一种多次开关循环控制短节及井漏事故旁通堵漏方法与流程

本发明涉及阀门，具体而言，涉及一种多次开关循环控制短节及井漏事故旁通堵漏方法。

背景技术：

1、钻井和完井的作业过程中，特别是在进行一些特殊任务时，我们经常会受到一些因素的制约，比如井下的仪器、螺杆，以及钻头的水眼等，这些都可能导致我们需要频繁地起下钻头以更换钻具。这样的情况不仅影响了我们的工作效率，还可能增加一些安全风险。例如，当我们在进行堵漏施工时，由于堵漏材料的选择范围有限，比如颗粒的大小、配浆的浓度等，这些都可能影响到堵漏的效果。尤其是在遇到一些有缝洞发育的漏层时，可能需要我们先起钻更换钻具，然后再下钻进行堵漏，等到堵漏成功后，还需要再次起钻更换回正常的钻具才能恢复钻进。这样的操作步骤不仅繁琐，而且耗时，尤其是在存在多个漏层的井段，可能需要我们反复进行这样的操作，这无疑增加了井下复杂情况、事故以及井控等风险的发生概率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种多次开关循环控制短节，其能够在井漏事故等情况发生时，可在不起钻的情况下多次进行高浓度大颗粒材料堵漏，以及进行洗井或清洗管套。

2、本发明的另一个目的在于提供一种多次开关循环控制短节井漏事故旁通堵漏方法，其可在不起钻的情况下多次进行高浓度大颗粒材料堵漏。

3、本发明的实施例是这样实现的：

4、第一方面，本申请实施例提供一种多次开关循环控制短节，包括阀主体和切换组件，阀主体包括旁通短节、滑套、球座和弹簧，滑套包括依次连接的大径套筒和小径套筒，大径套筒和小径套筒均设置于旁通短节内，大径套筒能沿旁通短节的内壁自由滑动，弹簧套设于小径套筒外，弹簧一端与大径套筒连接，另一端与旁通短节内壁连接；

5、旁通短节的侧壁上开设有至少一个旁通孔，大径套筒的侧壁上开设有能与旁通孔一一对应的重合的连通孔，球座同轴设置于大径套筒内，并与大径套筒固定连接，球座位于远离小径套筒的连通孔一侧；

6、切换组件包括大球体和小球体，大球体能密封抵接在球座一端，球座内设置有剪切件，剪切件用于使封堵球在一定压力剪切后通过球座，小球体能密封抵接在连通孔处，用于封堵连通孔。

7、在本发明的一些实施例中，上述旁通短节内固定设置有限位筒，限位筒设置于旁通短节内，并与旁通短节螺纹连接，限位筒位于大径套筒自由端一侧，限位筒的内径小于大径套筒的外径。

8、在本发明的一些实施例中，上述大径套筒内同轴固定设置有镖座，镖座位于远离小径套筒的球座一侧，且镖座与球座抵接。

9、在本发明的一些实施例中，上述小径套筒与旁通短节之间设置有周向限位组件，周向限位组件包括限位销，小径套筒的外壁上开设有限位滑槽，限位销一端穿过旁通短节并沿径线方向伸入到限位滑槽内，限位销沿限位滑槽相对滑动，限位销位于远离大径套筒的弹簧一侧。

10、在本发明的一些实施例中，上述任意旁通孔内可拆卸设置有内壁保护件，内壁保护件包括喷嘴，喷嘴同轴设置于旁通孔内，且喷嘴与旁通孔螺纹连接。

11、在本发明的一些实施例中，上述旁通短节同轴连通有球篮短节，球篮短节内设置有球篮，球篮用于盛装大球体和小球体，球篮短节位于靠近大径套筒的旁通短节一端。

12、在本发明的一些实施例中，上述靠近大径套筒的球篮一端设置有球体止回器。

13、第二方面，本申请实施例提供一种井漏事故旁通堵漏方法，包括如下步骤：检测井内漏浆的深度和范围，确定井内堵漏段的位置和安全段位置；将钻具提升至安全段，然后将大球体投入旁通短节内。大球体会运动到球座处，并与球座抵接后，将球座上的通道封堵。封堵后，通过低泵憋冲憋压使压差达到额定值。此时，球座会带动整个滑套移动，从而使大径套筒上的连通孔与各自对应的旁通孔连通。此时，封堵流体会沿旁通孔排出到旁通短节外，并对岩层或土层进行堵漏。完成堵漏后，可投入对应旁通孔数量的小球体。小球体进入到连通孔处时，会将连通孔封堵。继续憋压后，压力达到使大球体剪切通过球座的额度值。此时，大球体被剪切后通过球座排出，此时大球体不再封堵球座。小球体和大球体均通过球座后，流体恢复正常流通，此时，弹簧在弹性势能作用下带动滑套恢复到初始位置，连通孔和对应的旁通孔完全错开，旁通短节进行正常工作。

14、相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

15、本发明提供一种多次开关循环控制短节，包括阀主体和切换组件，上述阀主体包括旁通短节、滑套、球座和弹簧，上述滑套包括依次连接的大径套筒和小径套筒，上述大径套筒和上述小径套筒均设置于上述旁通短节内，上述大径套筒能沿上述旁通短节的内壁自由滑动，上述弹簧套设于上述小径套筒外，上述弹簧一端与上述大径套筒连接，另一端与上述旁通短节内壁连接。上述旁通短节用于通过流体，上述滑套设置于旁通短节内后，其中流体会依次经过大径套筒和小径套筒，最后进入下一施工工段。

