專(zhuān)利名稱(chēng)：一種井下投球控制開(kāi)關(guān)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油氣井試油試采井下工具，尤其是涉及一種井下投球后打壓
開(kāi)關(guān)控制閥。
背景技術(shù)：
隨著石油勘探開(kāi)發(fā)的進(jìn)展，油氣井試油試采工藝不斷更新，目前常用的試油測(cè)試 方法是每測(cè)試一層，就要打開(kāi)循環(huán)閥壓井，起出測(cè)試管柱，更換管柱再向上部井段測(cè)試，以 此類(lèi)推，完成全井試油測(cè)試。頻繁的起下管柱，首先浪費(fèi)時(shí)間，其次，起下管柱過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)了 也容易發(fā)生井噴事故，頻繁的起下管柱也容易發(fā)生井下落物。對(duì)于多層的碳酸鹽巖的井進(jìn) 行分層試采，由于碳酸鹽巖儲(chǔ)層的不穩(wěn)產(chǎn)特性，單層試采經(jīng)常在很短的時(shí)間就枯竭或發(fā)生 水淹，需要上返試采其它井段，此時(shí)需要使用修井機(jī)把原來(lái)下入的管柱起出來(lái)，施工需要很 長(zhǎng)時(shí)間，造成施工成本大幅增加。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的狀況，為了解決試井時(shí)頻繁起管柱的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供 一種在關(guān)閉油管主通道的同時(shí)也可以打開(kāi)工具上端的油、套環(huán)空循環(huán)通道的裝置，采用的 方案如下一種井下投球控制開(kāi)關(guān)閥，包括上接頭、外筒和下接頭，其特征在于，所述上接 頭與外筒連接，所述外筒內(nèi)依次安裝有球座、滑閥、彈簧爪、動(dòng)力芯軸、球閥、花鍵芯軸，所述 球座通過(guò)卡簧固定在滑閥頂端，所述滑閥與外筒之間有空氣腔，所述上接頭上有循環(huán)孔，所 述彈簧爪與滑閥、動(dòng)力芯軸連接，所述操作臂一端與彈簧爪、動(dòng)力芯軸連接另一端與球閥連 接，所述下接頭與花鍵芯軸安裝在一起。 本實(shí)用新型的一優(yōu)選方式所述空氣腔的長(zhǎng)度^滑閥落下時(shí)露出循環(huán)孔的距離， 所述空氣腔下部安裝有緩沖墊。 本實(shí)用新型的另一優(yōu)選方式所述空氣腔長(zhǎng)度為104. 75mm。 本實(shí)用新型的再一優(yōu)選方式所述操作臂安裝在外筒內(nèi)壁上，所述操作臂的上端 通過(guò)卡合方式與彈簧爪下端外側(cè)凹槽連接，下端通過(guò)凸起與球閥連接，所述球閥內(nèi)閥球上 開(kāi)有孔洞，所述操作臂上球形凸起卡入閥球上孔洞內(nèi)。
本實(shí)用新型的還一優(yōu)選方式所述滑閥與上接頭通過(guò)剪切銷(xiāo)釘固定。
本實(shí)用新型的又一優(yōu)選方式所述上接頭、外筒、下接頭相互連接處有密封圈密 封。
在一起
本實(shí)用新型的另一優(yōu)選方式所述外筒包括滑閥外筒和球閥外筒并通過(guò)螺紋連接
本實(shí)用新型的再一優(yōu)選方式所述循環(huán)孔的直徑為50-70mm。 本實(shí)用新型的再一優(yōu)選方式所述循環(huán)孔優(yōu)選為61. 35mm。 本實(shí)用新型的再一優(yōu)選方式所述下接頭連接有存儲(chǔ)式壓力計(jì)。 本方案當(dāng)球坐落在球座上后，管柱內(nèi)打壓，壓力作用在銷(xiāo)釘所處圓形面積上轉(zhuǎn)換為向下的推力，當(dāng)推力大于銷(xiāo)釘?shù)募羟辛r(shí)銷(xiāo)釘被剪斷，依靠管柱液柱壓力和空氣腔壓力 差，向下壓縮空氣腔，滑閥下端推動(dòng)彈簧爪帶動(dòng)操作臂，操作臂通過(guò)凸起推動(dòng)閥球旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn) 關(guān)閉球閥，使下面測(cè)試井段關(guān)閉并可進(jìn)行壓力恢復(fù)測(cè)試，此時(shí)滑套芯軸的頂端正好運(yùn)動(dòng)到 循環(huán)孔的下面，循環(huán)孔當(dāng)量直徑大，管柱內(nèi)外實(shí)現(xiàn)連通可以進(jìn)行壓井或?qū)Φ诙舆M(jìn)行測(cè)試。 本技術(shù)方案效率高、事故率低，使用方便。大大縮短了試油時(shí)間，節(jié)約了大量施工作業(yè)成本， 同時(shí)也把安全風(fēng)險(xiǎn)降到了最低。實(shí)現(xiàn)了一趟管柱對(duì)三個(gè)試油井段分別測(cè)試的目的。

圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式如圖1所示，將投球球座4利用卡簧安裝在滑閥5頂端，卡簧可以固定球座，滑閥5 通過(guò)剪切銷(xiāo)釘17安裝在上接頭1內(nèi)，上接頭1上的循環(huán)孔11位于剪切銷(xiāo)釘17的上方，循 環(huán)孔11的上下兩邊、滑閥5與上接頭1接觸的地方都有密封圈18密封，循環(huán)孔11的直徑 在50-70毫米之間，優(yōu)選為61. 35mm。為了安裝方便，一般將外筒2分為滑閥外筒19、球閥 外筒20兩部份，兩者之間通過(guò)螺紋連接，滑閥外筒19與上接頭1通過(guò)螺紋連接在一起，連 接處位于上接頭剪切銷(xiāo)釘孔上方，連接處與剪切銷(xiāo)釘孔之間安裝有密封圈18，在滑閥的中 部外表面、滑閥外筒19的內(nèi)表面對(duì)應(yīng)處分別有一臺(tái)階，兩個(gè)臺(tái)階相互錯(cuò)開(kāi)形成一個(gè)空氣腔 IO，空氣腔10的上下方分別由密封圈密封，空氣腔10的下部安裝有彈性緩沖墊13，用于緩 沖滑閥下降時(shí)的沖力，空氣腔10的長(zhǎng)度保證滑閥下降后循環(huán)孔11可完全露出，本方案空氣 腔10的長(zhǎng)度選為104. 75mm?；y的下端連接一個(gè)彈簧爪6，彈簧爪6的上部利用彈力固定 在滑閥5下端，下部裝入動(dòng)力芯軸7上的爪槽內(nèi)。彈簧爪6外表面下部有凹槽，凹槽與操作 臂12 —端的凸起卡合，球閥8安裝在動(dòng)力芯軸7下方，包括球藍(lán)、彈簧墊、閥球15、閥球座， 在閥球上有一凹洞16，操作臂的另一端有朝向軸心的球形凸起14，球形凸起14卡入閥球15 上的凹洞16內(nèi)，球閥8的下方連接有花鍵芯軸9，花鍵芯軸9通過(guò)螺紋與下接頭3連接，在 連接處還安裝的密封圈18密封，在下接頭的另一端可安裝有存儲(chǔ)式壓力計(jì)。 本申請(qǐng)裝置控制閥隨跨隔管柱及其它測(cè)試工具一起入井，在每個(gè)需要測(cè)試點(diǎn)安裝 控制閥，安裝時(shí)循環(huán)孔ll為關(guān)閉狀態(tài)，下方的球閥8為打開(kāi)狀態(tài)?？刂崎y連接在兩只封隔 器之間，下接頭下端連接存儲(chǔ)式壓力計(jì)，控制閥設(shè)計(jì)有足夠的銷(xiāo)釘孔，可以根據(jù)控制閥下入 的深度或計(jì)劃措施改造的壓力，任意選擇銷(xiāo)釘數(shù)量來(lái)滿(mǎn)足施工要求。在需要打開(kāi)控制閥時(shí)， 在管柱內(nèi)投球到球座4上后通過(guò)管外施加壓力，當(dāng)滑閥5受到的壓力轉(zhuǎn)換為縱向力達(dá)到或 超過(guò)銷(xiāo)釘總的剪切力時(shí)，銷(xiāo)釘17被剪斷，上部液柱壓力作用在滑閥頂面上，擠壓空氣腔10 內(nèi)大氣壓力，使滑閥5迅速下落，滑閥下端利用固定的彈簧爪6、動(dòng)力芯軸7向下推動(dòng)操作 臂12，操作臂12下行時(shí)，操作臂上的球形凸起14推動(dòng)閥球15發(fā)生縱向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)90° ，使 閥球15關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)管柱內(nèi)關(guān)閉，球閥8打開(kāi)的行程要小于循環(huán)孔11打開(kāi)的行程，操作臂12 停止運(yùn)動(dòng)后，滑閥5下端繼續(xù)下行進(jìn)入彈簧爪6內(nèi)部，直到循環(huán)孔11打開(kāi)，此時(shí)彈簧爪6上 部進(jìn)入滑閥5與外筒2之間的空隙，循環(huán)孔11被露出并建立管柱內(nèi)外通道，實(shí)現(xiàn)此層的關(guān) 閉測(cè)試，在下接頭的另一端安裝存儲(chǔ)式壓力計(jì)，用于測(cè)試封閉后井下壓力值。
