一种多次开关快速堵漏阀的制作方法

1.本发明涉及钻井技术领域，尤其涉及一种多次开关快速堵漏阀。


背景技术：

2.随着油气田勘探开发的深入，钻井地质条件条件复杂，部分地层裂缝发育，压力系统复杂，面临同一裸眼井段多个压力系统，地层承压能力低等技术难点，井漏现象普遍存在，所造成的井下复杂情况，严重制约了钻井周期，单井综合成本高。
3.在定向钻进遇到井漏时，一旦井漏就需要用堵漏材料进行堵漏作业，但是堵漏材料易堵塞井下动力钻具或随钻测量工具等井下工具，这些工具内部结构较为复杂、精密且价格昂贵，一旦被堵漏材料堵塞就会造成工具失效。为防止堵漏钻井液造成憋堵，需要起钻甩掉定向仪器，再重新下钻进行堵漏作业。但在深井和超深井发生井漏时，频繁的提钻更换堵漏钻具会极大程度地延长非生产作业时间，严重影响钻井时效。
4.现有技术至少存在以下问题：1.堵漏材料的大小受底部钻具组合的限制，小粒径堵漏材料对裂缝性地层堵漏效果不佳。
5.2.复杂井漏治理周期长，井漏复杂时率高。凡是采用桥塞堵漏剂堵漏要卸掉循环管线及泵中滤清器、筛网等，且堵漏时需要起钻更换钻具组合专项堵漏，大幅增加施工周期，同时钻井液漏失量大，不利于提速降本。


