本實(shí)用新型涉及一種射孔用壓差式進(jìn)液短節(jié)，應(yīng)用于油管或鉆桿輸送油管與套管之間封閉管柱的灌液作業(yè)。

背景技術(shù)：

TCP傳輸射孔作為油氣井射孔完井的主要方式，可以在直井、大斜度井、水平井中作業(yè)，管柱通過(guò)井筒能力強(qiáng)，傳輸載荷能力強(qiáng)，比常規(guī)電纜輸送、連續(xù)油管無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。它是將整個(gè)射孔槍串、起爆器等一起連接下井，測(cè)量深度后調(diào)整深度對(duì)準(zhǔn)目的層，利用壓力車(chē)或鉆井大泵對(duì)油管、套管施加起爆壓力，實(shí)施射孔作業(yè)。但是對(duì)于地層與井筒已經(jīng)溝通的油氣井或者裸眼井進(jìn)行射孔作業(yè)，套管不能承受來(lái)自井口裝備的施加壓力，在這種情況下只能用全封閉式壓力開(kāi)孔管柱進(jìn)行射孔作業(yè)，管柱下入過(guò)程中其內(nèi)部是空的，為了保護(hù)油管不被壓差擠毀，必須在管柱下井過(guò)程中需要邊下管柱邊向油管內(nèi)管柱井液，勞動(dòng)強(qiáng)度大，時(shí)效低，而且在下井過(guò)程中油氣井出現(xiàn)井控風(fēng)險(xiǎn)時(shí)不能對(duì)管柱循環(huán)壓井。

經(jīng)檢索，公開(kāi)號(hào)為CN203685125U，公開(kāi)日為2014年7月2日的中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種連續(xù)油管?chē)娚吧淇子梅囱h(huán)閥，包括拉桿、擋套、低密度球、擋頭、外筒、滑塊、堵頭和擋環(huán)，當(dāng)所述拉桿推著滑塊向下運(yùn)動(dòng)到死點(diǎn)時(shí)，該工具總長(zhǎng)為630mm。該工具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，當(dāng)噴砂射孔時(shí)，可以防止攜砂液進(jìn)入下部工具內(nèi)部、對(duì)其造成損害；當(dāng)砂堵時(shí)，可以反循環(huán)沖砂。但以上述專(zhuān)利文獻(xiàn)為代表的現(xiàn)有技術(shù)，無(wú)法應(yīng)用到射孔下放管柱過(guò)程中，無(wú)法完成井內(nèi)壓差下單向自動(dòng)進(jìn)液，不能實(shí)現(xiàn)油管或鉆桿內(nèi)加壓起爆的目的，也解決不了管柱下入過(guò)程中的井控風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提供一種射孔用壓差式進(jìn)液短節(jié)。本實(shí)用新型能夠完成地層與井筒溝通或井漏條件下的射孔作業(yè)，下放管柱過(guò)程中實(shí)現(xiàn)環(huán)空液體在壓差作用下單向自動(dòng)進(jìn)入油管內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)油管內(nèi)部壓力和環(huán)空壓力平衡，保護(hù)油管。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種射孔用壓差式進(jìn)液短節(jié)，其特征在于：包括短節(jié)本體和進(jìn)液部件總成，所述短節(jié)本體徑向設(shè)置有進(jìn)液孔，進(jìn)液部件總成設(shè)置在進(jìn)液孔內(nèi)，進(jìn)液部件總成包括凹球面鎖緊蓋、凸球面閥芯和伸縮彈簧，凹球面鎖緊蓋固定設(shè)置在進(jìn)液孔內(nèi)，凸球面閥芯與凹球面鎖緊蓋配合密封，伸縮彈簧設(shè)置在凸球面閥芯上。

所述短節(jié)本體內(nèi)外無(wú)壓差時(shí)，凸球面閥芯與凹球面鎖緊蓋密封配合封閉進(jìn)液孔；有壓差時(shí)，凸球面閥芯與凹球面鎖緊蓋分離壓縮伸縮彈簧打開(kāi)進(jìn)液孔。

所述短節(jié)本體為中空結(jié)構(gòu)，短節(jié)本體上按螺旋90°分布有多個(gè)徑向進(jìn)液孔。

所述凸球面閥芯包括與凹球面鎖緊蓋的凹面處配合密封的凸球面和與凸球面呈一體的圓柱桿。

所述進(jìn)液孔在短節(jié)本體內(nèi)腔的一端設(shè)置有限位臺(tái)階，伸縮彈簧套設(shè)在凸球面閥芯的圓柱桿上，一端通過(guò)凸球面閥芯的凸球面限位，另一端通過(guò)限位臺(tái)階限位。

