專利名稱：一種脈沖閥式井下防噴器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于石油鉆井領(lǐng)域，具體涉及一種脈沖閥式井下防噴器，用于石油鉆井過程中鉆遇高壓地層需要進(jìn)行井筒內(nèi)的鉆柱與環(huán)空封隔，實施井控作業(yè)。
背景技術(shù)：
石油鉆井井控封井目前常規(guī)采用井口防噴器，這種方式會使地層流體過多地進(jìn)入井筒鉆井液中，井口關(guān)井后套壓很高，給井控作業(yè)造成過高的風(fēng)險。石油鉆井過程中經(jīng)常會鉆遇到高壓地層，特別是深井超深井或淺層氣地層，為了早期進(jìn)行關(guān)井，實施井控作業(yè)，需要采用井下早期關(guān)井，即采用井下防噴器關(guān)井，這樣更有利于井控壓井作業(yè)。 可是目前國內(nèi)外沒有關(guān)于井下防噴器的成熟的技術(shù)和設(shè)備，國外雖然有相關(guān)的專利出現(xiàn)，但也沒有得到推廣應(yīng)用，主要是因為在封隔井筒環(huán)空時，橡膠膨脹后不能鎖定，進(jìn)而不能有效封隔環(huán)空，封隔位置之上不能實施循環(huán)壓井作業(yè)，不能實現(xiàn)井下防噴的功能。具體來說，專利號為US4712613A的美國專利提出了旋塞閥井下防噴器，但只有原理方案，沒有研制樣機，它的主要特點是用泥漿脈沖傳遞控制信號、用電磁閥控制流道開啟與關(guān)閉、鉆井液作為動力源、旋塞閥封隔鉆柱、可膨脹封隔器封隔環(huán)空。它的缺點是解封后旋塞閥不能打開，不能建立正常循環(huán)。專利號為US4367794A的美國專利提出了插板閥井下防噴器，但只有原理方案，沒有研制樣機。它的主要特點是鉆桿聲波傳遞控制信號、電動螺旋機構(gòu)作為動力源、插板封隔鉆柱、可膨脹封隔器封隔環(huán)空、并設(shè)計有失效解決備用方案。它的缺點是封隔位置之上無循環(huán)通道、插板閥不能承受高壓、封隔器與環(huán)空保持暢通。挪威科技工業(yè)學(xué)院和挪威科技工業(yè)大學(xué)于上個世紀(jì)90年代至2001年期間提出了提升閥井下防噴器(美國專利US5404953A)，給出了原理方案，研制了試驗樣機，在模擬井上進(jìn)行了試驗，之后未見新的進(jìn)展。它的主要特點是泥漿脈沖傳遞控制信號、電動機械控制機構(gòu)作為動力源、提升閥封隔鉆柱、可膨脹封隔器封隔環(huán)空。缺點是封隔器不能鎖定。西南石油大學(xué)申請了兩個專利，其中專利號為200910312467的專利公開了提升閥式井下內(nèi)外一體式防噴器、專利號為201020037531的專利公開了提升閥式井下內(nèi)外一體式防噴器。也只有原理方案，無樣機，與US5404953A中給出的原理相同，缺點是封隔器不能鎖定。綜上所述，雖然國外進(jìn)行過提閥式井下防噴器的研究，并有專利出現(xiàn)，但其存在以下不足(I)關(guān)井過程中橡膠體膨脹后不能鎖定，即不能有效關(guān)井或不能承受較高的關(guān)井壓力；(2)信號傳輸方式的可靠性不夠。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種脈沖閥式井下防噴器，實現(xiàn)井下鉆柱內(nèi)和環(huán)空封隔，有效防止井噴、井涌等異常狀況發(fā)生時對工作人員及設(shè)備帶來的危害；在隨鉆鉆遇高壓地層時，利用本實用新型即可實施有效關(guān)井作業(yè)，從而實現(xiàn)安全快速的井控作業(yè)和鉆井作業(yè)。本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種脈沖閥式井下防噴器，包括殼體I以及安裝在殼體I的內(nèi)流道中的傳動總成；在所述殼體I下部的外表面上安裝有可膨脹封隔器；所述傳動總成包括上執(zhí)行機構(gòu)3和 下執(zhí)行機構(gòu)8 ;所述上執(zhí)行機構(gòu)3和下執(zhí)行機構(gòu)8均為電動液壓裝置；所述上執(zhí)行機構(gòu)3位于下執(zhí)行機構(gòu)8上方，所述可膨脹封隔器位于下執(zhí)行機構(gòu)8的下方；通過所述傳動總成控制可膨脹封隔器的膨脹和收縮，進(jìn)而實現(xiàn)對地層的封隔和解封。