專利名稱：可調(diào)壓差式自動(dòng)灌漿閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油鉆井使用的自動(dòng)灌漿閥技術(shù)領(lǐng)域，是一種可調(diào)壓差式自動(dòng)灌 漿閥。
背景技術(shù)：
常規(guī)下套管作業(yè)時(shí)，由于套管底部單流閥作用，套管內(nèi)外有較高的液面壓力差，過(guò) 高的壓力差可能會(huì)導(dǎo)致單流閥的失效，因此，通常需要下入一定量套管及時(shí)進(jìn)行灌漿以平 衡套管內(nèi)外壓力。為了解決以上問(wèn)題，出現(xiàn)了自動(dòng)灌漿單流閥，目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的自動(dòng)灌漿 單流閥主要有浮球式和瓣閥式兩種，但在現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程中，由于鉆井液攜帶巖屑，容易損壞 瓣閥或浮球式單流閥，從而導(dǎo)致自動(dòng)灌漿單流閥失效，出現(xiàn)套管內(nèi)向外冒鉆井液的情況，不 但污染了鉆臺(tái)面，還影響了施工人員的安全。因此，現(xiàn)有石油鉆井使用的自動(dòng)灌漿閥在實(shí)際 使用過(guò)程中存在以下不足無(wú)法調(diào)節(jié)壓差、下套管時(shí)易冒鉆井液、存在安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種可調(diào)壓差式自動(dòng)灌漿閥，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其 能有效解決現(xiàn)有石油鉆井使用的自動(dòng)灌漿閥存在的無(wú)法調(diào)節(jié)壓差、下套管時(shí)易冒鉆井液、 存在安全隱患的問(wèn)題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種可調(diào)壓差式自動(dòng)灌漿閥， 包括閥體、彈力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、內(nèi)閥套、內(nèi)閥體、擋板和閥簧；閥體的內(nèi)部有閥腔，閥腔內(nèi)壁中部 有環(huán)形凸臺(tái)，環(huán)形凸臺(tái)的上端面為上大下小的錐腔面；內(nèi)閥套安裝在閥腔內(nèi)并能夠上下移 動(dòng)，內(nèi)閥套的外側(cè)下部有密封凸臺(tái)，密封凸臺(tái)的上端面為與錐腔面相配合的閥套密封面，密 封凸臺(tái)通過(guò)彈力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和閥套密封面坐在錐腔面上并保持密封；內(nèi)閥套的下部腔壁上有 環(huán)形閥臺(tái)，環(huán)形閥臺(tái)的上端面為上大下小的投球錐面，環(huán)形閥臺(tái)的下端面為上小下大的內(nèi) 閥錐面；閥腔下部?jī)?nèi)壁上固定安裝有擋板，擋板中部有閥桿通孔，閥桿通孔外側(cè)的擋板上有 不少于一個(gè)的液流孔，內(nèi)閥體的下部安裝在閥桿通孔內(nèi)并能夠上下移動(dòng)，內(nèi)閥體的上部通 過(guò)閥簧壓緊在內(nèi)閥錐面上并保持密封。下面是對(duì)上述實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)上述彈力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可包括調(diào)節(jié)擋圈和調(diào)節(jié)彈簧，調(diào)節(jié)擋圈的內(nèi)部有擋圈套孔并 套裝在內(nèi)閥套外側(cè)，調(diào)節(jié)擋圈外部分布有不少于兩個(gè)的擋圈卡塊，閥腔的上部?jī)?nèi)壁上對(duì)應(yīng) 擋圈卡塊的位置分別有軸向滑槽，閥腔上部?jī)?nèi)壁上沿上下方向分布有不少于兩個(gè)的定位卡 槽，每個(gè)定位卡槽的端部分別與相鄰的軸向滑槽相連通，調(diào)節(jié)擋圈通過(guò)擋圈卡塊固定安裝 在定位卡槽內(nèi)并能夠轉(zhuǎn)動(dòng)使擋圈卡塊進(jìn)入軸向滑槽內(nèi)來(lái)調(diào)節(jié)上下位置；彈力大于閥簧彈力 的調(diào)節(jié)彈簧套裝在內(nèi)閥套上，調(diào)節(jié)彈簧的上端頂緊在調(diào)節(jié)擋圈的下端面上，調(diào)節(jié)彈簧的下 端頂緊在密封凸臺(tái)的上端面上。