權(quán)利要求一種井下投球控制開(kāi)關(guān)閥，包括上接頭(1)、外筒(2)和下接頭(3)，其特征在于，所述上接頭(1)與外筒(2)連接，所述外筒內(nèi)依次安裝有球座(4)、滑閥(5)、彈簧爪(6)、動(dòng)力芯軸(7)、球閥(8)、花鍵芯軸(9)，所述球座(4)通過(guò)卡簧固定在滑閥(5)頂端，所述滑閥(5)與外筒(2)之間有空氣腔(10)，所述上接頭上有循環(huán)孔(11)，所述彈簧爪(6)上端與滑閥(5)、動(dòng)力芯軸(7)連接下端與操作臂(12)連接，所述操作臂(12)一端與彈簧爪(6)、動(dòng)力芯軸(7)連接另一端與球閥(8)連接，所述下接頭(3)與花鍵芯軸(9)安裝在一起。
2. 如權(quán)利要求l所述的井下投球控制開(kāi)關(guān)閥，其特征在于，所述空氣腔(10)的長(zhǎng)度^滑閥落下時(shí)露出循環(huán)孔的距離，所述空氣腔(10)下部安裝有緩沖墊(13)。
3. 如權(quán)利要求2所述的井下投球控制開(kāi)關(guān)閥，其特征在于，所述空氣腔(10)長(zhǎng)度為104.75mm。
4. 如權(quán)利要求2所述的井下投球控制開(kāi)關(guān)閥，其特征在于，所述操作臂(12)安裝在外筒(2)內(nèi)壁上，所述操作臂的上端通過(guò)卡合方式與彈簧爪下端外側(cè)凹槽連接，下端通過(guò)凸起(14)與球閥(8)連接，所述球閥內(nèi)閥球(15)上開(kāi)有孔洞(16)，所述操作臂上球形凸起(14)卡入閥球上孔洞(16)內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求4所述的井下投球控制開(kāi)關(guān)閥，其特征在于，所述滑閥(5)與上接頭(1)通過(guò)剪切銷(xiāo)釘(17)固定。
6. 如權(quán)利要求5所述的井下投球控制開(kāi)關(guān)閥，其特征在于，所述上接頭、外筒、下接頭相互連接處有密封圈(18)密封。
7. 如權(quán)利要求6所述的井下投球控制開(kāi)關(guān)閥，其特征在于，所述外筒(2)包括滑閥外筒(19)和球閥外筒(20)并通過(guò)螺紋連接在一起。
8. 如權(quán)利要求7所述的井下投球控制開(kāi)關(guān)閥，其特征在于，所述循環(huán)孔(11)的直徑為50-70mm。
9. 如權(quán)利要求7所述的井下投球控制開(kāi)關(guān)閥，其特征在于，所述循環(huán)孔(11)優(yōu)選為61. 35mm。
10. 如權(quán)利要求7所述的井下投球控制開(kāi)關(guān)閥，其特征在于，所述下接頭(3)連接有存儲(chǔ)式壓力計(jì)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種井下投球控制開(kāi)關(guān)閥，具體涉及一種井下投球后打壓開(kāi)關(guān)控制閥。為了解決試井時(shí)頻繁起管柱的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種在關(guān)閉油管主通道的同時(shí)也可以打開(kāi)工具上端的油、套環(huán)空循環(huán)通道的裝置，包括上接頭、外筒和下接頭，上接頭與外筒連接，外筒內(nèi)依次安裝有球座、滑閥、彈簧爪、動(dòng)力芯軸、球閥、花鍵芯軸，球座通過(guò)卡簧固定在滑閥頂端，滑閥與外筒之間有空氣腔，上接頭上有循環(huán)孔，彈簧爪與滑閥、動(dòng)力芯軸連接，述操作臂一端與彈簧爪、動(dòng)力芯軸連接另一端與球閥連接，下接頭與花鍵芯軸安裝在一起。本技術(shù)方案效率高、事故率低，使用方便。大大縮短了試油時(shí)間，節(jié)約了大量施工作業(yè)成本。
文檔編號(hào)E21B34/08GK201474666SQ200920172899
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月20日
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