉆堵漏循環(huán)控制閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鉆井技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種一體式隨鉆堵漏循環(huán)控制閥。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著油氣勘探開發(fā)的發(fā)展，深井、復(fù)雜井和特殊工藝井的數(shù)量逐年上升，油田的井漏問題的越來越突出，發(fā)生漏失井?dāng)?shù)量和漏失損失表現(xiàn)出逐年增加的勢頭，而井漏問題是鉆井過程中十分棘手的難題，往往會(huì)浪費(fèi)大量的人力、財(cái)力和時(shí)間，嚴(yán)重的井漏會(huì)引發(fā)井壁坍塌、卡鉆和井噴事故，甚至?xí)挂豢诰畧?bào)廢，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。雖然人們提出并研制了許多堵漏技術(shù)和方法，但是鉆井井漏問題至今仍未得到有效解決。
[0003]井漏的一般處理方法有靜止堵漏、顆粒橋塞堵漏、用高失水漿液堵漏、暫堵法、無機(jī)膠凝物質(zhì)堵漏法、復(fù)合堵漏技術(shù)、強(qiáng)行鉆進(jìn)套管封隔技術(shù)等。對于復(fù)雜地層井漏處理，國內(nèi)外在堵漏材料、堵漏工具和工藝方法方面都有一定的研宄。對于特大洞穴、裂縫、鹽層底部地層、多套壓力體系地層、又噴又漏的地層、低壓地層、水層、調(diào)整井的漏失是世界公認(rèn)的難題，也是鉆井事故中的災(zāi)難性事故。針對這些問題，在現(xiàn)有堵漏技術(shù)的基礎(chǔ)上，目前又發(fā)展了工具堵漏、各種聚合物-膠聯(lián)劑段塞和合成石墨粉堵漏等?，F(xiàn)有堵漏工具助堵工具、注入工具、封隔工具、輸送工具和混合工具五類，在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)不同的堵漏方法和工藝來選擇相應(yīng)的堵漏工具，不僅可以提尚堵漏成功率和堵漏質(zhì)量，還能縮短時(shí)間和減少人力物力消耗，尤其適用于一些比較復(fù)雜的井漏情況。
[0004]因此，堵漏工具已成為對付井漏的一種重要手段。據(jù)報(bào)道，美國國民油井公司設(shè)計(jì)出的循環(huán)堵漏短節(jié)，能夠進(jìn)行無限次的隨鉆堵漏作業(yè)，有效保護(hù)BHA鉆具組合；而DSI公司研發(fā)的一體式隨鉆旁通閥，在使用渦輪、井下馬達(dá)或取芯作業(yè)過程中發(fā)生井漏時(shí)，可在地面上多次通過液壓控制旁通閥的開關(guān)進(jìn)行堵漏作業(yè)。然而國外的堵漏工具雖然比較先進(jìn)，但價(jià)格昂貴且租賃費(fèi)用高，而我國在堵漏工具研宄方面也提出了一些漏堵漏方法，如采用在鉆頭和鉆鋌之間安裝旋轉(zhuǎn)射流器，使其在漏層的井壁上形成一層低滲、牢固的泥餅，提高井壁的承壓能力，但此方法主要適用于孔隙和裂縫性漏層的井漏，雖然對防漏堵漏有一定的效果，但是鉆具底部無法連接螺桿鉆具、隨鉆測斜儀等高精密工具，因此國內(nèi)目前還沒有在有些油氣井鉆探中成功應(yīng)用隨鉆堵漏循環(huán)短節(jié)技術(shù)和配套工具，為了降低購置租賃費(fèi)用，急需研制一種這樣的工具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單、隨鉆具一起組合下入鉆井且不影響正常鉆井作業(yè)的一體式隨鉆堵漏循環(huán)控制閥。