上述內(nèi)閥體可包括閥頭和閥桿，閥頭的下端與閥桿的上端連為一體，閥頭的上端 有半球密封面，閥頭通過(guò)半球密封面頂緊在內(nèi)閥錐面上并保持密封，閥桿套裝在擋板中部的閥桿通孔內(nèi)并能夠上下移動(dòng)，閥桿的外部套裝有閥簧，閥簧的上端頂緊在閥頭的下端面 上，閥簧的下端頂緊在擋板的上端面上。上述內(nèi)閥套中部腔壁上可有不少于一個(gè)的循環(huán)孔，循環(huán)孔的內(nèi)端與內(nèi)閥套的內(nèi)腔 相連通，循環(huán)孔的外端與閥腔上部相連通。上述閥體的下端外側(cè)可有能夠固定安裝在上下兩個(gè)套管的端部之間的安裝凸緣。上述閥套密封面上可有密封環(huán)槽并安裝有密封圈。上述定位卡槽的數(shù)量可為三至五個(gè)。上述閥腔的下部?jī)?nèi)壁上可有螺紋，擋板通過(guò)螺紋固定安裝在閥腔的內(nèi)壁上并能夠 調(diào)節(jié)閥簧的壓縮量。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理而緊湊，安裝使用方便，其能通過(guò)彈力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)壓差，具 有安全、省力、簡(jiǎn)便、高效的特點(diǎn)。

附圖1為本實(shí)用新型最佳實(shí)施例的主視半剖結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為附圖1中A-A處的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中的編碼分別為1為閥體，2為內(nèi)閥套，3為內(nèi)閥體，4為擋板，5為閥簧，6為 閥腔，7為環(huán)形凸臺(tái)，8為錐腔面，9為密封凸臺(tái)，10為閥套密封面，11為環(huán)形閥臺(tái)，12為投球 錐面，13為內(nèi)閥錐面，14為閥桿通孔，15為液流孔，16為調(diào)節(jié)擋圈，17為調(diào)節(jié)彈簧，18為擋 圈套孔，19為擋圈卡塊，20為軸向滑槽，21為定位卡槽，22為循環(huán)孔，23為套管，24為安裝 凸緣，25為密封環(huán)槽。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案與實(shí)際情況來(lái) 確定具體的實(shí)施方式。在本實(shí)用新型中，為了便于描述，各部件的相對(duì)位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說(shuō)明書(shū) 附圖的布圖方式來(lái)進(jìn)行描述的，如上、下、左右等的位置關(guān)系是依據(jù)說(shuō)明書(shū)附圖的布圖方 向來(lái)確定的。下面結(jié)合最佳實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述如附圖1所示，該可調(diào)壓差式自動(dòng)灌漿閥包括閥體1、彈力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、內(nèi)閥套2、內(nèi) 閥體3、擋板4和閥簧5 ；閥體1的內(nèi)部有閥腔6，閥腔6內(nèi)壁中部有環(huán)形凸臺(tái)7，環(huán)形凸臺(tái)7 的上端面為上大下小的錐腔面8 ；內(nèi)閥套2安裝在閥腔6內(nèi)并能夠上下移動(dòng)，內(nèi)閥套2的外 側(cè)下部有密封凸臺(tái)9，密封凸臺(tái)9的上端面為與錐腔面8相配合的閥套密封面10，密封凸臺(tái) 