所述殼體I的內(nèi)流道包括連通且同軸線的四段流道，從上至下依次為入口流道、上流道、下流道和出口流道；所述入口流道為上大下小的錐孔，其小口徑端通過上圓柱孔連通所述上流道，所述上流道的直徑大于所述入口流道的小口徑處的直徑，也大于所述上圓柱孔的直徑；所述上流道和下流道的直徑一致，上流道和下流道之間的過渡段為下圓柱孔，所述下圓柱孔的直徑小于上流道和下流道的直徑；所述出口流道為圓柱孔，其直徑小于所述上流道和下流道的直徑。所述上執(zhí)行機構(gòu)3安裝在所述上流道內(nèi)并與上流道同軸線，且與上流道的上、下端以及內(nèi)壁之間均留有間隙；在所述上流道的下部，殼體I的內(nèi)壁向內(nèi)突出形成上執(zhí)行機構(gòu)閥座4，所述上執(zhí)行機構(gòu)3的下端帶有上提升閥5，所述上提升閥5與所述上執(zhí)行機構(gòu)閥座4以及下圓柱孔配合形成閥門；上執(zhí)行機構(gòu)3的下端、上提升閥5與上執(zhí)行機構(gòu)閥座4三者圍合成所述上閥座空腔；當(dāng)提升閥5處于最上端位置時封閉進(jìn)液通道6，且該處的管柱內(nèi)流道打開的；當(dāng)提升閥5處于中間位置時，進(jìn)液通道6與管柱內(nèi)流道連通，且該處位置的管柱內(nèi)流道打開；當(dāng)提升閥5處于最下端位置時，進(jìn)液通道6與管柱內(nèi)流道連通，處于該處位置的管柱內(nèi)流道關(guān)閉，即鉆井液流動到該處就不能再向下流動；所述上執(zhí)行機構(gòu)3通過下端的螺紋與上執(zhí)行機構(gòu)閥座4連接，固定在上流道內(nèi)；在所述上執(zhí)行機構(gòu)3的上部安裝有上執(zhí)行機構(gòu)支撐2，所述上執(zhí)行機構(gòu)支撐2對上執(zhí)行機構(gòu)3起扶正作用；流體可穿過所述上執(zhí)行機構(gòu)支撐2。所述下執(zhí)行機構(gòu)8安裝在所述下流道內(nèi)并與下流道同軸線，且與下流道的上、下端以及內(nèi)壁之間均留有間隙；在所述下流道的下部，殼體I的內(nèi)壁向內(nèi)突出形成下執(zhí)行機構(gòu)閥座9，所述下執(zhí)行機構(gòu)8的下端帶有下提升閥10，所述下提升閥10與所述下執(zhí)行機構(gòu)閥座9以及出口流道配合形成閥門；下執(zhí)行機構(gòu)8的下端、下提升閥10與下執(zhí)行機構(gòu)閥座9三者圍合成所述下閥
座空腔；所述下執(zhí)行機構(gòu)8通過下端的螺紋與下執(zhí)行機構(gòu)閥座9連接，固定在下流道內(nèi)；在所述下執(zhí)行機構(gòu)8的上部安裝有下執(zhí)行機構(gòu)支撐7，所述下執(zhí)行機構(gòu)支撐7對下執(zhí)行機構(gòu)8起扶正作用；流體可穿過所述下執(zhí)行機構(gòu)支撐7。[0023]所述可膨脹封隔器安裝在所述出口流道對應(yīng)的殼體I的外壁上；所述可膨脹封隔器包括膠筒上支架13、膠筒下支架16和可膨脹膠筒15 ；所述膠筒上支架13和膠筒下支架16均為具有彈性的金屬環(huán)，所述可膨脹膠筒15的上端澆注在膠筒上支架13上，下端澆注在膠筒下支架16上；所述膠筒上支架13和膠筒下支架16的內(nèi)部均開有螺紋，通過螺紋連接安裝在殼體I的外壁上；所述可膨脹膠筒15的內(nèi)壁與殼體I的外壁之間有環(huán)形間隙。