本发明专利技术提供了一种复合式坐封回压阀装置、工具管串及其应用，其中回压阀装置包括外壳组件、坐封组件和回压阀组件，外壳组件包括壳体；坐封组件包括自封管、内套和锁定机构；自封管穿设在壳体中，上端与外壳组件固定连接，自封管和壳体之间形成有可供流体通过的间隙；内套穿设在自封管内并与自封管固定连接；内套设有第一侧孔，自封管设有第二侧孔，内套、第一侧孔、第二侧孔、自封管和壳体之间的间隙相互连通形成流体通道；内套可在受到轴向力后下移切断流体通道并被锁定机构锁定；回压阀组件穿设在壳体内并与内套的下端固定连接，回压阀组件能够随内套一起沿壳体的轴线移动。本发明专利技术的复合结构设计巧妙，具有多功能性，且密封更加可靠。靠。靠。
【技术实现步骤摘要】
一种复合式坐封回压阀装置、工具管串及其应用
[0001]本专利技术涉及油气田勘探开发井下工具
，具体来讲，涉及一种复合式坐封回压阀装置、工具管串及其应用。
技术介绍
[0002]在油田钻完井作业施工中，回压阀作为一种重要的内防喷工具，相当于单流阀，固井时用于防止固井后水泥浆回流，保证套管外水泥浆的上返高度，从而确保固井质量；完井时用于防止井底压力过高液体回流进入油管内，保证后续施工作业。因此既要正向保证施工作业，又要反向实现封堵管柱内孔，回压阀的正常工作极为关键。而现有的回压阀在管内液体正向通过流至井底时，锥面密封件一直处于被冲刷的状态，且普遍不具备气密封性能，例如公开号为“CN2874166”的中国技术专利“双向回压阀”公开了一种回压阀结构，包括有一个筒形的阀体，阀体上下两端设置有可分别与方钻杆和钻杆配合的锥螺纹，阀体内腔中有一个可上下移动的阀芯，阀芯上端的锥面与阀体内腔上段的进口之间设置有密封垫圈，阀芯有一个开口向下的中空的内腔，在阀芯的内腔中有一个活塞，活塞顶部与阀芯内腔的顶面之间安装有一个压缩弹簧，活塞的下端被轴向定位在阀体内腔中，活塞下段开有泥浆通道，同时在阀芯下段的外壁上开有通孔。其结构中密封元件设置在流体通道中，在使用过程中密封元件将长期受到流体的冲刷，极大地影响回压阀的使用寿命。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种复合式坐封回压阀装置、工具管串及其应用，其中复合式坐封回压阀装置采用自封式坐封组件以及侧孔式回压阀组件的设计，有效解决了现有技术中回压阀存在密封件不耐冲刷和回压阀不具备气密封性能的技术问题，并在回压阀密封失效时，发挥第二道回压密封作用。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种复合式坐封回压阀装置，包括外壳组件、坐封组件和回压阀组件，其中，外壳组件包括壳体；坐封组件包括自封管、内套和锁定机构；自封管穿设在壳体中，自封管和壳体之间形成有可供流体通过的间隙；内套穿设在自封管内并与自封管固定连接；内套的侧壁上开设有若干个径向贯通的第一侧孔，自封管的侧壁上开设有能够与第一侧孔一一对应的第二侧孔，内套的内腔、第一侧孔、第二侧孔、自封管和壳体之间的间隙相互连通形成流体通道；锁定机构设置在自封管和内套之间；内套在受到超过设定阈值的轴向力后能够沿自封管下移切断流体通道并被锁定机构轴向锁定；回压阀组件穿设在壳体内并与内套的下端固定连接，回压阀组件能够随内套一起沿壳体的轴线移动。
[0005]可选择地，所述锁定机构可包括承载头、锁环和凹槽，锁环套设在所述内套外，锁环的下端与承载头的上端抵接，凹槽开设在所述内套的外壁上并位于锁环的上方，所述内套能够相对于锁环向下移动并将锁环卡入凹槽内以实现所述内套的轴向锁定。
[0006]可选择地，所述内套的内壁的上端可形成有锥形台阶面，锥形台阶面能够将投入所述回压阀装置的可溶球固定在所述内套的上端并阻止可溶球沿所述内套的内腔向下移动。
[0007]可选择地，所述坐封组件还可包括若干个启动剪钉，启动剪钉同时穿设在所述自封管和内套的侧壁中，将所述自封管和内套固定连接，启动剪钉能够在所述内套受到超过设定阈值的轴向力后被剪断。
[0008]可选择地，所述回压阀组件可包括阀体、阀芯，阀体的上端与所述内套的下端固定连接并套设在阀芯外，阀体与阀芯之间形成有可供流体流通的阀腔；阀芯包括阀芯上段和阀芯下段，阀芯上段穿设在所述内套中，阀芯上段沿轴向开设有盲孔，阀芯上段的侧壁上开设有贯通的若干个第三侧孔，第三侧孔、盲孔与所述内套的内腔相互连通。
[0009]可选择地，所述回压阀组件还可包括弹性件和弹性件支座，弹性件支座固定连接在所述阀体的下端并套设在所述阀芯下段上，弹性件支座上开设有若干个上下贯通的过液孔，弹性件套设在所述阀芯下段上，弹性件的上端与所述阀芯上段、阀芯下段之间形成的台阶抵接，弹性件的下端与弹性件支座抵接。
[0010]可选择地，所述回压阀组件还可包括剪切环和防护套，剪切环穿设在所述弹性件支座中并与所述弹性件支座固定连接，剪切环的上端与所述阀芯的下端抵接，剪切环能够在受到超过设定阈值的轴向力后沿所述弹性件支座的轴向下落；防护套与所述弹性件支座的下端固定连接，防护套的最小内径大于剪切环的外径，防护套能够接住下落的剪切环。
