專利名稱：水力自啟式鉆柱泄流閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油田鉆井、鉆柱配套用的水力自啟式鉆柱泄流閥。
背景技術：
油田在水平井、側鉆水平井、分支水平井及大位移井的鉆井過程中，都要應用測量儀系統對井眼軌跡進行監控，一般將MWD隨鉆測量儀或ESS點子多點測斜儀等投入鉆柱內實時采集數據，這樣必然使鉆柱內過流面大幅度減小，使起鉆時泄流速度慢，鉆桿立柱卸扣時噴泥漿。在下井下動力鉆具時，盡管螺桿鉆具外殼體上部安裝了旁通閥作為鉆井液進入或流出鉆柱的通道，屬于一種彈簧套筒開關機構，由于井下儀器工作產生的脈沖影響，鉆井泵泵壓不穩定，使得彈簧處于一種震動狀態，不斷地伸縮導致彈簧彈性失效或斷裂，而且旁通孔過流斷面較小，起鉆作業卸扣同樣噴泥漿。為了解決起鉆噴泥漿問題，鉆井在起鉆前都配重泥漿壓水眼，不但增加了鉆井液成本，而且影響鉆井液性能，鉆進液密度增大有可能造成井漏、儲層污染等井下復雜事故。
實用新型內容為了克服現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種水力自啟式鉆柱泄流閥。該閥隨鉆具下入井內，起鉆時鉆井液能夠自由通過，從鉆柱內流入環空或由環空進入鉆柱內，解決了起鉆時噴泥漿的問題。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是水力自啟式鉆柱泄流閥是為解決在鉆柱內投放測斜儀等情況下導致起鉆噴泥漿的問題而設計的一種整體式無活動件結構，它由本體、骨架、泄流孔、彈性套筒、板簧構成。該閥具有下鉆進液、鉆進斷流、起鉆泄流等特點；下鉆進液下鉆時，將該閥聯接在測斜儀頂部以上的的鉆柱上，開關機構保持原狀及尺寸，處于打開狀態，由于鉆柱內液面低于環空液面，井筒內鉆井液通過該閥進入鉆柱內；鉆進斷流鉆井液在鉆井泵壓作用下注入鉆柱內，開關部件在節流壓力作用下彈性膨脹，關閉液流通道，陰斷鉆柱與環空的流體短路通道，使鉆井液沿鉆柱內通過并沿環空上返；起鉆泄流起鉆時，停止泵送鉆井液，鉆柱內與環空壓力平衡，鉆井液的節流壓力消失，開關機構在彈性作用下恢復原始狀態及尺寸，打開液流通道，由于鉆柱內液面高于環空液面，在水力壓差作用下鉆柱內鉆井液流入環空。
本實用新型的有益效果是，該閥結構緊湊、操作簡便，無活動件可不更換零部件，密封可靠、開關靈活，過流面積大、流動阻力小，泄流速度快，起鉆卸扣不噴泥漿。
圖1是本實用新型整體結構示意圖。
圖2是本實用新型應用相關位置示意圖。
圖中1、本體，2、骨架，3、泄流孔，4、彈性套筒，5、板簧，1’、鉆頭，2’、鉆桿鉆具，3’、隨鉆測量儀，4’、水力自啟式鉆柱泄流閥，5’、鉆柱，6’、井筒。
具體實施方式
在圖1中，水力自啟式鉆柱泄流閥由本體1、骨架2、泄流孔3、彈性套筒4、板簧5組成；半圓筒形瓣狀骨架2頂部與圓筒形本體1絲扣聯接，圓筒形彈性套筒4頂部夾在本體1內壁臺肩與骨架2之間，下端處于自由狀態，薄片條形板簧5注膠在彈性套筒4內部，本體1兩端設有絲扣可與鉆桿絲扣連接，在本體1中部偏上位置設有槽狀泄流孔3，骨架2、泄流孔3、彈性套筒4為泄流閥的開關機構。通過本體1將該閥絲扣連接在鉆柱上，并支撐所有部件；骨架2保護彈性套筒4不受鉆井液沖蝕，提高彈性套筒4的機械強度，并具有彈性記憶特性；彈性套筒4為鉆井液進出泄流孔3的總開關；板簧5為彈性材料，提高了彈性套筒4復位還原的可靠性及機械強度；當鉆井液流經彈性套筒4下端杯口時，液流產生節流壓力擠壓彈性套筒4內表面，使彈性套筒4膨脹擴大，緊緊密封與本體1內表面之間的通道，在沒有液流作用時，彈性套筒4內外壓力平衡，彈性套筒4在板簧5及骨架2的彈性力作用下恢復原狀及尺寸，泄流孔3被子打開，鉆井液可自由通過泄流孔3。
在圖2中，水力自啟式鉆柱泄流閥4’、隨鉆測量儀3’頂部并與螺桿鉆具2’絲扣連接，泄流閥4’上部與鉆柱5’絲扣連接。用鉆柱5’將鉆頭1’送至井筒6’底部，下鉆時，泄流閥4’打開，井筒6’內鉆井液通過泄流閥4’進入鉆柱5’內；鉆進時，鉆井液注入鉆柱5’內；泄流閥4’液流通道關閉，鉆井液沿鉆柱5’內通過并沿井筒6’環空上返；起鉆時，停止泵送鉆井液，鉆柱5’內與環空壓力平衡，泄流閥4’液流通道打開，鉆柱5’內鉆井液流入環空。
權利要求1.一種水力自啟式鉆柱泄流閥，由本體(1)、骨架(2)、泄流孔(3)、彈性套筒(4)、板簧(5)組成，其特征在于半圓筒形瓣狀骨架(2)頂部與圓筒形本體(1)絲扣聯接，圓筒形彈性套筒(4)頂部夾在本體(1)內壁臺肩與骨架(2)之間，下端處于自由狀態，薄片條形板簧(5)注膠在彈性套筒(4)內部，本體(1)兩端設有絲扣可與鉆桿絲扣連接，在本體(1)中部偏上位置設有槽狀泄流孔(3)，骨架(2)、泄流孔(3)、彈性套筒(4)為泄流閥的開關機構，該閥通過本體(1)絲扣連接在鉆柱上。
專利摘要一種油田鉆井、鉆柱配套用的水力自啟式鉆柱泄流閥，該閥由本體、骨架、泄流孔、彈性套筒、板簧構成；在技術上采用將本體與骨架絲扣連接，彈性套筒頂部夾在本體內壁臺肩與骨架之間，下端處于自由狀態，再將板簧注膠在彈性套筒內部，在本體中部偏上位置設有泄流孔，本體兩端車有絲扣，可與鉆桿聯接。該閥解決了現有技術中存在的起鉆卸扣時噴泥漿的問題。該閥可廣泛的應用在油田鉆井、鉆柱配套作業中。
文檔編號E21B34/06GK2791241SQ20052008950
公開日2006年6月28日 申請日期2005年2月25日 優先權日2005年2月25日
發明者郭建國, 喬忠明, 李松濱 申請人:遼河石油勘探局