泥浆当量密度控制阀制造技术

本发明专利技术公开了一种泥浆当量密度控制阀，其本包括强压阀体、强压阀套、强压阀套顶丝、强压阀座、强压阀盖、强压阀盖密封盖、强压阀盖密封套、强压阀芯、强压阀杆、强压轴承、微压阀体、微压阀套顶丝、微压阀套、微压阀座、微压阀盖、微压阀盖密封盖、微压阀盖密封套、微压阀杆、微压轴承、微压阀芯。本发明专利技术通过特殊的结构设计实现强压和微压的分级控制，以达到对泥浆当量密度的精确控制，可有效的提高对泥浆当量密度的调节，实现对井底压力的控制。本发明专利技术结构简单，便于操作和维护，是实现快速调节泥浆当量密度的有效工具。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种阀门，尤其是一种泥浆当量密度控制阀。
技术介绍
在钻探的过程中，泥浆是实现井底压力控制的重要介质，其具有携带岩屑、冷却钻头、平衡地层压力以及防止井壁坍塌等功能。泥浆通过水龙头进入钻杆内，从钻头水眼流出，通过钻杆和井壁之间的环空返回地面。钻井过程中泥浆密度大小的设计，不仅要求能维持井壁稳定，防止井壁的张性破裂(井漏)和剪切垮塌(井塌)，还要能够维持井内压力平衡，避免地层流体大量流入井内，造成地层流体对泥浆的污染以及井漏、井喷、压差卡钻等工程事故。钻井过程中的井底压力通常有三种状态：过平衡、近平衡和欠平衡。过平衡钻井，泥浆密度的确定一般是以裸眼井段最高的地层孔隙压力梯度为基准，井底压力始终大于地层压力。近平衡钻井技术，相对于过平衡而言，井底压力略大于地层压力，考虑起钻时抽吸压力，井底压力可能会低于地层孔隙压力，但在近平衡钻井概念上，井底压差应始终为正压差。欠平衡钻井是指井筒环空中循环介质的井底压力低于地层孔隙压力，允许地层流体有控制地进入井筒并将其循环到地面进行有效处理的钻井技术。在钻探深层复杂地层时，由于孔隙压力和破裂压力之间的窗口通常比较小，经常出现井涌、井漏、有害气体泄漏、卡钻、起下钻时间过长等钻井问题，不但延长钻井周期，而且还带来安全和环境等方面的问题。如果在钻进过程中对
井下压力实施有效控制，可以较好地解决这些复杂问题，控压钻井技术是缓解上述复杂情况的有效方法。控压钻井技术主要是通过对井口回压、流体密度、流体流变性、环空液位和水力摩阻的综合控制，使整个井筒的压力维持在地层孔隙压力和破裂压力之间，进行平衡或近平衡钻井，有效控制地层流体侵入井眼，减少井涌、井漏、卡钻等多种钻井复杂情况。控压钻井主要用于精确控制整个井眼的环空压力剖面，目的在于确定井底压力范围，从而控制环空压力剖面。控压钻井实现的主要方法是通过控制循环压力来达到快速调节泥浆当量密度，进而实现过平衡、近平衡和欠平衡等钻井技术，尤其在发生井漏、井涌等井底压力异常时快速调节泥浆的当量密度，是快速解决问题的重要方法之一。尤其在气井钻井的过程中，如果井内发生气侵，使井内的泥浆密度降低，气体驱替了井内部分泥浆，使得井内的泥浆当量密度降低，如果处理不及时，会引起井底压力降低，进而导致更多的气体侵入井筒，同时使返出井筒的泥浆量增加，引起溢流、井涌甚至井喷等危险情况。因此快速调节到合适的泥浆当量密度对于处理钻井过程中的复杂险情具有重要意义。目前虽然有控压钻井的专用管汇，但其结构复杂，造价昂贵，因此在控制井底压力技术的发展方面形成了制约因素。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构科学合理的泥浆当量密度控制阀。为了解决上述技术问题，本专利技术包括强压阀和微压阀，所述强压阀包括强压阀体、强压阀芯和强压阀杆，所述强压阀体内形成有
