一種反循環(huán)短節(jié)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種反循環(huán)短節(jié)，包括：具有內(nèi)腔的本體，包括設(shè)置在兩端用于與流體管道相連接的連接部、設(shè)置在側(cè)壁上憋壓孔和連通孔；滑動(dòng)匹配式連接在本體的內(nèi)腔的滑套，其包括整體式徑向形成在滑套上的執(zhí)行部，在執(zhí)行部兩端上分別由本體和滑套共同限定有容納腔和憋壓腔，容納腔內(nèi)設(shè)有彈性件，而憋壓腔與憋壓孔連通。其中，當(dāng)由憋壓孔進(jìn)入到憋壓腔內(nèi)的流體作用在執(zhí)行部上的壓力小于彈性件的偏壓力時(shí)，滑套處于封閉連通孔的第一位置；當(dāng)由憋壓孔進(jìn)入到憋壓腔內(nèi)的流體作用在執(zhí)行部上的壓力大于彈性件的偏壓力時(shí)，執(zhí)行部帶動(dòng)滑套運(yùn)動(dòng)到使連通孔敞開的第二位置。本實(shí)用新型不僅可以使用在苛刻的鉆井作業(yè)中，而且還可以反復(fù)使用。
【專利說明】一種反循環(huán)短節(jié)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油鉆井、完井作業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種可以反復(fù)使用的反循環(huán)短節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002]反循環(huán)短節(jié)是石油鉆井、完井作業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】中的常用工具。反循環(huán)短節(jié)一般是通過從外部引入流體來改變內(nèi)部流體的流速或方向。然而，由于鉆井作業(yè)的條件比較苛刻，即流體中會(huì)存在許多隨流的巖屑，從而增加了反循環(huán)短節(jié)的設(shè)計(jì)難度。為了能夠適應(yīng)鉆井的苛刻條件，反循環(huán)短節(jié)通常設(shè)計(jì)成一次性的。可是，隨著鉆井技術(shù)的飛速發(fā)展，致使傳統(tǒng)上一次性的反循環(huán)短節(jié)難以滿足鉆井需求。
[0003]目前，可反復(fù)使用的反循環(huán)短節(jié)絕大多數(shù)都是針對(duì)于完井作業(yè)而設(shè)計(jì)。由于完井作業(yè)中的工作條件較好，即流體中并不存在巖屑，因此大大地降低設(shè)計(jì)難度，由此該反循環(huán)短節(jié)可以簡單容易地實(shí)現(xiàn)反復(fù)使用。然而，當(dāng)該反循環(huán)短節(jié)應(yīng)用在鉆井作業(yè)中時(shí)，跟隨流體流動(dòng)的巖屑會(huì)破壞該反循環(huán)短節(jié)的功能，從而導(dǎo)致鉆井井下作業(yè)失敗。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種反循環(huán)短節(jié)，其不僅可以使用在苛刻的鉆井作業(yè)中，而且還可以反復(fù)使用，從而簡化鉆井工藝，降低鉆井成本。
[0005]本實(shí)用新型提供一種用于鉆井或完業(yè)作業(yè)的反循環(huán)短節(jié)，其包括:具有內(nèi)腔的本體，本體的兩端設(shè)有用于與流體管道相連接的連接部，在本體的側(cè)壁上設(shè)有憋壓孔和用于導(dǎo)入或?qū)С隽黧w的連通孔；滑動(dòng)匹配式連接在本體的內(nèi)腔的滑套，滑套包括整體式徑向形成在滑套上的執(zhí)行部，在執(zhí)行部兩端上分別由本體和滑套共同限定有容納腔和憋壓腔，容納腔內(nèi)設(shè)有彈性件，而憋壓腔與憋壓孔連通。其中，當(dāng)由憋壓孔進(jìn)入到憋壓腔內(nèi)的流體作用在執(zhí)行部上的壓力小于彈性件的偏壓力時(shí)，滑套處于封閉連通孔的第一位置；當(dāng)由憋壓孔進(jìn)入到憋壓腔內(nèi)的流體作用在執(zhí)行部上的壓力大于彈性件的偏壓力時(shí)，執(zhí)行部帶動(dòng)滑套運(yùn)動(dòng)到使連通孔敞開的第二位置。
[0006]在一個(gè)實(shí)施例中，本體的內(nèi)腔包括依次連接的第一腔、第二腔、第三腔、第四腔和第五腔，其中，第一和第五腔的內(nèi)徑均等于流體管道的內(nèi)徑并且小于其余三個(gè)腔，而第二和第四腔均小于第三腔的內(nèi)徑。