[0011]可选择地，所述回压阀组件还可包括若干个阀芯剪钉，阀芯剪钉同时穿设在所述弹性件支座和剪切环的侧壁中，将所述弹性件支座和剪切环固定连接，阀芯剪钉能够在所述剪切环受到超过设定阈值的轴向力后被剪断。
[0012]可选择地，所述外壳组件还可包括上接头和下接头，上接头的下端与所述壳体、所述自封管的上端固定连接，下接头的上端与所述壳体的下端固定连接。
[0013]可选择地，所述上接头与所述壳体的连接处、所述下接头与所述壳体的连接处、所述自封管与所述外壳组件的连接处、所述自封管与内套的连接处、所述内套与所述阀芯的连接处均可设有密封件。
[0014]本专利技术的另一方面提供了一种如上所述的复合式坐封回压阀装置在钻井作业中的应用，可在其下方的回压阀失效时完成坐封避免下方的钻井液上返回流，通过上方憋压开启所述回压阀组件再次沟通工具管串和防回流，实现双重回压密封效果。
[0015]本专利技术的再一方面提供了一种工具管串，所述工具管串包括如上所述的复合式坐封回压阀装置以及上部管串、下方回压阀、筛管、引鞋等。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括以下内容中的至少一项：
[0017]1、本专利技术采用自封式坐封组件和侧孔式回压阀一体化复合结构，实现坐封组件功能和回压阀的功能结合，在施工作业时液体循环沟通功能由自封式坐封组件实现，即流体不从侧孔式回压阀经过，此时的侧孔式回压阀不工作，该设计使侧孔式回压阀的开启可控，保护侧孔式回压阀密封件完全不被液体冲刷。该复合结构设计巧妙，本专利技术不仅具有多功能性，而且密封更加可靠。
[0018]2、本专利技术设计一种阀芯侧孔密封结构，复合体回压阀由轴向孔密封升级为径向侧孔密封，在复合体回压阀开启状态建立正循环时，通过带侧孔的阀芯改变流体方向，避免轴
向孔密封设计中流体直接冲刷密封件，可防止流体冲刷损坏密封元件，从而起到保护密封元件的作用，使复合体回压阀具备防冲刷、密封效果好的特点。
[0019]3、当管串下部回压阀失效时，可将侧孔式回压阀组件开启，再次沟通管串和防回流。备用的侧孔式回压阀正是工具管串的第二道回压防线，确保施工管串更加安全可靠。
[0020]4、本专利技术采用内侧密封件和外侧密封件实现密封的设计，通过气密封行业标准密封元件，实现气密封性能。该结构设计简单，密封安全可靠。
附图说明
[0021]通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和/或特点将会变得更加清楚，其中：
[0022]图1示出了本专利技术示例性实施例的复合式坐封回压阀装置坐封前的初始状态图。
[0023]图2示出了本专利技术示例性实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复合式坐封回压阀装置，其特征在于，所述回压阀装置包括外壳组件、坐封组件和回压阀组件，其中，外壳组件包括壳体；坐封组件包括自封管、内套和锁定机构；自封管穿设在壳体中，自封管和壳体之间形成有可供流体通过的间隙；内套穿设在自封管内并与自封管固定连接；内套的侧壁上开设有若干个径向贯通的第一侧孔，自封管的侧壁上开设有能够与第一侧孔一一对应的第二侧孔，内套的内腔、第一侧孔、第二侧孔、自封管和壳体之间的间隙相互连通形成流体通道；锁定机构设置在自封管和内套之间；内套在受到超过设定阈值的轴向力后能够沿自封管下移切断流体通道并被锁定机构轴向锁定；回压阀组件穿设在壳体内并与内套的下端固定连接，回压阀组件能够随内套一起沿壳体的轴线移动。2.根据权利要求1所述的复合式坐封回压阀装置，其特征在于，所述锁定机构包括承载头、锁环和凹槽，锁环套设在所述内套外，锁环的下端与承载头的上端抵接，凹槽开设在所述内套的外壁上并位于锁环的上方，所述内套能够相对于锁环向下移动并将锁环卡入凹槽内以实现所述内套的轴向锁定。3.根据权利要求1所述的复合式坐封回压阀装置，其特征在于，所述内套的内壁的上端形成有锥形台阶面，锥形台阶面能够将投入所述回压阀装置的可溶球固定在所述内套的上端并阻止可溶球沿所述内套的内腔向下移动。4.根据权利要求1所述的复合式坐封回压阀装置，其特征在于，所述坐封组件还包括若干个启动剪钉，启动剪钉同时穿设在所述自封管和内套的侧壁中，将所述自封管和内套固定连接，启动剪钉能够在所述内套受到超过设定阈值的轴向力后被剪断。5.根据权利要求1所述的复合式坐封回压阀装置，其特征在于，所述回压阀组件包括阀体、阀芯，阀体的上端与所述内套的下端固定连接并套设在阀芯外，阀体与阀芯之间形成有可供流体流通的阀腔；阀芯包括阀芯上段和阀芯下段，阀芯上段穿设在所述内套中，阀芯上段沿轴向开设有盲孔，阀芯上段的...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘勇，张皓月，管彬，任勇，王娟，张毅超，邹祥富，黄煜鹏，张道鹏，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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