彈簧式自動灌漿閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種彈簧式自動灌漿閥，其結(jié)構(gòu)特征是下閥座體與套管短節(jié)內(nèi)部的下部絲扣連接，半球?qū)驐U的下桿插入下閥座體的導(dǎo)向孔中，半球?qū)驐U的上桿插入上閥座體的導(dǎo)向孔中，上閥座體與套管短節(jié)內(nèi)部的上部也用絲扣連接，塑性彈簧套在半球?qū)驐U的上端，支撐在上閥座體下面與半球?qū)驐U的上球面之間，使半球?qū)驐U不能完全向上移動，在半球與上閥座體之間形成流體通道，實現(xiàn)自動灌漿的目的。當(dāng)管內(nèi)發(fā)生井涌、井噴及固井替泥漿完泄壓水泥漿倒流時，高速流動的流體作用在半球?qū)驐U半球的下部平面上，塑性彈簧被壓縮，彈簧塑性變形或擠壓斷，半球?qū)驐U的半球面在導(dǎo)向桿的引導(dǎo)下與上閥座體的錐面緊密接觸形成密封，起到單流閥的作用。
【專利說明】彈簧式自動灌漿閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在石油鉆井下套管過程中不停止下套管作業(yè)采取人工灌漿的方式，可自動灌漿。同時也可保證在發(fā)生管內(nèi)井涌、井噴及固井注漿作業(yè)結(jié)束泄壓候凝時即起到單流閥的作用，避免管內(nèi)井噴、水泥漿倒返以保證固井質(zhì)量。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油鉆井下套管過程中因現(xiàn)場常用的浮箍、浮鞋、內(nèi)管注水泥裝置始終只起到單流閥的作用，且因其承壓能力和套管抗擠強度的限制，套管下到一定井深時為防止浮箍(浮鞋或內(nèi)管注水泥裝置)因承受的液柱壓力過大導(dǎo)致失效時易引發(fā)管內(nèi)井涌甚至井噴事故、防套管被擠毀及引發(fā)其它復(fù)雜套管事故等原因，必須停止下套管作業(yè)往套管內(nèi)灌注泥漿，以避免上述諸多復(fù)雜和事故的發(fā)生。另外因單流閥的存在，套管下放過程中為了避免因套管閉排造成的環(huán)空高返速引起過大的激動壓力導(dǎo)致井漏等復(fù)雜情況的發(fā)生而控制套管下放速度。這不僅耽誤了大量的下套管時間，增加了工人的勞動強度，還有可能停止下套管作業(yè)往套管內(nèi)灌泥漿時因套管活動不及時導(dǎo)致的壓差卡套管事故，延緩油氣勘探進度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)場浮箍、浮鞋、內(nèi)管注水泥裝置上述存在的諸多問題，本發(fā)明的目的旨在提供了一種彈簧式自動灌漿閥，該閥的原理是依據(jù)塑性彈簧可伸縮及彈力可調(diào)的原理平衡住流體往套管內(nèi)流動時流體作用在半球閥芯下平面上的力形成流體通道，實現(xiàn)自動灌漿的目的。當(dāng)發(fā)生管內(nèi)井涌、井噴、固井結(jié)束管內(nèi)外達到一定壓差形成一定流速時，流體作用在閥芯下平面上的力大于彈簧力時塑性彈簧塑性變形或擠壓斷，及時關(guān)閉閥體，起到單流閥的目的，避免現(xiàn)用浮箍、浮鞋及內(nèi)管注水泥裝置的諸多弊端。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣完成的:
[0005]彈簧式自動灌漿閥主要由套管短節(jié)、下閥座體、半球?qū)驐U、塑性彈簧、上閥座體組成。下閥座體與套管短節(jié)內(nèi)部的下部絲扣連接，半球?qū)驐U的下桿插入下閥座體的導(dǎo)向孔中，半球?qū)驐U的上桿插入上閥座體的導(dǎo)向孔中，上閥座體與套管短節(jié)內(nèi)部的上部也用絲扣連接，塑性彈簧套在半球?qū)驐U的上端，支撐在上閥座體下面與半球?qū)驐U的上球面之間。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點和產(chǎn)生的有益效果是:
[0007]1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，采用常規(guī)件組裝，易于加工，下套管時自動灌漿，管內(nèi)井涌、井噴及固完井水泥漿倒流時即起到單流閥的作用。結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，且安全可靠。
[0008]2、本發(fā)明現(xiàn)場試驗成功后，推廣應(yīng)用時不僅不停止下套管作業(yè)進行專門的灌漿作業(yè)，因開排的原因減少了壓力激動造成的漏失，可加快套管下放速度，這不僅可節(jié)約大量的下套管時間，還可避免因停止下套管作業(yè)活動不及時發(fā)生的卡套管事故。
[0009]3、本發(fā)明的材料除套管短節(jié)外，其余都是可鉆性材料，所以所有套管附件都是可鉆的，節(jié)約鉆井周期，大大降低崗位工人的勞動強度，加快油氣勘探進度?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明剖視圖。
[0011]圖2為本發(fā)明俯視圖。
【具體實施方式】
[0012]如圖1所示，一種彈簧式自動灌漿閥主要由套管短節(jié)1、下閥座體2、半球?qū)驐U3、塑性彈簧4、上閥座體5組成，下閥座體2與套管短節(jié)I內(nèi)部的下部絲扣連接，半球?qū)驐U3的下桿插入下閥座體2的導(dǎo)向孔中，半球?qū)驐U3的上桿插入上閥座體5的導(dǎo)向孔中，上閥座體5與套管短節(jié)I內(nèi)部的上部也用絲扣連接，塑性彈簧4套在半球?qū)驐U3的上端，支撐在上閥座體5下面與半球?qū)驐U3的上球面之間。依據(jù)塑性彈簧4有一定彈力的原理平衡住流體往套管內(nèi)流動時流體作用在半球?qū)驐U3閥芯下平面上的力，使半球?qū)驐U3不能完全向上移動，在半球與上閥座體5之間形成流體通道，實現(xiàn)自動灌漿的目的。
[0013]當(dāng)管內(nèi)發(fā)生井涌、井噴及固井替泥漿完泄壓水泥漿倒流時，流體往套管內(nèi)流動的流速達到一定值，高速流動的流體作用在半球?qū)驐U3半球下部平面上的力大于塑性彈簧4的彈力時塑性彈簧4被壓縮，彈簧塑性變形或擠壓斷，半球?qū)驐U3的半球面在導(dǎo)向桿的引導(dǎo)下與上閥座體5的錐面緊密接觸形成密封，起到單流閥的作用。
【權(quán)利要求】
1.一種彈簧式自動灌漿閥主要由套管短節(jié)(I)、下閥座體(2)、半球?qū)驐U(3)、塑性彈簧(4)、上閥座體(5)組成，其特征是下閥座體(2)與套管短節(jié)(I)內(nèi)部的下部絲扣連接，半球?qū)驐U(3)的下桿插入下閥座體(2)的導(dǎo)向孔中，半球?qū)驐U(3)的上桿插入上閥座體(5)的導(dǎo)向孔中，上閥座體(5)與套管短節(jié)⑴內(nèi)部的上部也用絲扣連接。塑性彈簧⑷套在半球?qū)驐U(3)的上端，支撐在上閥座體(5)下面與半球?qū)驐U(3)的上球面之間。
【文檔編號】E21B34/08GK103603630SQ201310254846
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月6日
【發(fā)明者】慕武, 陳軍, 葉文剛, 郭正權(quán), 焦海明, 胡科鋒, 方巖, 王孝政, 楊小棟, 李桂營 申請人:慕武