一種油氣井用連續(xù)油管單向閥泄壓裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種油氣井用連續(xù)油管單向閥泄壓裝置，上部連接裝置與本體通過(guò)銷釘被固定在一起，閥芯上活塞裝配在下本體的泄流孔道中，另一端閥桿外套彈簧，壓帽限位彈簧、通過(guò)螺紋連接固定在本體內(nèi)。該裝置可連接在井下連續(xù)油管管柱的下端，當(dāng)連續(xù)油管內(nèi)部與套管內(nèi)產(chǎn)生一定壓差，連續(xù)油管內(nèi)壓力比套管內(nèi)壓力大時(shí)，該裝置內(nèi)活塞下移，打開泄壓通道，連續(xù)油管內(nèi)壓力通過(guò)該裝置向套管內(nèi)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)泄壓；并可由井口投下鋼珠，鋼珠下落堵住泄流孔道，當(dāng)連續(xù)油管內(nèi)部與套管內(nèi)超過(guò)預(yù)置壓差時(shí)，該裝置可與連續(xù)油管分離，保證井下施工安全和防止連續(xù)油管損傷。
【專利說(shuō)明】
一種油氣井用連續(xù)油管單向閥泄壓裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于油氣井井下作業(yè)領(lǐng)域，尤其是油氣井連續(xù)油管輸送作業(yè)中用于連續(xù)油管內(nèi)壓力單向泄放裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]連續(xù)油管(又稱撓性油管)，一卷連續(xù)油管長(zhǎng)達(dá)幾千米，可以代替常規(guī)油管進(jìn)行很多作業(yè)，具有帶壓作業(yè)、連續(xù)起下的特點(diǎn)，設(shè)備體積小，作業(yè)周期快，成本低，廣范應(yīng)用于油氣田修井、鉆井、完井、測(cè)井等作業(yè)，在油氣田勘探與開發(fā)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。在實(shí)際應(yīng)用中，連續(xù)油管內(nèi)需不斷沖入高壓流體，滿足連續(xù)油管內(nèi)壓力略大于套管內(nèi)壓力，但壓差過(guò)大可能會(huì)造成事故或連續(xù)油管損傷，因此要限定連續(xù)油管內(nèi)的壓力值。將本裝置通過(guò)內(nèi)連接器與連續(xù)油管相連接起到了保證施工安全和防止連續(xù)油管損傷的功能。將本裝置通過(guò)內(nèi)連接器與連續(xù)油管相連接，當(dāng)壓差小于IMPa時(shí)，閥門關(guān)閉，此時(shí)連續(xù)油管和套管保持不連通狀態(tài)；當(dāng)壓差大于IMPa時(shí)，閥門開啟，壓力從連續(xù)油管內(nèi)泄放到套管中。該裝置還提供了一套保險(xiǎn)方案，若連續(xù)油管內(nèi)發(fā)生堵塞或儲(chǔ)存壓力過(guò)大時(shí)，可由井口向連續(xù)油管內(nèi)投入鋼珠，鋼珠進(jìn)入該裝置，堵住泄壓通道，當(dāng)連續(xù)油管內(nèi)部與套管內(nèi)超過(guò)預(yù)置壓差時(shí)，該裝置可與連續(xù)油管分離，連續(xù)油管內(nèi)壓力得到有效釋放。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，作用可靠，通過(guò)了實(shí)際驗(yàn)證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)目前現(xiàn)有連續(xù)油管施工作業(yè)中存在的連續(xù)油管內(nèi)壓力偏高，可能威脅施工安全的問(wèn)題設(shè)計(jì)了該裝置，保證施工安全和防止連續(xù)油管損傷。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種油氣井用連續(xù)油管單向閥泄壓裝置，包括本體1、閥芯4、剪切銷3、壓帽5、彈簧7;本體I內(nèi)腔為二級(jí)階梯狀通腔;本體I外壁上對(duì)稱設(shè)有剪切銷3，用于連接外部油管;壓帽5固連于內(nèi)腔大徑端，壓帽5上周向均布有若干通孔;壓帽5上固連閥芯4，閥芯4上套有彈簧7;閥芯4另一端與內(nèi)腔的小徑端間隙配合，且閥芯4的最大直徑大于內(nèi)腔小徑端的內(nèi)徑;本體I和閥芯4的軸線相互重合，和壓帽5上所開通孔的軸線相互平行。
[0005]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:本體I內(nèi)腔的小徑端端口為錐面。
[0006]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述錐面能夠?qū)⑹┕と藛T所投放的鋼珠卡住，且鋼珠的外徑大于小徑端端口的內(nèi)徑。