9通過(guò)彈力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和閥套密封面10坐在錐腔面8上并保持密封；內(nèi)閥套2的下部腔壁上 有環(huán)形閥臺(tái)11，環(huán)形閥臺(tái)11的上端面為上大下小的投球錐面12，環(huán)形閥臺(tái)11的下端面為 上小下大的內(nèi)閥錐面13;閥腔6下部?jī)?nèi)壁上固定安裝有擋板4，擋板4中部有閥桿通孔14， 閥桿通孔14外側(cè)的擋板4上有不少于一個(gè)的液流孔15，內(nèi)閥體3的下部安裝在閥桿通孔 14內(nèi)并能夠上下移動(dòng)，內(nèi)閥體3的上部通過(guò)閥簧5壓緊在內(nèi)閥錐面13上并保持密封。內(nèi)閥 套2在閥體1內(nèi)可以依靠上下壓差隨彈力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的作用小幅度滑動(dòng)，達(dá)到開(kāi)啟和關(guān)閉內(nèi) 外通道的目的。通過(guò)向內(nèi)閥套2內(nèi)部的投球錐面12上投球可以實(shí)現(xiàn)套管23內(nèi)憋壓。[0021]可根據(jù)實(shí)際需要，對(duì)上述可調(diào)壓差式自動(dòng)灌漿閥作進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)如附圖1、2所示，彈力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)擋圈16和調(diào)節(jié)彈簧17，調(diào)節(jié)擋圈16的內(nèi) 部有擋圈套孔18并套裝在內(nèi)閥套2外側(cè)，調(diào)節(jié)擋圈16外部分布有不少于兩個(gè)的擋圈卡塊 19，閥腔6的上部?jī)?nèi)壁上對(duì)應(yīng)擋圈卡塊19的位置分別有軸向滑槽20，閥腔6上部?jī)?nèi)壁上沿 上下方向分布有不少于兩個(gè)的定位卡槽21，每個(gè)定位卡槽21的端部分別與相鄰的軸向滑 槽20相連通，調(diào)節(jié)擋圈16通過(guò)擋圈卡塊19固定安裝在定位卡槽21內(nèi)并能夠轉(zhuǎn)動(dòng)使擋圈 卡塊19進(jìn)入軸向滑槽20內(nèi)來(lái)調(diào)節(jié)上下位置；彈力大于閥簧5彈力的調(diào)節(jié)彈簧17套裝在內(nèi) 閥套2上，調(diào)節(jié)彈簧17的上端頂緊在調(diào)節(jié)擋圈16的下端面上，調(diào)節(jié)彈簧17的下端頂緊在 密封凸臺(tái)9的上端面上。按照預(yù)先設(shè)計(jì)要控制的液面差能夠方便地進(jìn)行調(diào)節(jié)，使擋圈卡塊 19卡入不同檔位的定位卡槽21內(nèi)，改變調(diào)節(jié)彈簧17的預(yù)壓縮量。如附圖1所示，內(nèi)閥體3包括閥頭和閥桿，閥頭的下端與閥桿的上端連為一體，閥 頭的上端有半球密封面，閥頭通過(guò)半球密封面頂緊在內(nèi)閥錐面13上并保持密封，閥桿套裝 在擋板4中部的閥桿通孔14內(nèi)并能夠上下移動(dòng)，閥桿的外部套裝有閥簧5，閥簧5的上端頂 緊在閥頭的下端面上，閥簧5的下端頂緊在擋板4的上端面上。如附圖1所示，內(nèi)閥套2中部腔壁上有不少于一個(gè)的循環(huán)孔22，循環(huán)孔22的內(nèi)端 與內(nèi)閥套2的內(nèi)腔相連通，循環(huán)孔22的外端與閥腔6上部相連通。如附圖1所示，閥體1的下端外側(cè)有能夠固定安裝在上下兩個(gè)套管23的端部之間 的安裝凸緣對(duì)。通過(guò)將安裝凸緣M安裝在兩個(gè)套管23之間的套管接箍?jī)?nèi)，使本實(shí)用新型 不需要使用其他輔助設(shè)備就可固定，并且對(duì)套管串的長(zhǎng)度和結(jié)構(gòu)沒(méi)有影響，簡(jiǎn)單方便。如附圖1所示，閥套密封面10上有密封環(huán)槽25并安裝有密封圈。密封圈能夠使 錐腔面8與閥套密封面10接觸處的密封更加可靠。如附圖1所示，定位卡槽21的數(shù)量為三至五個(gè)。