在所述上執(zhí)行機構(gòu)閥座4的兩側(cè)分別開有封隔器進(jìn)液通道6和閥座通孔12 ;所述封隔器進(jìn)液通道6沿殼體I的壁向下一直延伸到所述可膨脹膠筒15與殼體I之間的環(huán)形間隙內(nèi)，將上閥座空間與環(huán)形間隙連通，液體通過封隔器進(jìn)液通道6進(jìn)入到可膨脹膠筒15與殼體I之間環(huán)形間隙內(nèi)，使可膨脹膠筒15向外鼓脹，直至接觸井壁，實現(xiàn)環(huán)空封隔；所述上執(zhí)行機構(gòu)閥座4將上流道的空間分隔成上下兩段，分別為上流道上段和上··流道下段，兩段通過所述閥座通孔12連通。在所述下執(zhí)行機構(gòu)閥座9的兩側(cè)分別開有循環(huán)孔11和閥座通孔12 ;所述循環(huán)孔11將所述下閥座空間與環(huán)空連通；所述下執(zhí)行機構(gòu)閥座9將下流道的空間分隔成上下兩段，分別為下流道上段和下流道下段，兩段通過所述閥座通孔12連通。所述循環(huán)孔11和封隔器進(jìn)液通道6是不連通的。所述上執(zhí)行機構(gòu)3和下執(zhí)行機構(gòu)8均包括液壓缸301、控制器302、安全閥303、電機304、液壓泵305、油箱306和電磁閥307。所述上提升閥5和下提升閥10均包括提升閥桿308和閥球，上提升閥5直接焊接在上執(zhí)行機構(gòu)3的液壓缸301的下端，下提升閥10直接焊接在下執(zhí)行機構(gòu)8的液壓缸301的下端；所述上提升閥5的提升閥桿308 —端與上執(zhí)行機構(gòu)3的液壓缸301的活塞連接，另一端穿過所述上閥座空腔與閥球連接，所述閥球位于上執(zhí)行機構(gòu)閥座4下方的上流道下段內(nèi)；所述下提升閥10的提升閥桿308 —端與下執(zhí)行機構(gòu)8的液壓缸301的活塞連接，另一端穿過所述下閥座空腔與閥球連接，所述閥球位于下執(zhí)行機構(gòu)閥座9下方的下流道下段內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是(I)在井下當(dāng)發(fā)現(xiàn)溢流后，利用本實用新型可以在井下關(guān)閉鉆桿和地層環(huán)空；(2)本實用新型是通過脈沖壓力控制信號，由電動液壓執(zhí)行機構(gòu)帶動提升閥上下移動，實現(xiàn)動作，原理可行；(3)使用本實用新型不會影響正常鉆井作業(yè)；(4)利用本實用新型可以實現(xiàn)早期關(guān)井，有利于井控作業(yè)；在實現(xiàn)關(guān)井后，能在封隔位置之上能建立循環(huán)；采用井下關(guān)井作業(yè)，關(guān)井后處理完關(guān)井上部的受侵鉆井液后，再解封，繼續(xù)實施鉆井作業(yè)，這樣達(dá)到鉆井時隨鉆實施井下關(guān)井，達(dá)到安全井空作業(yè)和鉆井作業(yè)；(5)利用本實用新型，關(guān)井和解封作業(yè)的操作都很靈活。
圖I是本實用新型脈沖閥式井下防噴器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I為殼體、2為上執(zhí)行機構(gòu)支撐、3為上執(zhí)行機構(gòu)、4為上執(zhí)行機構(gòu)閥座、5為上提升閥、6為封隔器進(jìn)液通道7為下執(zhí)行機構(gòu)支撐8為下執(zhí)行機構(gòu)9為下執(zhí)行機構(gòu)閥座10為下提升閥11為循環(huán)孔12為閥座通孔13為膠筒上支架14為井壁15為可膨脹膠筒16為膠筒下支架。圖2-1是本實用新型脈沖閥式井下防噴器工作之初的鉆井狀態(tài)。圖2-2是本實用新型脈沖閥式井下防噴器的膠筒膨脹狀態(tài)。圖2-3是本實用新型脈沖閥式井下防噴器的封隔器鎖定狀態(tài)。圖2-4是本實用新型脈沖閥式井下防噴器的膠筒收縮狀態(tài)。圖2-5是本實用新型脈沖閥式井下防噴器工作結(jié)束后的鉆井狀態(tài)。圖3是本實用新型脈沖閥式井下防噴器中的上執(zhí)行機構(gòu)3和下執(zhí)行機構(gòu)8的原理圖。其中，301為液壓缸、302為控制器、303為安全閥、304為電機、305為液壓泵、306為油箱、307為電磁閥、308為閥桿。