[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，容納腔、憋壓腔和執(zhí)行部均處于本體的第三腔內(nèi)。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，滑套的第一端處于第二腔內(nèi)，而第二端處于第四腔內(nèi)。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，滑套的第二端到執(zhí)行部的距離構(gòu)造成大于第四腔的長度。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，連通孔處于第四腔內(nèi)。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，滑套的內(nèi)腔內(nèi)徑與第一腔的內(nèi)徑相等。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，連通孔的外端和憋壓孔的外端均設(shè)有防塞件，或構(gòu)造有防塞的結(jié)構(gòu)。[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，本體兩端的連接部通過錐形螺紋與流體管道連接。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的反循環(huán)短節(jié)，將滑套設(shè)置在本體的內(nèi)腔中，有效地避免流動(dòng)在本體外的帶有巖屑的流體阻礙其軸向滑動(dòng)。同時(shí)，為了能夠適用苛刻的鉆井條件，在連通孔和憋壓孔上均設(shè)有或構(gòu)造有防堵結(jié)構(gòu)。通過這種設(shè)計(jì)，不僅可以保證反循環(huán)短節(jié)可應(yīng)用在苛刻的鉆井作業(yè)中，而且還可以確保其可反復(fù)使用，從而簡化鉆井工藝，降低鉆井成本。容易理解，根據(jù)本實(shí)用新型的反循環(huán)短節(jié)更可以應(yīng)用在條件相對(duì)較好的完井作業(yè)中。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的反循環(huán)短節(jié)結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，使用安全高效，便于實(shí)施推廣應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中:
[0017]圖1顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的反循環(huán)短節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的反循環(huán)短節(jié)的本體。
[0019]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例繪制?！揪唧w實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0021]圖1顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的反循環(huán)短節(jié)100。該反循環(huán)短節(jié)100包括大致圓形的本體1，其包括階梯型的內(nèi)腔10。在本體I的兩端可設(shè)有連接部9，其用于連接流體管道，即本實(shí)施例中的石油鉆井的鉆具。容易理解，所述流體管道不僅可以為管道或管，還可以為一些類似于管狀的工件。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，連接部9可通過錐形螺紋與石油鉆井的鉆具連接，從而保證連接的穩(wěn)定性和氣密性。
[0022]根據(jù)本實(shí)用新型，該內(nèi)腔10包括依次相連的第一腔11、第二腔12、第三腔13、第四腔14和第五腔15。由于依次相連的各腔大小不一樣，使得內(nèi)腔10形成為階梯型，其在附圖2中清晰地示出。其中，第三腔13的內(nèi)徑最小，而處于第三腔13兩邊的其幾余腔的內(nèi)徑依次遞增。