[0007]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:本體I外殼為二級(jí)階梯狀。
[0008]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述內(nèi)腔體作為主泄流孔道。
[0009]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述壓帽5上周向設(shè)有的通孔作為副泄流孔道。
[0010]發(fā)明效果
[0011 ]本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于:
[0012](一)本實(shí)用新型提出了一種有效保證連續(xù)油管施工作業(yè)安全的安全裝置，有效防止連續(xù)油管內(nèi)壓力過(guò)高造成施工事故和連續(xù)油管損傷。
[0013](二)本實(shí)用新型提出了的安全裝置，既可以保證連續(xù)油管與套管內(nèi)壓差較小時(shí)，使連續(xù)油管內(nèi)壓力緩慢釋放;也可以在連續(xù)油管與套管內(nèi)壓差較大時(shí)，使連續(xù)油管內(nèi)壓力快速釋放。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為施工人員投放鋼珠時(shí)油氣井用連續(xù)油管單向閥泄壓裝置示意圖。
[0015]圖2為圖1中所示的壓帽示意圖。
[0016]圖3為圖1中所示的本體示意圖。
[0017]圖4為圖1中所示的銷釘示意圖。
[0018]圖5為圖1所不的闊芯不意圖。
[0019]圖6為圖1所示的彈簧示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1-本體；2-主泄流孔道；3-剪切銷；4-閥芯；5-壓帽；6_閥芯；7_彈簧;8-鋼珠;9-鋼珠座錐面。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]下面結(jié)合具體實(shí)施實(shí)例，對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]1.參見(jiàn)圖1-圖6，該裝置由本體I，主泄流孔道2，銷釘3，閥芯4，壓帽5，副泄流孔道6，彈簧7，鋼珠8，鋼珠座斜面9組成。連續(xù)油管內(nèi)壓力通過(guò)主泄流孔道2作用裝置內(nèi)閥芯4上，實(shí)現(xiàn)閥芯4向另一端下行進(jìn)入到本體I空腔內(nèi)，打開主泄流孔道2，達(dá)到穩(wěn)態(tài)泄壓的目的，彈簧7的規(guī)格實(shí)現(xiàn)預(yù)置壓力控制閥芯4泄流開啟壓力。同時(shí)，芯閥4的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了單向泄流，不會(huì)造成套管內(nèi)壓力進(jìn)入連續(xù)油管內(nèi)。該裝置可以通過(guò)施工人員投放鋼珠8與本體I上鋼珠座斜面9的擠壓實(shí)現(xiàn)密封作用，當(dāng)鋼珠兩側(cè)的壓力差達(dá)到預(yù)定值時(shí)，本體I上的銷釘3剪斷，完成了上部連接裝置與本體的分離動(dòng)作，連續(xù)油管內(nèi)的壓力徹底釋放，與套管內(nèi)壓力相平衡。所投放的鋼珠8的尺寸和本體I上鋼珠座斜面9的尺寸相匹配，本體I鋼珠座斜面9為錐面，保證鋼珠8落入后，鋼珠8中心落在鋼珠座端面下方。本體I與閥芯4活塞一端接觸的主泄流孔道2的截面面積保持在一定范圍內(nèi)。保證該尺寸和上部相連的內(nèi)連接器的孔道截面面積的比值范圍保證在0.4-0.6之間。為保證裝置內(nèi)壓力泄放穩(wěn)定，避免局部壓力偏大的情況，本體I下端空腔內(nèi)截面面積與主泄流孔道2的截面積的比值范圍應(yīng)保證在3.0-3.5之間。壓帽5的副泄流孔道6的流通面積，保證副泄流孔道6的流通面積與本體I的泄壓通道的面積比的范圍保證在1.0-1.3之間，以保證裝置內(nèi)壓力泄放穩(wěn)定，不存在局部壓力偏大的情況。上部連接裝置與本體I通過(guò)銷釘3被固定在一起，閥芯4上活塞一端裝配在本體I的主泄流孔道2中，閥芯4另一端的桿外部套彈簧7，壓帽5擠壓該彈簧、通過(guò)螺紋連接固定在本體I內(nèi)。連續(xù)油管內(nèi)壓力作用該裝置內(nèi)閥芯4擠壓彈簧7的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)了閥芯下行，閥芯4活塞一端進(jìn)入到本體I下端空腔內(nèi)，打開了泄流孔道，達(dá)到穩(wěn)態(tài)泄壓的目的。同時(shí)，閥芯4的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了單向泄流，不會(huì)造成套管內(nèi)壓力進(jìn)入連續(xù)油管內(nèi)。