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述如圖I所示，本實用新型一種脈沖閥式井下防噴器包括殼體、上下雙執(zhí)行機構(gòu)和可膨脹封隔器，具體如下1，殼體 I殼體I是該工具的主體，在其下端外壁上固定有可膨脹封隔器，所述可膨脹封隔器包括可膨脹膠筒15 ;在殼體I的腔體內(nèi)承載有執(zhí)行機構(gòu)與提升閥。在其壁上開有連通殼體I的內(nèi)部與可膨脹膠筒15的封隔器進(jìn)液通道6，該通道沿殼體壁一直向下延伸到與可膨脹膠筒15和殼體I之間的環(huán)形間隙相通，流體通過封隔器進(jìn)液通道16進(jìn)入可膨脹膠筒15與殼體I之間的間隙，充脹此間隙使可膨脹膠筒15向外鼓脹，實現(xiàn)環(huán)空封隔；在殼體I的壁上還開有連通殼體I的內(nèi)部與環(huán)空的通道，即圖I中的循環(huán)孔11。上述兩個通道的打開與關(guān)閉均由所述提升閥控制。2，執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)位于殼體I的內(nèi)腔中，其核心為電動液壓控制機構(gòu)，由電動液壓控制機構(gòu)帶動提升閥來回動作，實現(xiàn)殼體I的內(nèi)部與可膨脹膠筒15、殼體I內(nèi)部與環(huán)空的通道的打開與關(guān)閉。具體來說，上執(zhí)行機構(gòu)3和下執(zhí)行機構(gòu)8的原理是一樣的，如圖3所示，執(zhí)行機構(gòu)工作時，控制器302接收到地面?zhèn)鬟f的控制信號后，開始向電機304供電，并控制電機304轉(zhuǎn)速。電機304帶動液壓泵305回轉(zhuǎn)。液壓油從油箱306進(jìn)入電磁閥307。電磁閥307處于左位時，高壓油進(jìn)入液壓缸301上腔，推動液壓缸301內(nèi)活塞向下運動，帶動提升閥閥桿308向下運動。電磁閥307處于右位時，高壓油進(jìn)入液壓缸301下腔，推動液壓缸301內(nèi)活塞向上運動，帶動提升閥閥桿308向上運動。安全閥303防止液壓系統(tǒng)壓力高于設(shè)定數(shù)值，保護(hù)系統(tǒng)兀件。3，可膨脹膠筒I5可膨脹膠筒15外置于殼體I的外面。當(dāng)封隔器進(jìn)液通道6被打開時，在鉆井液的壓力下，可膨脹膠筒15擴張，實現(xiàn)對地層封隔；可膨脹膠筒15完全擴張后，封隔器進(jìn)液通道6被關(guān)閉。當(dāng)封隔器進(jìn)液通道6再次被打開時，可膨脹膠筒15內(nèi)的流體反排到殼體I的內(nèi)部，實現(xiàn)解封。實際使用時，本實用新型是連接在鉆柱上的，作為鉆具的一部分，發(fā)現(xiàn)溢流后，通過地面給予的命令，可膨脹膠筒15膨脹，封隔環(huán)空，在封隔位置上部打開通道，建立循環(huán)，當(dāng)液柱壓力建立后，再打開封隔器，即讓可膨脹膠筒15收縮，建立全井液柱循環(huán)，最后達(dá)到全井液柱壓力和地層壓力的平衡，繼續(xù)安全鉆井作業(yè)。具體來說，本實用新型的工作過程如圖2所示，包括以下步驟(I)將本實用新型脈沖閥式井下防噴器安裝在鉆具上，正常鉆進(jìn)，其初始狀態(tài)如圖2-1所示；(2)當(dāng)發(fā)現(xiàn)溢流后，上提鉆具到一定位置；(3)地面向上執(zhí)行機構(gòu)3和下執(zhí)行機構(gòu)8發(fā)送一條泥漿脈沖控制信號，接收到信號后，如圖2-2所示，上提升閥5向下移動，封隔器進(jìn)液通道6打開，上提升閥5 —直向下直至封隔所述下圓柱孔，此時鉆井液從殼體I的入口流道流入殼體I的內(nèi)腔中先經(jīng)過上流道上段，然后通過上執(zhí)行機構(gòu)閥座4上的閥座通孔12進(jìn)入上流道下段，由于上提升閥5封隔了下圓柱孔，因此鉆井液只能通過封隔器進(jìn)液通道6向下流動，進(jìn)入到可膨脹膠筒15和殼體I之間的微小環(huán)形間隙內(nèi)(液體流動方向如圖2-2中的箭頭所示。)