[0006]為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]一種一體式隨鉆堵漏循環(huán)控制閥，包括轉(zhuǎn)換接頭、閥體、壓軸套、導(dǎo)向軸套、芯軸、導(dǎo)引管、球座、工作彈簧、擋環(huán)、阻流活動(dòng)塊、阻流彈簧、限位軸套和捕球器。
[0008]所述轉(zhuǎn)換接頭中心形成有通孔，所述閥體的一端套裝在所述轉(zhuǎn)換接頭上，使所述轉(zhuǎn)換接頭相對于所述閥體的內(nèi)側(cè)形成具有支撐作用的臺(tái)肩，其中，所述閥體和所述轉(zhuǎn)換接頭之間為固定連接。在所述轉(zhuǎn)換接頭的內(nèi)壁上形成有連接內(nèi)螺紋，在所述閥體的另一端端部向內(nèi)收縮并形成有連接外螺紋。
[0009]所述壓軸套設(shè)置在所述閥體內(nèi)且所述壓軸套內(nèi)形成有容納導(dǎo)向軸套和所述芯軸的空間，所述芯軸套裝在所述壓軸套上，在所述芯軸內(nèi)壁上形成有一環(huán)形臺(tái)階，使所述壓軸套的一端頂在所述轉(zhuǎn)換接頭的端部、另一端頂在所述環(huán)形臺(tái)階上，所述導(dǎo)向軸套套裝在所述芯軸上，所述導(dǎo)向軸套一端頂在所述轉(zhuǎn)換接頭的端部、另一端頂在所述閥體內(nèi)側(cè)形成的第一臺(tái)肩上。
[0010]優(yōu)選地，在所述芯軸和所述導(dǎo)向軸套之間設(shè)置有導(dǎo)引塊，所述導(dǎo)引塊可以在所述壓軸套、所述導(dǎo)向軸套和所述芯軸之間形成的導(dǎo)向槽中移動(dòng)，有效防止芯軸在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中發(fā)生徑向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011]在所述芯軸內(nèi)壁形成的所述環(huán)形臺(tái)階上形成有一環(huán)形凸臺(tái)，所述球座設(shè)置在所述環(huán)形凸臺(tái)的上端，所述導(dǎo)引管的一端套裝并連接在所述芯軸內(nèi)壁上且該端端部頂在所述環(huán)形凸臺(tái)的下端，所述導(dǎo)引管與所述芯軸內(nèi)壁之間為螺紋連接。
[0012]在所述閥體和所述芯軸的側(cè)壁上沿圓周方向均形成有至少兩個(gè)循環(huán)孔，所述閥體上的循環(huán)孔和所述芯軸上的循環(huán)孔在初始狀態(tài)分別位于所述球座下部和上部且所述閥體上的循環(huán)孔和所述芯軸上的循環(huán)孔的數(shù)目和位置相互對應(yīng)，使芯軸下行運(yùn)動(dòng)至與所述閥體上的循環(huán)孔連通，即達(dá)該裝置的旁通狀態(tài)，即可進(jìn)行堵漏施工作業(yè)。
[0013]所述擋環(huán)套裝在所述導(dǎo)引管上且所述擋環(huán)與所述閥體之間留有空隙，所述限位軸套套裝在所述導(dǎo)引管上，所述限位軸套一端頂在所述擋環(huán)上，另一端頂在所述閥體內(nèi)側(cè)形成的第二臺(tái)肩上，所述阻流活動(dòng)塊套裝在所述限位軸套上。
[0014]在所述閥體和所述導(dǎo)引管之間、所述閥體和所述限位軸套之間均留有空間，所述工作彈簧和所述阻流彈簧分別套裝在所述導(dǎo)引管和所述限位軸套上，使所述工作彈簧一端壓在所述阻流活動(dòng)塊上、另一端壓在所述擋環(huán)上，使所述阻流彈簧一端壓在所述芯軸端部、另一端壓在所述限位軸套端部形成的臺(tái)肩上。