所述短節(jié)本體的一端與壓力開(kāi)孔起爆器上端相連接，短節(jié)本體另一端與油管或鉆桿相連接。

采用本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

一、本實(shí)用新型解決了油管輸送射孔管柱下井中油管內(nèi)與油管外的環(huán)空沒(méi)有連通時(shí)灌液難題，能夠在油管外環(huán)空井液壓力與油管內(nèi)井液壓力的差值實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)液，在油管下井過(guò)程中壓差作用下自動(dòng)進(jìn)液，也能實(shí)現(xiàn)油管內(nèi)加壓起爆的目的，施加壓力時(shí)油管內(nèi)液體無(wú)法泄漏到油管外，實(shí)現(xiàn)油管內(nèi)蹩壓起爆作業(yè)。

二、本實(shí)用新型解決了油管輸送壓力開(kāi)孔延時(shí)射孔管柱在下井過(guò)程中存在的井控風(fēng)險(xiǎn)，一旦井筒出現(xiàn)氣侵，可以通過(guò)油管外的環(huán)空經(jīng)由進(jìn)液短節(jié)進(jìn)行循環(huán)井液，實(shí)現(xiàn)壓井控制井筒，提高了油氣井試油完井作業(yè)的安全性和可靠性。

三、本實(shí)用新型解決了短節(jié)重復(fù)性使用問(wèn)題，閥芯總成可以實(shí)現(xiàn)更換，而且短節(jié)本體的上下端2-7/8″加厚扣型通用性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型短節(jié)本體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新凸球面閥芯放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新凹球面鎖緊蓋放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新進(jìn)液部件總成放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記為：1、短節(jié)本體；2、凹球面鎖緊蓋；3、凸球面閥芯；4、伸縮彈簧。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種射孔用壓差式進(jìn)液短節(jié)，包括短節(jié)本體1和進(jìn)液部件總成，所述短節(jié)本體1徑向設(shè)置有進(jìn)液孔，進(jìn)液部件總成設(shè)置在進(jìn)液孔內(nèi)，進(jìn)液部件總成包括凹球面鎖緊蓋2、凸球面閥芯3和伸縮彈簧4，凹球面鎖緊蓋2固定設(shè)置在進(jìn)液孔內(nèi)，凸球面閥芯3與凹球面鎖緊蓋2配合密封，伸縮彈簧4設(shè)置在凸球面閥芯3上。

本實(shí)施例中，所述短節(jié)本體1內(nèi)外無(wú)壓差時(shí)，凸球面閥芯3與凹球面鎖緊蓋2密封配合封閉進(jìn)液孔；有壓差時(shí)，凸球面閥芯3與凹球面鎖緊蓋2分離壓縮伸縮彈簧4打開(kāi)進(jìn)液孔。

本實(shí)施例中，所述短節(jié)本體1為中空結(jié)構(gòu)，短節(jié)本體1上按螺旋90°分布有多個(gè)徑向進(jìn)液孔。

本實(shí)施例中，所述凸球面閥芯3包括與凹球面鎖緊蓋的凹面處配合密封的凸球面和與凸球面呈一體的圓柱桿。

本實(shí)施例中，所述進(jìn)液孔在短節(jié)本體1內(nèi)腔的一端設(shè)置有限位臺(tái)階，伸縮彈簧4套設(shè)在凸球面閥芯3的圓柱桿上，一端通過(guò)凸球面閥芯3的凸球面限位，另一端通過(guò)限位臺(tái)階限位。

本實(shí)施例中，所述短節(jié)本體1的一端與壓力開(kāi)孔起爆器上端相連接，短節(jié)本體1另一端與油管或鉆桿相連接。

本實(shí)用新型采用壓差進(jìn)液原理，在油管外環(huán)空井液壓力與油管內(nèi)井液壓力的差值實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)液，油管內(nèi)施加壓力時(shí)進(jìn)液部件總成能夠?qū)崿F(xiàn)密封。