，然后打壓lOMPa，使鉆井液充盈在可膨脹膠筒15與殼體I之間，使可膨脹膠筒15向外膨脹，直至其貼緊井壁14，實現(xiàn)封隔器膨脹進(jìn)而封隔環(huán)空；(4)在設(shè)定的時間間隔內(nèi)(是在上述信號中設(shè)定的，即計算出信號下傳及膨脹封隔的時間，發(fā)送第一個信號時也發(fā)送了此時間。)，如圖2-3所示，上提升閥5向上移動至原位關(guān)閉封隔器進(jìn)液通道6，實現(xiàn)封隔器鎖定；下提升閥10向下移動，打開循環(huán)孔11，同時封隔出口流道，此時通過循環(huán)孔11進(jìn)行循環(huán)壓井作業(yè)，即配好加重鉆井液，通過鉆柱向下循環(huán)，加重鉆井液流到下提升閥10的位置時，不能再向下流動，只能通過循環(huán)孔11向環(huán)空流動(液體流動方向如圖2-3中的箭頭所示。)，推動環(huán)空受侵鉆井液向上流動,直至排出井夕卜，重新建立環(huán)空液柱壓力，完成該壓井作業(yè)；(5)上部井段加重循環(huán)后，上部井段充滿了壓井液，再次發(fā)送一條控制信號，如圖2-4所示，下提升閥10向上移動，但循環(huán)孔11未關(guān)閉(便于封隔器排液)，上提升閥5向下移動，封隔器進(jìn)液通道6被打開，靜止排液，即停泵，停止往井筒內(nèi)循環(huán)鉆井液，保持靜止?fàn)顟B(tài)，可膨脹膠筒15內(nèi)的鉆井液在可膨脹膠筒15自身收縮力(即原憋壓IOMPa所產(chǎn)生的力)的所用下，向鉆柱內(nèi)上下及環(huán)空內(nèi)排液(液體流動方向如圖2-4中的箭頭所示。)，實現(xiàn)環(huán)空解封；(6)在設(shè)定的時間間隔內(nèi)，如圖2-5所示，上提升閥5向上移動，關(guān)閉封隔器進(jìn)液通道6，實現(xiàn)封隔器鎖定，恢復(fù)初始狀態(tài)(初始狀態(tài)就是圖2-1時的狀態(tài)，即可膨脹膠筒15恢復(fù)原樣，進(jìn)液通道6關(guān)閉)，下提升閥10向上移動，關(guān)閉循環(huán)孔11，切斷管柱內(nèi)流道與環(huán)空的連接，恢復(fù)鉆柱內(nèi)流通道。建立全井循環(huán)，將下部的含地層流體的鉆井液循環(huán)到地面(即使用加重鉆井液進(jìn)行全井循環(huán)，通過井下防噴器向下流動到井底，在井底通過環(huán)空向上流動，推動原封隔位置之下的受侵鉆井液向上流動，排出井外)，壓井液充滿了全井，實現(xiàn)液柱壓力和地層壓力的平衡，繼續(xù)安全鉆井。[0066]本實用新型實現(xiàn)了井下鉆柱內(nèi)和環(huán)空封隔，有效防止了井噴、井涌等異常狀況發(fā)生時對工作人員及設(shè)備帶來的危害。本實用新型涉及石油鉆井過程中鉆遇高壓地層，需要進(jìn)行井筒內(nèi)封隔鉆柱與環(huán)空，實施井控作業(yè)。井下防噴技術(shù)在我國有著廣泛的應(yīng)用需求，本實用新型能有效地提高鉆井施工的安全、降低井控風(fēng)險，節(jié)約成本，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，因此具有很好的推廣應(yīng)用前景。上述技術(shù)方案只是本實用新型的一種實施方式，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言， 在本實用新型公開了原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進(jìn)或變形，而不僅限于本實用新型上述具體實施例所描述的結(jié)構(gòu)，因此前面描述的只是優(yōu)選的，而并不具有限制性的意義。