泥浆主流道、强压泄流道和微压泄流道，所述泥浆主流道连接在旋转控制头底座上，所述强压泄流道连接在泥浆罐上，所述强压阀芯设置在泥浆主流道、强压泄流道和微压泄流道之间的交汇处以控制三个流道之间的通闭，该强压阀芯外壁上还设有一微压泄流孔，所述微压泄流孔在强压阀芯关闭的状态下能够使得泥浆主流道和微压泄流道之间连通，所述强压阀杆密封安装在强压阀体，该强压阀杆与强压阀芯连接，且该强压阀杆还通过高压液压控制来驱动强压阀芯的通闭；所述微压阀包括微压阀体、微压阀芯和微压阀杆，所述微压阀体内形成有泥浆支流道和泥浆排出流道，所述泥浆支流道与所述微压泄流道连通设置，所述泥浆排出流道连接在泥浆罐上，所述微压阀芯处于泥浆支流道和泥浆排出流道之间以控制两个流道之间的通闭，所述微压阀杆密封安装在微压阀体上，该微压阀杆与微压阀芯连接，且该微压阀杆还通过低压液压控制来驱动微压阀芯的通闭。所述强压阀还包括强压阀套、强压阀套顶丝、强压阀座、强压阀盖、强压阀盖密封盖、强压阀盖密封套和强压轴承，所述强压阀套、强压阀套顶丝和强压阀座安装在泥浆主流道内，所述强压阀座与所述强压阀芯相对设置，所述强压阀套设置在强压阀套顶丝和强压阀座之间；所述强压阀盖安装在强压阀体上，所述强压阀盖密封套套装在强压阀杆上，且该强压阀盖密封套和强压阀盖之间还设有所述强压轴承，所述强压轴承通过所述强压阀盖密封盖被压封在强压阀盖内。所述微压阀还包括微压阀套顶丝、微压阀套、微压阀座、微压阀盖、微压阀盖密封盖、微压阀盖密封套和微压轴承，所述微压阀套顶丝、微压阀套和微
压阀座安装在泥浆支流道内，所述微压阀座与所述微压阀芯相对设置，所述微压阀套设置在微压阀套顶丝和微压阀座之间；所述微压阀盖安装在微压阀体上，所述微压阀盖密封套套装在微压阀杆上，且该微压阀盖密封套和微压阀盖之间还设有所述微压轴承，所述微压轴承通过所述微压阀盖密封盖被压封在微压阀盖内。本专利技术的有益效果是：通过微压泄流和强压泄流的方式实现了强压和微压的分级控制，达到了泥浆当量密度的精确控制。此外本专利技术结构简单，便与操作和维护。通过本专利技术的使用可有效提高对泥浆当量密度的调节，实现对井底压力控制的快速调节，是处理井漏、井涌、井塌等地层压力以及气侵、水侵等引起的复杂情况时的有力工具，为钻探中的井下复杂情况的处理提供有力的操作支撑。附图说明图1为本专利技术泥浆当量密度控制阀的结构示意图；图2为图1中的A-A剖面图；图3为图2中的B局部放大示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：参见图1至图3，本专利技术的泥浆当量密度控制阀包括强压阀和微压阀。泥浆当量密度控制阀，包括强压阀体1，强压阀套3，强压阀套顶丝2，强压阀座4，强压阀盖5，强压阀盖密封盖6，强压阀盖密封套7，强压阀芯8，强压阀杆9，强压轴承10，微压阀体11，微压阀套顶丝12，微压阀套13，微压阀座14，微压阀盖15，微压阀盖密封盖16，微压阀盖密封套17，微压阀杆18，微压轴承
19，微压阀芯20。泥浆当量密度控制阀主要由强压阀和微压阀组成，强压阀和微压阀密封连接，微压阀在强压阀的微压泄流道22一侧。强压阀芯8有微压泄流孔23，微压泄流孔23在微压泄流道22一侧，使泥浆在适当的时候经过微压泄流孔23流入微压泄流道22。强压阀杆9和微压阀杆18分别使用不同的液压控制，强压阀杆9使用高压液压控制，微压阀杆18使用低压液压控制。强压阀芯8和强压阀杆9连接，使用液压控制强压阀杆9带动强压阀芯8，进而控制强压阀芯8和强压阀座4之间的开度，这样则可以控制泥浆主流道和强压泄流道、微压泄流道之间的通闭，即强压阀芯8在关闭的状态下，泥浆主流道、强压泄流道、微压泄流道三者之间互不连通(泥浆主流道和微压泄流道之间通过仅微压泄流孔23连通)，强压阀芯8在打开的状态下，泥浆主流道、强压泄流道、微压泄流道三者之间相互连通。