該裝置可以通過(guò)投放鋼珠8與本體I上鋼珠座斜面9的擠壓實(shí)現(xiàn)密封作用，當(dāng)鋼珠兩側(cè)的壓力差達(dá)到預(yù)定值時(shí)，本體I上的銷釘3剪斷，完成了上部連接裝置與本體I的分離動(dòng)作，連續(xù)油管內(nèi)的壓力徹底釋放，與套管內(nèi)壓力相平衡。本實(shí)施例中，鋼珠直徑為22mm，內(nèi)腔小徑端直徑為17mm，大徑端直徑為33mm，8個(gè)副泄流孔道的內(nèi)徑為7mm，鋼珠座錐面的斜面角度為40度。連續(xù)油管作業(yè)時(shí)，該裝置通過(guò)內(nèi)連接器連接在連續(xù)油管下端，隨連續(xù)油管一同下入井下，進(jìn)行施工作業(yè)。上部連接裝置與本體I通過(guò)銷釘3被固定在一起，閥芯4上活塞一端裝配在下本體I的主泄流孔道6中，閥芯4另一端的桿外套彈簧7，壓帽5擠壓該彈簧7、通過(guò)螺紋連接固定在本體I內(nèi)。連續(xù)油管內(nèi)壓力作用該裝置內(nèi)閥芯4擠壓彈簧7的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)了閥芯4下行，閥芯4活塞一端進(jìn)入到本體I下端空腔內(nèi)，打開了主泄流孔道2，達(dá)到穩(wěn)態(tài)泄壓的目的。同時(shí)，芯閥的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了單向泄流，不會(huì)造成套管內(nèi)壓力進(jìn)入連續(xù)油管內(nèi)。該裝置可以通過(guò)鋼珠8與本體I上鋼珠座斜面9的擠壓實(shí)現(xiàn)密封作用，當(dāng)鋼珠兩側(cè)的壓力差達(dá)到預(yù)定值時(shí)，本體I上的銷釘3剪斷，完成了上部連接裝置與本體的分離動(dòng)作，連續(xù)油管內(nèi)的壓力徹底釋放，與套管內(nèi)壓力相平衡。連續(xù)油管施工作業(yè)時(shí)，連續(xù)油管與套管內(nèi)壓差較小時(shí)，使連續(xù)油管內(nèi)壓力通過(guò)閥芯下行，打開泄流通道緩慢釋放連續(xù)油管內(nèi)的壓力。連續(xù)油管與套管內(nèi)壓差大時(shí)，通過(guò)投入鋼珠，堵塞泄流通道，實(shí)現(xiàn)裝置與連續(xù)油管分離，迅速降低了連續(xù)油管內(nèi)壓力。利用所述一種油氣井用連續(xù)油管單向閥泄壓裝置的進(jìn)行泄壓過(guò)程為:將本體I和外部油管通過(guò)剪切銷3進(jìn)行連接，油管外部套有套管；當(dāng)外部油管和套管之間的壓差大于IMPa時(shí)，在液體壓力下，閥芯向下運(yùn)動(dòng)，液體通過(guò)內(nèi)腔體以及壓帽5上周向設(shè)有的通孔進(jìn)行泄壓；當(dāng)需要將其與連續(xù)油管分離時(shí)，施工人員向連續(xù)油管內(nèi)投放鋼珠8，鋼珠8卡在本體I內(nèi)腔小徑端上，連續(xù)油管與套管壓差達(dá)到大于30MPa，剪切銷3斷裂，加速實(shí)現(xiàn)泄壓裝置與連續(xù)油管分離。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種油氣井用連續(xù)油管單向閥泄壓裝置，其特征在于，包括本體(I)、閥芯(4)、剪切銷(3)、壓帽(5)和彈簧(7);本體(I)內(nèi)腔為二級(jí)階梯狀通腔;本體(I)外壁上對(duì)稱設(shè)有剪切銷(3)，用于連接外部油管;壓帽(5)固連于內(nèi)腔大徑端，壓帽(5)上周向均布有若干通孔;壓帽(5)上固連閥芯(4)，閥芯(4)上套有彈簧(7);閥芯(4)另一端與內(nèi)腔的小徑端間隙配合，且閥芯(4)的最大直徑大于內(nèi)腔小徑端的內(nèi)徑;本體(I)和閥芯(4)的軸線相互重合，和壓帽(5)上所開通孔的軸線相互平行。2.如權(quán)利要求1所述的一種油氣井用連續(xù)油管單向閥泄壓裝置，其特征在于，本體(I)內(nèi)腔的小徑端端口為錐面。3.如權(quán)利要求2所述的一種油氣井用連續(xù)油管單向閥泄壓裝置，其特征在于，所述錐面能夠?qū)⑹┕と藛T所投放的鋼珠卡住，鋼珠的外徑大于小徑端端口的內(nèi)徑。4.如權(quán)利要求1所述的一種油氣井用連續(xù)油管單向閥泄壓裝置，其特征在于，本體(I)外殼為二級(jí)階梯狀。5.如權(quán)利要求1所述的一種油氣井用連續(xù)油管單向閥泄壓裝置，其特征在于，所述內(nèi)腔體作為主泄流孔道。6.如權(quán)利要求1所述的一種油氣井用連續(xù)油管單向閥泄壓裝置，其特征在于，所述壓帽(5)上周向設(shè)有的通孔作為副泄流孔道。
【文檔編號(hào)】E21B34/06GK205477530SQ201620238266
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月25日
【發(fā)明人】劉正彥, 常昕, 王雪艷, 楊偉, 閔杰, 張明哲, 張虎, 羅興平, 同劍, 郭立超
【申請(qǐng)人】西安物華巨能爆破器材有限責(zé)任公司