[0023]在該實(shí)施例中，在本體I的側(cè)壁上設(shè)有連通孔5，其設(shè)置在內(nèi)腔10中的第五腔15內(nèi)。這樣,連通孔5便可以向內(nèi)腔10內(nèi)導(dǎo)入流體，或者從內(nèi)腔10內(nèi)導(dǎo)出流體，從而改變內(nèi)腔10內(nèi)部的流體的狀態(tài)，例如改變流體的流向或流速。另外，在本體I的側(cè)壁上還設(shè)有憋壓孔6。憋壓孔6可設(shè)置在第三腔13內(nèi)，并且緊緊地靠近第三腔13和第四腔14之間的接合處。這樣，有利于將憋壓腔4設(shè)置成最小，從而降低加工成本。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型的反循環(huán)短節(jié)100還包括滑套2。滑套2與本體I滑動(dòng)匹配式連接，使得滑套可以沿內(nèi)腔10的軸向滑動(dòng)。由于該滑套2設(shè)置在本體I的內(nèi)部，其可以有效地避免流動(dòng)在本體I外的帶有巖屑的流體阻礙滑套2軸向滑動(dòng)，從而保證該反循環(huán)短節(jié)100功能的順利實(shí)現(xiàn)。
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型，滑套2包括整體式徑向形成在滑套2上的執(zhí)行部7。執(zhí)行部7的外圓周面與第三腔13的腔壁相接合，使得滑套2可以沿著軸向滑動(dòng)，同時(shí)可以保證具有較好的氣密性。在執(zhí)行部7的兩端分別由本體I和滑套2共同限定有容納腔3和憋壓腔4。容納腔3和憋壓腔4均處于第三腔13內(nèi)。在容納腔3內(nèi)可設(shè)有彈性件8，其優(yōu)選為彈簧。彈性件8可以通過執(zhí)行部7向滑套2提供偏壓力。所述偏壓力為彈性件8作用在執(zhí)行部7上的彈力。在該實(shí)施例中，憋壓腔4與憋壓孔6相連通。這樣，流體就可以從憋壓孔6進(jìn)入到憋壓腔4發(fā)生腔內(nèi)憋壓，然后流體壓力會(huì)作用于執(zhí)行部7克服彈性件8的偏壓力而帶動(dòng)滑套2向敞開連通孔5的第二位置運(yùn)動(dòng)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施中，滑套2的第二端22到執(zhí)行部7的距離可構(gòu)造成大于第四腔14的長度，其用于限定憋壓腔4的軸向長度，從而控制憋壓腔4的大小。
[0026]在圖示的實(shí)施例中，為了順暢滑套2的滑動(dòng)，滑套2的第一端21滑動(dòng)貼合式連接在第二腔12內(nèi)，而第二端22滑動(dòng)貼合式連接在第四腔14內(nèi)。通過這種方式，一方面可以保證滑套2具有較好的滑動(dòng)性能，另一方面還可以保證滑套2與內(nèi)腔I之間具有較好的氣密性，同時(shí)便于滑套2有效地封閉連通孔5。
[0027]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，為了平穩(wěn)流體的流動(dòng)，第一腔11、第五腔15和滑套2的內(nèi)徑構(gòu)造成與流體管道的內(nèi)徑相等。為了解決由于鉆井條件苛刻而引起的連通孔5和憋壓孔6易封堵的問題，可在連通孔5的外端和憋壓孔6的外端均設(shè)有防塞件，例如設(shè)置篩網(wǎng)。容易理解，還可以通過設(shè)置爆破膜的方式來避免封堵。
[0028]以下介紹根據(jù)本實(shí)用新型的反循環(huán)短節(jié)100的工作原理。起初，滑套2處于封閉連通孔5的第一位置。此時(shí)，由憋壓孔6進(jìn)入到憋壓腔4內(nèi)的流體作用在執(zhí)行部上的壓力小于彈性件8的偏壓力，從而使滑套2停留在第一位置。當(dāng)由憋壓孔6進(jìn)入到憋壓腔4內(nèi)的流體作用在執(zhí)行部上的壓力大于彈性件8的彈力時(shí)，執(zhí)行部7帶動(dòng)滑套2運(yùn)動(dòng)到使連通孔5敞開的第二位置。
[0029]根據(jù)本實(shí)用新型的反循環(huán)短節(jié)100，將滑套2設(shè)置在本體I的內(nèi)腔10，有效地避免了流動(dòng)在本體I外的帶有巖屑的流體阻礙其軸向滑動(dòng)。同時(shí)，為了能夠適用苛刻的鉆井條件，在連通孔5和憋壓孔6上均設(shè)有或構(gòu)造有防堵結(jié)構(gòu)。通過這種設(shè)計(jì)，不僅可以保證該反循環(huán)短100節(jié)可應(yīng)用在苛刻的鉆井作業(yè)中，而且還可以確保其可反復(fù)使用，從而簡化鉆井工藝，降低鉆井成本。容易理解，根據(jù)本實(shí)用新型的反循環(huán)短節(jié)更可以應(yīng)用在條件相對(duì)較好的完井作業(yè)中。另外，本實(shí)用新型的反循環(huán)短節(jié)100結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，使用安全高效，便于實(shí)施推廣應(yīng)用。