[0015]在阻流活動(dòng)塊的下端安裝阻流彈簧，當(dāng)工作彈簧下行為壓縮狀態(tài)時(shí)，液壓油經(jīng)過擋環(huán)與閥體之間的間隙推動(dòng)阻流活動(dòng)塊下行，推動(dòng)阻流活動(dòng)塊壓縮阻流彈簧，所述限位軸套和所述閥體之間未設(shè)置密封圈留有間隙，使井內(nèi)流體通過限位軸套與閥體之間的間隙進(jìn)入井筒內(nèi)，不會(huì)形成死腔。
[0016]當(dāng)投球憋壓后，芯軸與導(dǎo)引管下行，壓縮工作彈簧，直到芯軸循環(huán)孔與閥體循環(huán)孔對齊，形成堵漏作業(yè)的流通通道。工作彈簧的上端固定在芯軸上，下端固定在擋環(huán)上，擋環(huán)與閥體直接留有間隙，同時(shí)限位軸套與閥體之間安裝有阻流活動(dòng)塊，并分別與閥體和限位軸套密封配合，在限位軸套與阻流活動(dòng)塊之間安裝有彈簧。當(dāng)芯軸下行壓縮工作彈簧的同時(shí)，壓縮密封腔內(nèi)的液壓油，液壓油經(jīng)過擋環(huán)與閥體之間的間隙，推動(dòng)阻流活動(dòng)塊下行，壓縮下彈簧。當(dāng)工作彈簧恢復(fù)后，阻流活動(dòng)塊也在下彈簧的恢復(fù)力作業(yè)下回到原來的位置。
[0017]在所述閥體側(cè)壁上且位于檔環(huán)上方形成有至少一個(gè)油孔，所述油孔用于向閥體、芯軸、導(dǎo)引管和阻流活動(dòng)塊構(gòu)成的密閉空間內(nèi)注入或更換潤滑油，所述油孔平時(shí)采用絲堵堵住。
[0018]所述捕球器設(shè)置在所述閥體的底部，在所述閥體底部內(nèi)側(cè)設(shè)置有卡簧，所述捕球器與所述閥體底部螺紋連接。在閥體下端安裝有捕球器，保證所投的球不會(huì)進(jìn)入底部鉆具組合，堵塞底部鉆具組合。捕球器與閥體采用螺紋連接，并安裝有卡簧擋圈，安全可靠、易于操作。
[0019]優(yōu)選地，在所述閥體與所述壓軸套之間、在所述壓軸套與所述芯軸之間、在所述導(dǎo)向軸套與所述芯軸之間均相互配合形成密封，使導(dǎo)引塊處于密閉的空間內(nèi)。
[0020]優(yōu)選地，在所述芯軸與所述球座之間相互配合形成密封。
[0021]優(yōu)選地，在所述導(dǎo)向軸套端部與所述閥體內(nèi)側(cè)形成的第一臺(tái)肩之間設(shè)置有密封組，密封效果好，壽命長。
[0022]優(yōu)選地，在所述閥體與所述芯軸之間、在所述導(dǎo)引管與所述限位軸套之間、在所述阻流活動(dòng)塊與所述限位軸套之間和在所述閥體與所述阻流活動(dòng)塊之間均相互配合形成密封。使工作彈簧安置在閥體、芯軸、導(dǎo)引管和阻流活動(dòng)塊構(gòu)成的密閉空間內(nèi)，其空間內(nèi)裝有潤滑油，不僅可以潤滑彈簧和芯軸，而且還能有效防止工作彈簧暴露于井內(nèi)流體中。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，該一體式隨鉆堵漏循環(huán)控制閥設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單，根據(jù)隨鉆堵漏施工設(shè)計(jì)的要求，隨鉆具一起下入，不影響正常鉆進(jìn)；當(dāng)遇到漏層需要堵漏時(shí)，無需起下鉆，能有效避免堵塞