本實(shí)用新型是能夠在環(huán)空（油管與套管之間的空間）與油管內(nèi)部的壓差下井液自動(dòng)從環(huán)空進(jìn)入油管內(nèi)部的短節(jié)。能夠完成地層與井筒溝通或井漏條件下的射孔作業(yè)，下放管柱過(guò)程中實(shí)現(xiàn)環(huán)空液體在壓差作用下單向自動(dòng)進(jìn)入油管內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)油管內(nèi)部壓力和環(huán)空壓力平衡，保護(hù)油管，大大降低傳輸作業(yè)過(guò)程中的勞動(dòng)強(qiáng)度，大大提高該井況下油氣井射孔作業(yè)時(shí)效；可以實(shí)現(xiàn)管柱下井過(guò)程中出現(xiàn)井控風(fēng)險(xiǎn)時(shí)可以循環(huán)壓井控制井口，保證井口安全；可以實(shí)現(xiàn)井口壓力車(chē)或鉆井泵車(chē)向油管或鉆桿內(nèi)部施加井口壓力起爆的起爆射孔作業(yè)。

實(shí)施例2

本實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。

本實(shí)用新型設(shè)置徑向進(jìn)液孔進(jìn)液推動(dòng)凸球面閥芯，在短節(jié)本體1徑向鉆進(jìn)液孔，進(jìn)液孔上設(shè)計(jì)與凸球面閥芯3匹配的凹球面鎖緊蓋2；凸球面閥芯3下車(chē)出圓柱桿，能夠與伸縮彈簧4連接；井液在壓差作用下，由短節(jié)本體1外推動(dòng)凸球面閥芯3，壓縮伸縮彈簧4，液體進(jìn)入短節(jié)本體1內(nèi)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)液功能；一旦短節(jié)本體1內(nèi)外壓差達(dá)到平衡，伸縮彈簧4恢復(fù)，球面恢復(fù)關(guān)閉；短節(jié)本體1內(nèi)施加壓力，球面實(shí)現(xiàn)封堵，井液無(wú)法泄露到短節(jié)外，油管內(nèi)壓力上升。短節(jié)本體1的一端與壓力開(kāi)孔起爆器上端相連接，短節(jié)本體1另一端與油管或鉆桿相連接。凸球面閥芯3、凹球面鎖緊蓋2由經(jīng)過(guò)淬火和拋光處理的耐磨軸承鋼精制而成。

如圖1所示，壓差式進(jìn)液短節(jié)安裝過(guò)程為：將伸縮彈簧4安裝入凸球面閥芯3，凸球面閥芯3與凹球面鎖緊蓋2一起擰入短節(jié)本體1內(nèi)，依次完成多個(gè)進(jìn)液部件總成的安裝。

如圖2所示，短節(jié)本體1設(shè)計(jì)為35CrMo材料，保證短節(jié)本體1具有足夠大的強(qiáng)度，設(shè)計(jì)外徑為93mm，兩端設(shè)計(jì)與油管連接的2-7/8〞加厚扣型，鏜中心孔內(nèi)徑40mm，徑向設(shè)計(jì)合適的螺紋與配套與進(jìn)液孔，可以根據(jù)進(jìn)液要求進(jìn)行設(shè)計(jì)進(jìn)液孔數(shù)量和本體長(zhǎng)度。

應(yīng)用經(jīng)過(guò)熱處理的合金管材制作短節(jié)本體1的胚料，車(chē)床車(chē)削外圓尺寸；上鏜床鏜中心通孔；按設(shè)計(jì)尺寸在短節(jié)本體鉆螺旋相位90°的徑向孔鉆；應(yīng)用車(chē)床進(jìn)行徑向孔的螺紋加工，精車(chē)螺紋；用車(chē)床車(chē)削短節(jié)本體的兩端扣型，精車(chē)母扣端部的接合面。

如圖3所示，凸球面閥芯3設(shè)計(jì)凸球面，利用球面實(shí)現(xiàn)密封承壓功能，球面與凹球面一致，球面設(shè)計(jì)光潔度為0.8和粗糙度為1.6。

應(yīng)用經(jīng)過(guò)淬火和拋光處理的耐磨軸承鋼材料精制而成，利用車(chē)床精車(chē)出設(shè)計(jì)尺寸的球面和底端的圓柱桿。

如圖4所示，凹球面鎖緊蓋2設(shè)計(jì)球面，利用球面實(shí)現(xiàn)密封承壓功能，球面設(shè)計(jì)光潔度為0.8和粗糙度為1.6，中間設(shè)計(jì)內(nèi)六方工具的內(nèi)六方，實(shí)現(xiàn)進(jìn)液功能，外邊設(shè)計(jì)螺紋，實(shí)現(xiàn)與短節(jié)本體鎖緊功能。

如圖5所示，將制備成型的凸球面閥芯3、伸縮彈簧4、凹球面鎖緊蓋2三者裝配一起，形成進(jìn)液部件總成，便于與短節(jié)本體1安裝。