如附圖1所示，閥腔6的下部?jī)?nèi)壁上有螺紋，擋板4通過(guò)螺紋固定安裝在閥腔6的 內(nèi)壁上并能夠調(diào)節(jié)閥簧5的壓縮量。通過(guò)調(diào)節(jié)擋板4的高度位置，調(diào)節(jié)閥簧5的壓縮量更 加方便。以上技術(shù)特征構(gòu)成了本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施 效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征，來(lái)滿足不同情況的需求。本實(shí)用新型最佳實(shí)施例的使用過(guò)程是首先，按照預(yù)先需要的液面差，將調(diào)節(jié)擋圈 16調(diào)節(jié)到合適的定位卡槽21內(nèi)；接著，將本實(shí)用新型安裝在預(yù)先設(shè)計(jì)位置的兩個(gè)套管23 之間入井即可。此外，本實(shí)用新型還可以作為一種可循環(huán)盲板使用，即實(shí)施投球或者投膠塞 作業(yè)后，憋壓球或膠塞落至內(nèi)閥套2的投球錐面12上，實(shí)現(xiàn)對(duì)套管23內(nèi)外的封堵。
權(quán)利要求1.一種可調(diào)壓差式自動(dòng)灌漿閥，其特征在于包括閥體、彈力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、內(nèi)閥套、內(nèi)閥體、 擋板和閥簧；閥體的內(nèi)部有閥腔，閥腔內(nèi)壁中部有環(huán)形凸臺(tái)，環(huán)形凸臺(tái)的上端面為上大下小 的錐腔面；內(nèi)閥套安裝在閥腔內(nèi)并能夠上下移動(dòng)，內(nèi)閥套的外側(cè)下部有密封凸臺(tái)，密封凸臺(tái) 的上端面為與錐腔面相配合的閥套密封面，密封凸臺(tái)通過(guò)彈力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和閥套密封面坐在 錐腔面上并保持密封；內(nèi)閥套的下部腔壁上有環(huán)形閥臺(tái)，環(huán)形閥臺(tái)的上端面為上大下小的 投球錐面，環(huán)形閥臺(tái)的下端面為上小下大的內(nèi)閥錐面；閥腔下部?jī)?nèi)壁上固定安裝有擋板，擋 板中部有閥桿通孔，閥桿通孔外側(cè)的擋板上有不少于一個(gè)的液流孔，內(nèi)閥體的下部安裝在 閥桿通孔內(nèi)并能夠上下移動(dòng)，內(nèi)閥體的上部通過(guò)閥簧壓緊在內(nèi)閥錐面上并保持密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)壓差式自動(dòng)灌漿閥，其特征在于彈力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié) 擋圈和調(diào)節(jié)彈簧，調(diào)節(jié)擋圈的內(nèi)部有擋圈套孔并套裝在內(nèi)閥套外側(cè)，調(diào)節(jié)擋圈外部分布有 不少于兩個(gè)的擋圈卡塊，閥腔的上部?jī)?nèi)壁上對(duì)應(yīng)擋圈卡塊的位置分別有軸向滑槽，閥腔上 部?jī)?nèi)壁上沿上下方向分布有不少于兩個(gè)的定位卡槽，每個(gè)定位卡槽的端部分別與相鄰的軸 向滑槽相連通，調(diào)節(jié)擋圈通過(guò)擋圈卡塊固定安裝在定位卡槽內(nèi)并能夠轉(zhuǎn)動(dòng)使擋圈卡塊進(jìn)入 軸向滑槽內(nèi)來(lái)調(diào)節(jié)上下位置；彈力大于閥簧彈力的調(diào)節(jié)彈簧套裝在內(nèi)閥套上，調(diào)節(jié)彈簧的 上端頂緊在調(diào)節(jié)擋圈的下端面上，調(diào)節(jié)彈簧的下端頂緊在密封凸臺(tái)的上端面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可調(diào)壓差式自動(dòng)灌漿閥，其特征在于內(nèi)閥體包括閥頭和 閥桿，閥頭的下端與閥桿的上端連為一體，閥頭的上端有半球密封面，閥頭通過(guò)半球密封面 頂緊在內(nèi)閥錐面上并保持密封，閥桿套裝在擋板中部的閥桿通孔內(nèi)并能夠上下移動(dòng)，閥桿 