專利名稱：壓差式循環(huán)節(jié)流閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油天然氣開采技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種在油氣水井修井或措施作業(yè)過程中，與管柱上的液壓功能工具配合使用的循環(huán)閥。
技術(shù)背景油氣水井作業(yè)中使用的管柱上的液壓工具為液壓封隔器、試壓開關(guān)閥或定壓開關(guān)閥。目前的管柱一般采用下部安裝固定式或芯筒式球座的方法，依靠投入鋼球與球座形成密封，通過向管柱內(nèi)打壓完成管柱的設(shè)計(jì)動作。這種結(jié)構(gòu)存在以下缺點(diǎn)I、提出管柱時，其內(nèi)部的流體無法卸入井筒，帶出地面溢撒后會造成環(huán)境污染，同時也因流體滯留管柱內(nèi)加大了提升負(fù)荷；2、球座的密封芯被打掉后，球座失去功能，原管柱無法實(shí)現(xiàn)二次打壓；3、管柱內(nèi)留有球體等物體，影響管柱的通徑與暢通，如果采用芯筒式球座則會在井內(nèi)形成落物，特別是對于水平井來說，由于井身結(jié)構(gòu)的限制，無法完成相關(guān)的功能動作，由此限制了管柱的功能。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種用于在油氣水井修井或措施作業(yè)過程中，與管柱上的液壓工具配合使用的利用流量大小在油管和套管的環(huán)形空間內(nèi)形成的節(jié)流壓力差進(jìn)行自動開啟和關(guān)閉的閥裝置。為此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種壓差式循環(huán)節(jié)流閥，包括外套、可移動地設(shè)置在外套內(nèi)的芯軸和分別與外套的上下端連接的上接頭和下接頭，所述芯軸的上端插入上接頭內(nèi)、下端形成有椎體，在下接頭的端部形成有與所述椎體形成相適應(yīng)的椎座，芯軸下部的外周面向內(nèi)凹陷，形成彈簧安裝空間，在該彈簧安裝空間內(nèi)設(shè)置有彈簧，使椎體和錐座之間形成間隙，芯軸上段、中段和下段的內(nèi)徑依次減小，在芯軸下段的壁面上形成有多個進(jìn)液孔，在芯軸中段設(shè)置有節(jié)流嘴，在節(jié)流嘴的圓形端面上均勻分布有孔道，在芯軸上端內(nèi)側(cè)設(shè)置有密封圈，所述上接頭與芯軸和外套之間密封連接。所述彈簧為不銹鋼彈簧，其截面為圓形或矩形。本實(shí)用新型的循環(huán)閥既具有反循環(huán)功能，又可以使鉆桿或油管內(nèi)液體流入套管，并且還可以多次操作。該循環(huán)閥通過流量大小在油管和套管之間形成的節(jié)流壓力差進(jìn)行自動開啟和關(guān)閉，起下管柱在低流量或無流量時，閥裝置自動開啟，實(shí)現(xiàn)自動灌液/卸液；正向高流量時先限流后截止承壓，實(shí)現(xiàn)完成諸如管柱試壓、坐封封隔器、開關(guān)定壓閥等液壓工具動作的功能。本實(shí)用新型可更大程度地保證隨時、多次地實(shí)現(xiàn)打壓、放壓、灌液、卸液及暢通等控制，解決了目前工藝灌液費(fèi)力、費(fèi)時、卸液排液污染環(huán)境等問題，滿足了管柱的液壓功能要求，特別是適應(yīng)水平井、大斜度井施工。
圖I是本實(shí)用新型的壓差式循環(huán)節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中節(jié)流嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的壓差式循環(huán)閥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。參見圖1，本實(shí)用新型的壓差式循環(huán)節(jié)流閥包括外套2、可移動地設(shè)置在外套2內(nèi)的芯軸5和分別與外套2的上下端連接的上接頭I和下接頭8。芯軸5的上端插入上接頭I內(nèi)、下端形成有椎體4，在下接頭8的端部形成有與椎體4形成相適應(yīng)的椎座8a。