技术实现要素：

6.为了解决以上问题，本发明的目的是提供一种多次开关快速堵漏阀，可有效控制易漏区块井下复杂情况的发生，既能随时进行堵漏作业，又能保证随钻测量工具等井下工具在易漏区块的正常施工，并对因井漏而引起的井喷和卡钻等问题进行及时处理，避免井下事故的扩大。
7.为了实现以上目的，本发明采用的技术方案：一种多次开关快速堵漏阀，包括上下设置的上接头与循环短节；所述循环短节内部从上至下依次设置有节流器、循环滑套、锥芯与封堵头；所述上接头、节流器、循环滑套、锥芯与封堵头中均开设有通孔形成流动通道；所述节流器的上端与所述上接头的下端抵接；所述循环滑套通过弹性部件安装在所述循环短节内部，且所述循环滑套的上端与所述节流器的下端抵接；所述封堵头安装在所述循环短节内部的底端；所述锥芯的下端与所述封堵头的上端抵接；所述循环短节侧壁上开设有旁通孔，所述循环滑套侧壁上开设有侧孔；所述循环滑套运动时，所述旁通孔与侧孔连通，且所述锥芯上端与所述循环滑套的下端配合。
8.作为较优的实施方案，所述上接头的下端设置有外螺纹，所述循环短节的上端设置有内螺纹；所述外螺纹与内螺纹啮合，且所述上接头外径与所述循环短节的外径相同，所述上接头下端的内径小于所述循环短节上端的内径。
9.作为较优的实施方案，所述循环短节下端侧壁中设置有导向件，所述循环滑套的下端外表面开设有阶梯槽；所述导向件与阶梯槽配合。
10.作为较优的实施方案，所述循环短节的内部设置有安装台，所述弹性部件设置在所述安装台上；所述循环滑套通过所述弹性部件在所述循环短节的内壁上滑动。
11.作为较优的实施方案，所述锥芯包括上下设置的锥部与圆柱部；所述锥部呈上小下大的圆台型，所述圆柱部上开设有环形孔；所述循环滑套的下端与所述锥部配合时，所述循环滑套的下端完全覆盖所述环形孔。
12.作为较优的实施方案，所述封堵头上开设有盘孔，所述盘孔与所述环形孔连通。
13.作为较优的实施方案，所述循环短节的内部设置有限位台，所述限位台用于限制所述圆柱部的上端位置。
14.作为较优的实施方案，所述封堵头与所述循环短节螺纹连接，且所述封堵头的下端开设有安装槽。
15.作为较优的实施方案，所述循环短节的侧壁上圆周均匀开设有至少两个所述旁通孔。
16.本发明的有益效果：本发明提供了一种多次开关快速堵漏阀，适合复杂井漏频繁井段，无需起下钻具，使堵漏剂从循环短节旁通孔流出，避免堵塞和腐蚀底部钻具组合，能有效降低井控风险并提高堵漏效率，结构简单，操作简单，适合广泛地使用。
附图说明
17.图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明的装置工作时结构示意图；图3为本发明的上接头与循环短节连接示意图；图4为本发明的图2的局部放大图；图5为本发明的a-a剖视图；图6为本发明的锥芯结构示意图；图7为本发明的封堵头结构示意图。
18.图中：1、上接头；2、循环短节；3、节流器；4、循环滑套；5、弹性部件；6、锥芯；61、锥部；62、圆柱部；63、环形孔；7、封堵头；71、盘孔；72、安装槽；8、侧孔；9、旁通孔；10、导向件；11、阶梯槽；12、安装台；13、限位台。
具体实施方式
19.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步阐述。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
20.实施例1如图1-7所示，本实施例提供了一种多次开关快速堵漏阀，包括上下设置的上接头
1与循环短节2；所述循环短节2内部从上至下依次设置有节流器3、循环滑套4、锥芯6与封堵头7；所述上接头1、节流器3、循环滑套4、锥芯6与封堵头7中均开设有通孔形成流动通道；所述节流器3的上端与所述上接头1的下端抵接；所述循环滑套4通过弹性部件5安装在所述循环短节2内部，且所述循环滑套4的上端与所述节流器3的下端抵接；所述封堵头7安装在所述循环短节2内部的底端；所述锥芯6的下端与所述封堵头7的上端抵接；所述循环短节2侧壁上开设有旁通孔9，所述循环滑套4侧壁上开设有侧孔8；所述循环滑套4运动时，所述旁通孔9与侧孔8连通，且所述锥芯6上端与所述循环滑套4的下端配合。
21.一种多次开关快速堵漏阀，上接头1的下端与循环短节2上端连接，且上接头1上端设置内螺纹，循环短节2下端设置外螺纹，分别与上下钻具连接；并且节流器3的上端与上接头1的下端抵接，上接头1对节流器3进行轴向限位。上接头1、节流器3、循环滑套4、锥芯6与封堵头7中均开设有通孔形成流动通道，保证钻井液的正常流通；循环滑套4可通过弹性部件5的作用在循环短节2的内壁进行上下滑动，循环滑套4的上端与节流器3的下端抵接，循环滑套4滑动时带动节流器3滑动，上接头1的下端对节流器3进行轴向限位。封堵头7安装在循环短节2的底端，锥芯6安装在封堵头7的上方，循环滑套4的下端与封堵头7的上端配合。循环短节2侧壁上开设有旁通孔9，所述循环滑套4侧壁上开设有侧孔8，循环滑套4运动下行时，旁通孔9与侧孔8连通，便于封堵作业。