權(quán)利要求1.一種脈沖閥式井下防噴器，其特征在于所述脈沖閥式井下防噴器包括殼體(I)以及安裝在殼體(I)的內(nèi)流道中的傳動總成；在所述殼體(I)下部的外表面上安裝有可膨脹封隔器； 所述傳動總成包括上執(zhí)行機構(gòu)(3)和下執(zhí)行機構(gòu)(8)； 所述上執(zhí)行機構(gòu)(3)位于在下執(zhí)行機構(gòu)(8)上方，所述可膨脹封隔器位于下執(zhí)行機構(gòu)(8)的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的脈沖閥式井下防噴器，其特征在于所述殼體(I)的內(nèi)流道包括連通且同軸線的四段流道，從上至下依次為入口流道、上流道、下流道和出口流道；所述入口流道為上大下小的錐孔，其小口徑端通過上圓柱孔連通所述上流道，所述上流道的直徑大于所述入口流道的小口徑處的直徑，也大于所述上圓柱孔的直徑；所述上流道和下流道的直徑一致，上流道和下流道之間的過渡段為下圓柱孔，所述下圓柱孔的直徑小于上流道和下流道的直徑；所述出口流道為圓柱孔，其直徑小于所述上流道和下流道的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈沖閥式井下防噴器，其特征在于所述上執(zhí)行機構(gòu)(3)安裝在所述上流道內(nèi)并與上流道同軸線，且與上流道的上、下端以及內(nèi)壁之間均留有間隙； 在所述上流道的下部，殼體(I)的內(nèi)壁向內(nèi)突出形成上執(zhí)行機構(gòu)閥座(4)，所述上執(zhí)行機構(gòu)(3)的下端帶有上提升閥(5)，所述上提升閥(5)與所述上執(zhí)行機構(gòu)閥座(4)以及下圓柱孔配合形成閥門；上執(zhí)行機構(gòu)(3)的下端、上提升閥(5)與上執(zhí)行機構(gòu)閥座(4)三者圍合成所述上閥座空腔； 所述上執(zhí)行機構(gòu)(3)通過下端的螺紋與上執(zhí)行機構(gòu)閥座(4)連接，固定在上流道內(nèi)；在所述上執(zhí)行機構(gòu)(3)的上部安裝有上執(zhí)行機構(gòu)支撐(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈沖閥式井下防噴器，其特征在于所述下執(zhí)行機構(gòu)(8)安裝在所述下流道內(nèi)并與下流道同軸線，且與下流道的上、下端以及內(nèi)壁之間均留有間隙； 在所述下流道的下部，殼體(I)的內(nèi)壁向內(nèi)突出形成下執(zhí)行機構(gòu)閥座(9)，所述下執(zhí)行機構(gòu)(8)的下端帶有下提升閥(10)，所述下提升閥(10)與所述下執(zhí)行機構(gòu)閥座(9)以及出口流道配合形成閥門；下執(zhí)行機構(gòu)(8)的下端、下提升閥(10)與下執(zhí)行機構(gòu)閥座(9)三者圍合成所述下閥座空腔； 所述下執(zhí)行機構(gòu)(8)通過下端的螺紋與下執(zhí)行機構(gòu)閥座(9)連接，固定在下流道內(nèi)；在所述下執(zhí)行機構(gòu)(8)的上部安裝有下執(zhí)行機構(gòu)支撐(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脈沖閥式井下防噴器，其特征在于所述可膨脹封隔器安裝在所述出口流道對應(yīng)的殼體(I)的外壁上； 所述可膨脹封隔器包括膠筒上支架(13)、膠筒下支架(16)和可膨脹膠筒(15)； 所述膠筒上支架(13)和膠筒下支架(16)均為具有彈性的金屬環(huán)，所述可膨脹膠筒(15)的上端澆注在膠筒上支架(13)上，下端澆注在膠筒下支架(16)上； 