16、上述旁通短节的侧壁上开设有至少一个旁通孔，上述大径套筒的侧壁上开设有能与上述旁通孔一一对应的重合的连通孔，上述球座同轴设置于上述大径套筒内，并与上述大径套筒固定连接，上述球座位于远离上述小径套筒的上述连通孔一侧。上述切换组件包括大球体和小球体，上述大球体能密封抵接在上述球座一端，上述球座内设置有剪切件，上述剪切件用于使封堵球在一定压力剪切后通过上述球座，上述小球体能密封抵接在上述连通孔处，用于封堵上述连通孔。在正常施工时，上述大径套筒上的连通孔与旁通孔完全错开，此时，流体依次沿大径套筒和小径套筒流入下一施工工段。当出现井漏事故等情况时，可投入大球体，该大球体沿小径套筒进入到大径套筒中，此时，大球体会运动到球座处，并与球座抵接后，将球座上的通道封堵。封堵后注入封堵流体进行憋压，当憋压到一定压力环境，球座会带动整个滑套移动，从而使大径套筒上的连通孔与各自对应的旁通孔连通。此时，封堵流体会沿旁通孔排出到旁通短节外，并对岩层或土层进行堵漏。在堵漏过程中，减小流通压力可使弹簧在弹性势能作用下带动滑套恢复到初始位置，旁通孔和连通孔也完全错开，可暂停堵漏。需要继续堵漏时，可再次憋压，使流体带动滑套移动后，使对应的连通孔和多次开关循环控制短节连通，可继续进行堵漏等工作。

17、在完成堵漏工作后，可投入对应旁通孔数量的小球体。小球体进入到连通孔处时，会将连通孔封堵。继续憋压后，压力达到使大球体剪切通过球座的额度值。此时，大球体被剪切后通过球座排出，此时大球体不再封堵球座。小球体和大球体均通过球座后，流体恢复正常流通，此时，弹簧在弹性势能作用下带动滑套恢复到初始位置，连通孔和对应的旁通孔完全错开。

18、因此，该多次开关循环控制短节在井漏事故等情况发生时，可在不起钻的情况下多次进行高浓度大颗粒材料堵漏，以及进行洗井或清洗管套。

19、本发明还提供一种井漏事故旁通堵漏方法，可在不起钻的情况下多次进行高浓度大颗粒材料堵漏。

技术特征：

1.一种多次开关循环控制短节，其特征在于，包括阀主体和切换组件，所述阀主体包括旁通短节、滑套、球座和弹簧，所述滑套包括依次连接的大径套筒和小径套筒，所述大径套筒和所述小径套筒均设置于所述旁通短节内，所述大径套筒能沿所述旁通短节的内壁自由滑动，所述弹簧套设于所述小径套筒外，所述弹簧一端与所述大径套筒连接，另一端与所述旁通短节内壁连接；

2.根据权利要求1所述的多次开关循环控制短节，其特征在于，所述旁通短节内固定设置有限位筒，所述限位筒设置于所述旁通短节内，并与所述旁通短节螺纹连接，所述限位筒位于所述大径套筒自由端一侧，所述限位筒的内径小于所述大径套筒的外径。

3.根据权利要求1所述的多次开关循环控制短节，其特征在于，所述大径套筒内同轴固定设置有镖座，所述镖座位于远离所述小径套筒的所述球座一侧，且所述镖座与所述球座抵接。

4.根据权利要求1所述的多次开关循环控制短节，其特征在于，所述小径套筒与所述旁通短节之间设置有周向限位组件，所述周向限位组件包括限位销，所述小径套筒的外壁上开设有限位滑槽，所述限位销一端穿过所述旁通短节并沿径线方向伸入到所述限位滑槽内，所述限位销沿所述限位滑槽相对滑动，所述限位销位于远离所述大径套筒的所述弹簧一侧。

5.根据权利要求1所述的多次开关循环控制短节，其特征在于，任意所述旁通孔内可拆卸设置有内壁保护件，所述内壁保护件包括喷嘴，所述喷嘴同轴设置于所述旁通孔内，且所述喷嘴与所述旁通孔螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的多次开关循环控制短节，其特征在于，所述旁通短节同轴连通有球篮短节，所述球篮短节内设置有球篮，所述球篮用于盛装大球体和小球体，所述球篮短节位于靠近所述大径套筒的所述旁通短节一端。

7.根据权利要求1-6任一项所述的多次开关循环控制短节，其特征在于，靠近所述大径套筒的所述球篮一端设置有球体止回器。

8.一种基于权利要求1-7任意一项所述的多次开关循环控制短节的井漏事故旁通堵漏方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结本发明提出了一种多次开关循环控制短节及井漏事故旁通堵漏方法，涉及阀门技术领域。该多次开关循环控制短节，包括阀主体和切换组件。阀主体包括旁通短节、滑套、球座和弹簧。滑套包括依次连接的大径套筒和小径套筒，大径套筒和小径套筒均设置于旁通短节内。弹簧套设于小径套筒外。旁通短节的侧壁上开设有旁通孔，大径套筒的侧壁上开设有连通孔。球座同轴设置于大径套筒内，并与大径套筒连接。切换组件包括大球体和小球体，大球体抵接在球座一端，球座内设置有剪切件，小球体能密封抵接在连通孔处，用于封堵连通孔。本发明能够在井漏事故等情况发生时，可在不起钻的情况下多次进行高浓度大颗粒材料堵漏，以及进行洗井或清洗管套。技术研发人员：肖力,张华,涂星宇,赵煜受保护的技术使用者：四川奥美华能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30