微压阀芯20和微压阀杆18连接，使用液压控制微压阀杆18带动微压阀芯20，进而控制微压阀芯20和微压阀座14之间的开度。这样则可以控制泥浆支流道和泥浆排出流道之间的通闭，即微压阀芯20在关闭的状态下，泥浆支流道和泥浆排出流道之间不连通，微压阀芯20在打开的状态下，泥浆支流道和泥浆排出流道之间连通。强压阀用来实现较强的压力控制，微压阀用来实现较小的压力控制。当所需循环压力较低时，泥浆经过泥浆主流道和强压阀芯8的微压泄流孔23，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泥浆当量密度控制阀，其特征在于：包括强压阀和微压阀，所述强压阀包括强压阀体(1)、强压阀芯(8)和强压阀杆(9)，所述强压阀体(1)内形成有泥浆主流道、强压泄流道(21)和微压泄流道(22)，所述泥浆主流道连接在旋转控制头底座上，所述强压泄流道(21)连接在泥浆罐上，所述强压阀芯(8)设置在泥浆主流道、强压泄流道(21)和微压泄流道(22)之间的交汇处以控制三个流道之间的通闭，该强压阀芯(8)外壁上还设有一微压泄流孔(23)，所述微压泄流孔(23)在强压阀芯(8)关闭的状态下能够使得泥浆主流道和微压泄流道(22)之间连通，所述强压阀杆(9)密封安装在强压阀体(1)，该强压阀杆(9)与强压阀芯(8)连接，且该强压阀杆(9)还通过高压液压控制来驱动强压阀芯(8)的通闭；所述微压阀包括微压阀体(11)、微压阀芯(20)和微压阀杆(18)，所述微压阀体(11)内形成有泥浆支流道和泥浆排出流道，所述泥浆支流道与所述微压泄流道(22)连通设置，所述泥浆排出流道连接在泥浆罐上，所述微压阀芯(20)处于泥浆支流道和泥浆排出流道之间以控制两个流道之间的通闭，所述微压阀杆(18)密封安装在微压阀体(11)上，该微压阀杆(18)与微压阀芯(20)连接，且该微压阀杆(18)还通过低压液压控制来驱动微压阀芯(20)的通闭。...

【技术特征摘要】
1.一种泥浆当量密度控制阀，其特征在于：包括强压阀和微压阀，所述强压阀包括强压阀体(1)、强压阀芯(8)和强压阀杆(9)，所述强压阀体(1)内形成有泥浆主流道、强压泄流道(21)和微压泄流道(22)，所述泥浆主流道连接在旋转控制头底座上，所述强压泄流道(21)连接在泥浆罐上，所述强压阀芯(8)设置在泥浆主流道、强压泄流道(21)和微压泄流道(22)之间的交汇处以控制三个流道之间的通闭，该强压阀芯(8)外壁上还设有一微压泄流孔(23)，所述微压泄流孔(23)在强压阀芯(8)关闭的状态下能够使得泥浆主流道和微压泄流道(22)之间连通，所述强压阀杆(9)密封安装在强压阀体(1)，该强压阀杆(9)与强压阀芯(8)连接，且该强压阀杆(9)还通过高压液压控制来驱动强压阀芯(8)的通闭；所述微压阀包括微压阀体(11)、微压阀芯(20)和微压阀杆(18)，所述微压阀体(11)内形成有泥浆支流道和泥浆排出流道，所述泥浆支流道与所述微压泄流道(22)连通设置，所述泥浆排出流道连接在泥浆罐上，所述微压阀芯(20)处于泥浆支流道和泥浆排出流道之间以控制两个流道之间的通闭，所述微压阀杆(18)密封安装在微压阀体(11)上，该微压阀杆(18)与微压阀芯(20)连接，且该微压阀杆(18)还通过低压液压控制来驱动微压阀芯(20)的通闭。2.按照权利要求1所述的泥浆当量密度控制阀，其特征在于：所述强压阀还包括强压阀套(3)、强...

【专利技术属性】
技术研发人员：张苏，李娜，魏臣兴，王帅，陈世春，吴朝明，党保元，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12