的外部套裝有閥簧，閥簧的上端頂緊在閥頭的下端面上，閥簧的下端頂緊在擋板的上端面 上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可調(diào)壓差式自動(dòng)灌漿閥，其特征在于內(nèi)閥套中部腔壁上 有不少于一個(gè)的循環(huán)孔，循環(huán)孔的內(nèi)端與內(nèi)閥套的內(nèi)腔相連通，循環(huán)孔的外端與閥腔上部 相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可調(diào)壓差式自動(dòng)灌漿閥，其特征在于內(nèi)閥套中部腔壁上有不 少于一個(gè)的循環(huán)孔，循環(huán)孔的內(nèi)端與內(nèi)閥套的內(nèi)腔相連通，循環(huán)孔的外端與閥腔上部相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可調(diào)壓差式自動(dòng)灌漿閥，其特征在于閥體的下端外側(cè)有 能夠固定安裝在上下兩個(gè)套管的端部之間的安裝凸緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可調(diào)壓差式自動(dòng)灌漿閥，其特征在于閥體的下端外側(cè)有能夠 固定安裝在上下兩個(gè)套管的端部之間的安裝凸緣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可調(diào)壓差式自動(dòng)灌漿閥，其特征在于閥套密封面上有密封環(huán) 槽并安裝有密封圈。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可調(diào)壓差式自動(dòng)灌漿閥，其特征在于定位卡槽的數(shù)量為三至 五個(gè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可調(diào)壓差式自動(dòng)灌漿閥，其特征在于閥腔的下部?jī)?nèi)壁上有 螺紋，擋板通過(guò)螺紋固定安裝在閥腔的內(nèi)壁上并能夠調(diào)節(jié)閥簧的壓縮量。
專利摘要本實(shí)用新型涉及石油鉆井使用的自動(dòng)灌漿閥技術(shù)領(lǐng)域，是一種可調(diào)壓差式自動(dòng)灌漿閥，其包括閥體、彈力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、內(nèi)閥套、內(nèi)閥體、擋板和閥簧；閥體的內(nèi)部有閥腔，閥腔內(nèi)壁中部有環(huán)形凸臺(tái)，環(huán)形凸臺(tái)的上端面為上大下小的錐腔面；內(nèi)閥套安裝在閥腔內(nèi)并能夠上下移動(dòng)，內(nèi)閥套的外側(cè)下部有密封凸臺(tái)，密封凸臺(tái)上端面為與錐腔面相配合的閥套密封面，密封凸臺(tái)通過(guò)彈力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和閥套密封面坐在錐腔面上并保持密封；內(nèi)閥套的下部腔壁上有環(huán)形閥臺(tái)，環(huán)形閥臺(tái)的上端面為上大下小的投球錐面。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理而緊湊，安裝使用方便，其能通過(guò)彈力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)壓差，具有安全、省力、簡(jiǎn)便、高效的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B34/08GK201851081SQ20102061571
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月20日
發(fā)明者張新文, 徐少俊, 楊睿, 翟亞鋒, 蔣剛, 郭建軍, 郭新超, 黃學(xué)剛 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)西部鉆探工程有限公司