[0030]雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但在不脫離本實(shí)用新型的范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個(gè)實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。本實(shí)用新型并不局限于文中公開的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種用于鉆井或完業(yè)作業(yè)的反循環(huán)短節(jié)，其特征在于，包括: 具有內(nèi)腔的本體，所述本體的兩端設(shè)有用于與流體管道相連接的連接部，在所述本體的側(cè)壁上設(shè)有憋壓孔和用于導(dǎo)入或?qū)С隽黧w的連通孔， 滑動(dòng)匹配式連接在所述本體的內(nèi)腔的滑套，所述滑套包括整體式徑向形成在所述滑套上的執(zhí)行部，在所述執(zhí)行部兩端上分別由所述本體和滑套共同限定有容納腔和憋壓腔，所述容納腔內(nèi)設(shè)有彈性件，而所述憋壓腔與所述憋壓孔連通， 其中，當(dāng)由憋壓孔進(jìn)入到憋壓腔內(nèi)的流體作用在執(zhí)行部上的壓力小于所述彈性件的偏壓力時(shí)，所述滑套處于封閉所述連通孔的第一位置， 當(dāng)由憋壓孔進(jìn)入到憋壓腔內(nèi)的流體作用在執(zhí)行部上的壓力大于所述彈性件的偏壓力時(shí)，所述執(zhí)行部帶動(dòng)所述滑套運(yùn)動(dòng)到使所述連通孔敞開的第二位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反循環(huán)短節(jié)，其特征在于，所述本體的內(nèi)腔包括依次連接的第一腔、第二腔、第三腔、第四腔和第五腔，其中，所述第一腔和所述第五腔的內(nèi)徑均等于所述流體管道的內(nèi)徑并且小于其余三個(gè)腔，而第二和第四腔均小于所述第三腔的內(nèi)徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反循環(huán)短節(jié)，其特征在于，所述容納腔、憋壓腔和執(zhí)行部均處于所述本體的第三腔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的反循環(huán)短節(jié)，其特征在于，所述滑套的第一端處于第二腔內(nèi)，而第二端處于第四腔內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的反循環(huán)短節(jié)，其特征在于，所述滑套的第二端到執(zhí)行部的距離構(gòu)造成大于第四腔的長度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的反循環(huán)短節(jié)，其特征在于，所述連通孔處于所述第四腔內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的反循環(huán)短節(jié)，其特征在于，所述滑套的內(nèi)腔內(nèi)徑與第一腔的內(nèi)徑相等。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的反循環(huán)短節(jié)，其特征在于，所述連通孔的外端和憋壓孔的外端均設(shè)有防塞件，或構(gòu)造有防塞的結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的反循環(huán)短節(jié)，其特征在于，所述本體兩端的連接部通過錐形螺紋與流體管道連接。
【文檔編號(hào)】E21B21/10GK203685085SQ201320863288
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】王果, 范紅康, 曾義金, 牛新明, 陳天成, 孫明光, 劉建華, 馬東軍, 白彬珍, 劉鵬, 張海平 申請(qǐng)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