值得说明的是，节流器3安装在上接头1与循环滑套4之间，通过上接头1与循环滑套4限定节流器3运动的位置，当循环滑套4下行时，节流器3由于重力作用随节流器3下行至循环滑套4的下端与锥芯6的上端配合；当循环滑套4复位时，循环滑套4顶着节流器3向上复位至上接头1处。旁通孔9与侧孔8的直径应满足允许堵漏材料通过，采用大尺寸孔，保证堵漏材料最大粒径不超过旁通水眼直径的1/3。所述节流器3位于循环滑套4上端，其内部设有节流孔，节流孔的大小保证正常流量钻井液流过时其上端不形成憋压，大流量钻井液流过时其上端形成憋压，推动循环滑套4下行开启堵漏作业。所述循环滑套4依靠弹性部件5与循环短节2连接，弹性部件5可为弹簧，当弹性部件5处于复位状态时，循环滑套4能够封闭旁通孔9，当弹性部件5受到压缩力，循环滑套4向下移动，侧孔8与旁通孔9对接连通，实现循环短节2内部轴向流道与外部环空流道连接。锥芯6下端抵靠于封堵头7，上端与循环滑套4配合，循环滑套4受压下行结束时可关闭锥芯6上的通孔，使轴向流动通道关闭，复位上行时可打开锥芯6上的通孔，开启轴向流动通道。作为较优的实施方案，在上接头1的上部设计有钻杆螺纹母扣，与上部钻杆用螺纹公扣连接在一起。循环短节2的下部设计有钻杆用螺纹公扣，与下部钻杆螺纹母扣连接在一起。
22.实施例2如图1-7所示，本实施例实在上述实施例的基础上进行展开的，具体的，本实施例提供了一种多次开关快速堵漏阀，所述上接头1的下端设置有外螺纹，所述循环短节2的上端设置有内螺纹；所述外螺纹与内螺纹啮合，上接头1与循环短节2通过螺纹连接，便于拆卸与安装。且所述上接头1外径与所述循环短节2的外径相同，保证装置外径相同，便于钻井作业。所述上接头1下端的内径小于所述循环短节2上端的内径，保证上接头1能够对下方节流器3起到限位作用。
23.作为较优的实施方案，所述循环短节2下端侧壁中设置有导向件10，所述循环滑套4的下端外表面开设有阶梯槽11；所述导向件10与阶梯槽11配合。较优方案中，导向件10为导向销钉，循环滑套4下端侧壁上开设有导向销钉孔，导向销钉穿过循环短节2侧壁并嵌入
导向销钉孔，导向销钉与阶梯槽11配合，在循环滑套4下行结束并开启作业时形成轴向限位，减缓对锥芯6的冲击力。循环短节2侧壁开有旁通孔9，循环滑套4侧壁开有侧孔8，循环滑套4下行时，侧孔8可与旁通孔9对齐，便于封堵作业。
24.作为较优的实施方案，所述循环短节2的内部设置有安装台12，所述弹性部件5设置在所述安装台12上；所述循环滑套4通过所述弹性部件5在所述循环短节2的内壁上滑动。
25.作为较优的实施方案，所述锥芯6包括上下设置的锥部61与圆柱部62；所述锥部61呈上小下大的圆台型，所述圆柱部62上开设有环形孔63；所述循环滑套4的下端与所述锥部61配合时，所述循环滑套4的下端完全覆盖所述环形孔63。此时，装置中的流动通道被关闭，而循环滑套4的侧孔8与循环短节2旁通孔9接通，流体经循环短节2旁通孔9流入井眼环空，此时下入同堵漏剂进行堵漏。
26.作为较优的实施方案，所述封堵头7上开设有封堵头7，所述封堵头7与所述环形孔63连通。较优的，封堵头7与环形孔63圆周均匀设置，保证在不进行堵漏作用时，钻井液能够通过堵漏阀的流动通道正常流出，不影响钻井作业。
27.作为较优的实施方案，所述循环短节2的内部设置有限位台13，所述限位台13用于限制所述圆柱部62的上端位置，实现锥芯6的精准安装。
28.作为较优的实施方案，所述封堵头7与所述循环短节2螺纹连接，且所述封堵头7的下端开设有安装槽72，安装槽72用于使用外部工具将封堵头7旋入循环短节2中进行安装。
29.作为较优的实施方案，所述循环短节2的侧壁上圆周均匀开设有至少两个所述旁通孔9，便于堵漏剂的均匀流出，堵漏均匀。
30.实施例3如图1-7所示，本实施例实在上述实施例的基础上进行展开的，具体的，本实施例提供了一种多次开关快速堵漏阀的工作原理，如下：首先需要确定复杂井漏频繁的井段，在钻具组合中接入快速堵漏阀； 在正常钻采作业时，钻井液流量相对较小，在节流器3上端未形成憋压，节流器3上下端压差不足以压缩弹簧使循环滑套4下行，钻井液经过循环滑套4轴向通孔流入锥芯6的环形孔63，并通过封堵头7的封堵头7流出到井底；发生井漏时，加大钻井液流量，使节流器3由于其内部节流孔作用在上端形成憋压，节流器3上下端压差推动节流器3和循环滑套4压缩弹簧使循环滑套4下行，当循环滑套4下行至抵靠于锥芯6时，循环滑套4轴向流动通道被关闭，而循环滑套4的侧孔8与循环短节2的旁通孔9接通，流体经循环短节2旁通孔9流入井眼环空，此时下入同等排量堵漏剂进行封堵。
31.完成堵漏后，由于节流器3上端无液体压力，弹簧复位，并带动节流器3与循环滑套4上行，直至节流器3抵靠于上接头1进行轴向限位，从而完成工具复位。当需要再次进行堵漏措施时，重复上述操作即可。本装置适合复杂井漏频繁井段的堵漏工作，无需起下钻具，使堵漏剂从循环短节2旁通孔9流出，避免堵塞和腐蚀底部钻具组合，能有效降低井控风险并提高堵漏效率，结构简单，操作简单，适合广泛地使用。
32.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变
化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。