芯軸5下部的外周面向內(nèi)凹陷，形成彈簧安裝空間，在該彈簧安裝空間內(nèi)設(shè)置有彈簧6，使椎體4和錐座之間形成間隙，芯軸5上段、中段和下段的內(nèi)徑依次減小，在芯軸5下段的壁面上形成有多個進(jìn)液孔5a，在芯軸5中段設(shè)置有節(jié)流嘴7，在節(jié)流嘴7的圓形端面上均勻分布有孔 道，在芯軸5上端內(nèi)側(cè)設(shè)置有密封圈3，上接頭I與芯軸5和外套2之間密封連接。彈簧6為不銹鋼彈簧，其截面為圓形或矩形?，F(xiàn)場使用時，油管連接液壓封隔器，油管下端連接本工具。所述的連接全部為油管螺紋扣連接。將上述工藝管柱下入套管內(nèi)，液壓封隔器坐封位置位于油氣水層以上。下井時，在彈簧力作用下，芯軸5下端的椎體面與錐座離開一定間距，井液通過底部中心孔、芯軸椎體與錐座間隙、芯套側(cè)面進(jìn)/出液孔進(jìn)入管柱內(nèi)腔，實(shí)現(xiàn)自動灌液功能。同理，上提時管柱內(nèi)流體通過芯套側(cè)面進(jìn)/出液孔、芯套椎體與錐坐間隙、底部中心孔流入井筒，實(shí)現(xiàn)卸液卸荷功能。當(dāng)需要管柱密閉打壓時，向管柱內(nèi)泵入流體，有一定流量時，流體通過節(jié)流板時產(chǎn)生壓力差，推動芯套壓縮彈簧并使芯套椎體坐于錐座內(nèi)將流經(jīng)通道關(guān)閉，繼續(xù)泵入流體管柱蹩起壓力，泄壓后在彈簧力作用下，使芯套椎體與錐座脫離接觸，失去密封，循環(huán)閥導(dǎo)通開啟。該循環(huán)閥在下管柱時能使井內(nèi)流體壓井液自動灌入管柱以實(shí)現(xiàn)壓力平衡，在起管柱時閥體自動開啟將管柱內(nèi)的流體壓井液流出，從而避免了管柱卸扣時溢出井液污染環(huán)境。
權(quán)利要求1.一種壓差式循環(huán)節(jié)流閥，其特征在于包括外套(2)、可移動地設(shè)置在外套(2)內(nèi)的芯軸(5)和分別與外套(2)的上下端連接的上接頭(I)和下接頭(8)，所述芯軸(5)的上端插入上接頭(I)內(nèi)、下端形成有椎體(4)，在下接頭(8)的端部形成有與所述椎體(4)形成相適應(yīng)的椎座(8a)，芯軸(5)下部的外周面向內(nèi)凹陷，形成彈簧安裝空間，在該彈簧安裝空間內(nèi)設(shè)置有彈簧(6)，使椎體(4)和錐座之間形成間隙，芯軸(5)上段、中段和下段的內(nèi)徑依次減小，在芯軸(5)下段的壁面上形成有多個進(jìn)液孔(5a)，在芯軸(5)中段設(shè)置有節(jié)流嘴(7)，在節(jié)流嘴(7)的圓形端面上均勻分布有孔道，在芯軸(5)上端內(nèi)側(cè)設(shè)置有密封圈(3)，所述上接頭與芯軸(5)和外套(2)之間密封連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓差式循環(huán)節(jié)流閥，其特征在于所述彈簧(6)為不銹鋼彈 簧，其截面為圓形或矩形。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種壓差式循環(huán)節(jié)流閥，包括外套、可移動地設(shè)置在外套內(nèi)的芯軸和分別與外套的上下端連接的上接頭和下接頭，芯軸的上端插入上接頭內(nèi)、下端形成有椎體，在下接頭的端部形成有與所述椎體形成相適應(yīng)的椎座，芯軸下部的外周面向內(nèi)凹陷，形成彈簧安裝空間，在該彈簧安裝空間內(nèi)設(shè)置有彈簧，使椎體和錐座之間形成間隙，芯軸上段、中段和下段的內(nèi)徑依次減小，在芯軸下段的壁面上形成有多個進(jìn)液孔，在芯軸中段設(shè)置有節(jié)流嘴，在節(jié)流嘴的圓形端面上均勻分布有孔道，在芯軸上端內(nèi)側(cè)設(shè)置有密封圈，上接頭與芯軸和外套之間密封連接。該循環(huán)節(jié)流閥能隨時、多次地實(shí)現(xiàn)打壓、放壓、灌液和卸液，其操作簡單，不會造成卸液排液污染。
文檔編號E21B34/08GK202381040SQ20112052458
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者冮森林, 劉首杰, 徐克彬, 王延勇, 王燕聲, 馬昌慶 申請人:中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司