所述膠筒上支架(13)和膠筒下支架(16)的內(nèi)部均開有螺紋，通過螺紋連接安裝在殼體⑴的外壁上；所述可膨脹膠筒(15)的內(nèi)壁與殼體⑴的外壁之間有環(huán)形間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脈沖閥式井下防噴器，其特征在于在所述上執(zhí)行機構(gòu)閥座(4)的兩側(cè)分別開有封隔器進(jìn)液通道(6)和閥座通孔(12);所述封隔器進(jìn)液通道(6)沿殼體(I)的壁向下一直延伸到所述可膨脹膠筒(15)與殼體(I)之間的環(huán)形間隙內(nèi)，將上閥座空間與環(huán)形間隙連通；所述上執(zhí)行機構(gòu)閥座(4)將上流道的空間分隔成上下兩段，分別為上流道上段和上流道下段，兩段通過所述閥座通孔(12)連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的脈沖閥式井下防噴器，其特征在于在所述下執(zhí)行機構(gòu)閥座(9)的兩側(cè)分別開有循環(huán)孔(11)和閥座通孔(12);所述循環(huán)孔(11)將所述下閥座空間與環(huán)空連通； 所述下執(zhí)行機構(gòu)閥座(9)將下流道的空間分隔成上下兩段，分別為下流道上段和下流道下段，兩段通過所述閥座通孔(12)連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的脈沖閥式井下防噴器，其特征在于所述循環(huán)孔(11)和封隔器進(jìn)液通道(6)是不連通的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的脈沖閥式井下防噴器，其特征在于所述上執(zhí)行機構(gòu)(3)和下執(zhí)行機構(gòu)(8)均為電動液壓裝置，均包括液壓缸(301)、控制器(302)、安全閥(303)、電機(304)、液壓泵(305)、油箱(306)和電磁閥(307)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的脈沖閥式井下防噴器，其特征在于所述上提升閥(5)和下提升閥(10)均包括提升閥桿(308)和閥球； 上提升閥(5)直接焊接在上執(zhí)行機構(gòu)(3)的液壓缸(301)的下端，下提升閥(10)直接焊接在下執(zhí)行機構(gòu)(8)的液壓缸(301)的下端； 所述上提升閥(5)的提升閥桿(308) —端與上執(zhí)行機構(gòu)(3)的液壓缸(301)的活塞連接，另一端穿過所述上閥座空腔與閥球連接，所述閥球位于上執(zhí)行機構(gòu)閥座(4)下方的上流道下段內(nèi)； 所述下提升閥(10)的提升閥桿(308) —端與下執(zhí)行機構(gòu)(8)的液壓缸(301)的活塞連接，另一端穿過所述下閥座空腔與閥球連接，所述閥球位于下執(zhí)行機構(gòu)閥座(9)下方的下流道下段內(nèi)。
專利摘要本實用新型提供了一種脈沖閥式井下防噴器，屬于石油鉆井領(lǐng)域。本裝置包括殼體(1)以及安裝在殼體(1)的內(nèi)流道中的傳動總成；在所述殼體(1)下部的外表面上安裝有可膨脹封隔器；所述傳動總成包括上執(zhí)行機構(gòu)(3)和下執(zhí)行機構(gòu)(8)；所述上執(zhí)行機構(gòu)(3)位于在下執(zhí)行機構(gòu)(8)上方，所述可膨脹封隔器位于下執(zhí)行機構(gòu)(8)的下方。利用本實用新型實現(xiàn)了井下鉆柱內(nèi)和環(huán)空封隔，有效防止了井噴、井涌等異常狀況發(fā)生時對工作人員及設(shè)備帶來的危害；在隨鉆鉆遇高壓地層時，利用本實用新型即可實施關(guān)井作業(yè)，從而實現(xiàn)了安全快速的井控作業(yè)和鉆井作業(yè)。
文檔編號E21B33/126GK202645506SQ201220194759
公開日2013年1月2日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者王果, 陶興華, 牛新明, 曾義金, 郭瑞昌, 范宏康, 劉鵬, 白彬珍, 胡彥峰, 劉建華, 張仁龍 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院