井下套管阀阀芯制造技术

本实用新型专利技术公开了一种井下套管阀阀芯,包括阀板、上合页、阀座、密封圈、下合页和轴销，还包括两个扭簧，所述两个扭簧通过轴销分别设置在上合页和下合页的两侧，所述两个扭簧上端固定设置在阀板外侧的预定位置，下端固定设置在阀座外侧的预定位置。本实用新型专利技术的井下套管阀阀芯,通过在阀座和阀板之间设置扭簧，为其啮合提供足够大的预紧力，大大提高阀板的自关闭及其预紧能力，可靠性高。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石油钻井机械领域中的一种井阀芯，特别是一种井下套管阀阀-!-HΛ ο
技术介绍
随着市场对油气资源需求量的不断增加，国内进一步掀起了勘探开发油气资源的热潮，在钻井技术方面，鉴于欠平衡钻井技术安全记录比常规过平衡井高近30%，欠平衡井的产量可达常规钻井的2 10倍，节省了增产措施的费用，近年来欠平衡工作量持续增长。而随着欠平衡钻井技术的发展，能够实现钻进、起下钻、完井、测井等多种工况作业中均实现欠平衡的全过程欠平衡钻井也得到较快发展，该技术在最大限度地保护油气层，提高机械钻速，解决地层漏失等方面显示出了更大的技术优势。全过程欠平衡作业中，采用井下隔离法实现钻进、起下钻、完井、测井等多种工况作业中对井下压力的隔离，而避免压井作业。井下隔离法实现全过程欠平衡作业的必备装备是井下套管阀，而井下套管阀阀芯是井下套管阀最为关键和核心的部件。国外大的石油技术服务公司都已经开发出了类似的井下套管阀设备，在国内也有引进应用。国内也有几家单位开发出了类似的井下套管阀设备。但是，在这些现有的井下套管阀设备中，普遍存在阀板和阀座之间的空间向内翻转的密封配合面设计和加工的难题，尤其是对于阀板和阀座之间的关闭预计力太小、阀板和阀座长时间开启后其自动关闭功能可靠性、以及及时关闭了其关紧力也达不到设计要求，而导致需要井下套管阀关闭实现井下隔离时，阀板和阀座之间密封不严而失效，不得不再次采用压井作业，使全过程欠平衡作业失败。
技术实现思路
`本技术所要解决的技术问题是提供一种大大提高阀板的自关闭及其预紧能力的井下套管阀阀芯。为了实现上述目的，本技术的技术方案如下:一种井下套管阀阀芯，包括阀板、上合页、阀座、密封圈、下合页和轴销，还包括两个扭簧，所述两个扭簧通过轴销分别设置在上合页和下合页的两侧，所述两个扭簧上端固定设置在阀板外侧的预定位置，下端固定设置在阀座外侧的预定位置。还包括用于保持阀芯始终处于开启状态的卡簧，所述卡簧设置于阀座内壁下端。本技术的井下套管阀阀芯，通过在阀座和阀板之间设置扭簧，为其啮合提供足够大的预紧力，大大提高阀板的自关闭及其预紧能力，可靠性高。附图说明图1为本技术提供的井下套管阀阀芯的结构示意图；图2为本技术提供的井下套管阀阀芯的开启状态结构示意图；图3为本技术提供的井下套管阀阀芯的关闭状态结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明:如图1至图3所示，本技术的一种井下套管阀阀芯，包括阀板1、上合页2、阀座6、密封圈8、下合页10和轴销11，还包括两个扭簧12，所述两个扭簧12通过轴销11分别设置在上合页2和下合页10的两侧，所述两个扭簧12上端固定设置在阀板I外侧的预定位置，下端固定设置在阀座6外侧的预定位置。还包括用于保持阀芯始终处于开启状态的卡簧9，所述卡簧9设置于阀座6内壁下端。现场实施过程中，本井下套管阀阀芯安装于套管阀的本体组成的腔内，外密封圈8与套管阀外本体形成密封，套管阀出厂时，通过芯轴是套管阀处于开启状态，然后套管阀随技术套管一起下入到设计深度，地面有一套液压控制装置，两条液压管线组成的管线束从地面控制装置一直联接到井下套管阀。套管阀处于开启状态时，套管阀内通径相当于同等尺寸的套管通径，可以正常欠平衡钻进作业。如需起钻作业，则将钻头起钻至套管阀上部时，可以通过操作地面液压控制装置，使芯轴向上移动，套管阀阀芯的阀板I就会自动关闭，也就是阀板I内表面的空间向内翻转密封面与阀座6上端面空间向内翻转密封面啮合形成密封，使井眼内液柱隔离开来，地层的压力作用于阀板I的上端面，而与井眼上部液柱和井口压力隔离开，上部钻具就可以正常起钻了。当需下钻作业，则下钻至套管阀上部，并关闭井口旋转防喷器，再通过地面液压控制装置，使套管阀芯轴下移，推动套管阀阀板I开启，随后就可以正常进行欠平衡下钻和钻井等作业。另外，施工过程中一旦发生套管阀阀芯液压无法正常开启时，通过专用的工具机械推动芯轴，使阀芯强行打开，此时卡簧锁死芯轴，确保套管阀阀芯始终处于开启状态，不影响后续钻井作业。开启状态时，阀板I沿轴销11向外翻转，阀板I外圆与阀座6成同一直径下的同轴状态，阀芯内眼打开。关闭状态时，阀板I沿轴销11向内翻转，阀座6上端面空间向内翻转闭合密封面13和阀板上内表面空间向内翻转闭合密封面14相互啮合，阀芯内眼关闭，并通过拉簧5和扭簧12为其啮合提供足够大的预紧力，实现阀芯内外表面承受压差大于35MPa，能够满足井下隔离法全过程欠平衡作业井下封井的要求。综上所述，本技术的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本技术的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本技术的范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种井下套管阀阀芯,包括阀板（1）、上合页（2）、阀座（6）、密封圈（8）、下合页（10）和轴销（11），其特征在于：还包括两个扭簧（12），所述两个扭簧（12）通过轴销（11）分别设置在上合页（2）和下合页（10）的两侧，所述两个扭簧（12）上端固定设置在阀板（1）外侧的预定位置，下端固定设置在阀座（6）外侧的预定位置。

【技术特征摘要】
1.一种井下套管阀阀芯，包括阀板(I)、上合页(2)、阀座(6)、密封圈(8)、下合页(10)和轴销(11 )，其特征在于:还包括两个扭簧(12)，所述两个扭簧(12)通过轴销(11)分别设置在上合页(2 )和下合页(10 )的两侧，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王益山，周俊然，王合林，于怀彬，董赵朋，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：