Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN111502572A - 一种径向钻孔钻压控制阀 - Google Patents

一种径向钻孔钻压控制阀 Download PDF

Info

Publication number
CN111502572A
CN111502572A CN202010380221.1A CN202010380221A CN111502572A CN 111502572 A CN111502572 A CN 111502572A CN 202010380221 A CN202010380221 A CN 202010380221A CN 111502572 A CN111502572 A CN 111502572A
Authority
CN
China
Prior art keywords
friction block
control valve
guide body
shell
drilling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010380221.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111502572B (zh
Inventor
刘少胡
黄腾辉
马卫国
吴春洪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yangtze University
Original Assignee
Yangtze University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yangtze University filed Critical Yangtze University
Priority to CN202010380221.1A priority Critical patent/CN111502572B/zh
Publication of CN111502572A publication Critical patent/CN111502572A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111502572B publication Critical patent/CN111502572B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/10—Valve arrangements in drilling-fluid circulation systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

本发明涉及一种控制阀，具体涉及一种径向钻孔钻压控制阀。它由壳体、节流套筒和芯轴构成；壳体内通过节流套筒安装有芯轴，芯轴上固定安装有导向体，导向体上滑动安装有摩擦块，与摩擦块对应的壳体上设置有摩擦块通孔；摩擦块的顶部延伸至摩擦块通孔内。该控制阀结构简单，实用性好，通过导向体的顶升作用可使摩擦块径向外伸出，从而阻止油管继续向下运动，解决了现有在油井径向钻孔中因钻压过大造成的钛合金管压弯或压溃失效，所导致的径向钻孔作业不能正常稳定进行，降低了钻进效率，提高了作业成本的问题，对降低作业成本，提升作业的经济性具有积极的意义。

Description

一种径向钻孔钻压控制阀
技术领域
本发明涉及一种控制阀，具体涉及一种径向钻孔钻压控制阀。
背景技术
目前，一些石油油井，特别是老井存在渗油量小，采油量低，采集效率不高等现象。因此需要提高油井的出油量和提高采油率，这对能源利用，以及节约开采费用都有积极意义。
而目前为了解决上述老井渗油量小，采油量低问题，一般采用的是径向钻孔技术。通过在油层钻径向孔，以增加渗透面积，提高渗透率，从而提高采油量。进行径向钻孔主要采用连续管配套柔性管、转向器进行径向钻孔，该技术主要适用于浅井。而对于深井和超深井，提出了油管和修井机径向钻孔，其装置是在喷嘴后面使用小规格的钛合金管，但在实际工作中，经常出现因钻压过大导致的压弯或者压溃钛合金管而报废的情况，致使钻孔作业不能正常稳定进行，降低了钻进效率，提高了作业成本，因此，为了防止油管钻压过大压弯或者压溃钛合金管，有必要研发一种以在井下实时控制油管钻压的控制阀。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种当钻压过大时，可有效防止油管继续向下运动而导致钛合金管被压溃失效的风险；从而延长钛合金管的寿命，保证径向钻孔作业的正常稳定进行，以提升钻进效率，降低作业成本的径向钻孔钻压控制阀。
本发明的技术方案是：
一种径向钻孔钻压控制阀，它由壳体、节流套筒和芯轴构成；其特征在于：壳体一端的端口内通过紧定螺钉安装有端盖，端盖一侧的壳体内通过节流套筒安装有芯轴，芯轴上固定安装有导向体，导向体上滑动安装有摩擦块，与摩擦块对应的壳体上设置有摩擦块通孔；摩擦块的顶部延伸至摩擦块通孔内。
所述的导向体为锥形体，导向体的一端设置有限位凸缘。
所述的导向体圆周上呈120度均布有T型滑槽。
所述的摩擦块底部为坡面，所述的摩擦块底部坡面上设置有T型齿，摩擦块与导向体之间通过T型齿与T型滑槽的配合滑动连接。
所述的导向体与端盖之间的芯轴上设置有弹簧，弹簧一端与导向体接触连接，弹簧另一端与导向体接触连接。
所述的节流套筒与芯轴螺纹连接，节流套筒与壳体内壁滑动密封连接。
所述的芯轴一端穿过端盖延伸至壳体外端，延伸至壳体外端的芯轴端头设置有外螺纹。
所述的节流套筒中心孔呈漏斗状，节流套筒一侧的壳体上设置有泄流孔。
本发明的有益效果在于：
该径向钻孔钻压控制阀结构简单，实用性好，工作时，其通过导向体的顶升作用可使摩擦块径向外伸出，从而阻止油管继续向下运动，防止压溃下面的钛合金管，保证径向钻孔过程的稳定进行，由此解决了现有在油井径向钻孔中因钻压过大造成的钛合金管压弯或压溃失效，所导致的径向钻孔作业不能正常稳定进行，降低了钻进效率，提高了作业成本的问题，该控制阀能有效提高径向钻孔作业的效率，并延长钛合金管的使用寿命，减少钛合金管的损坏及更换，对降低作业成本，提升作业的经济性具有积极的意义。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明正常钻压时的工作示意图；
图3为本发明钻压较大时的工作示意图；
图4为图3中A-A的剖面示意图；
图5为本发明井下工作示意图。
图中：1、壳体，2、节流套筒，3、弹性密封环，4、V型密封圈，5、O型密封圈，6、芯轴，7、泄流孔，8、导向体，9、摩擦块，10、弹簧，11、紧定螺钉，12、端盖，13、地面，14、套管，15、油管，16、径向钻孔钻压控制阀，17、钛合金管，18、斜向器，19、岩层，20、喷嘴。
具体实施方式
该径向钻孔钻压控制阀由壳体1、节流套筒2和芯轴6构成；壳体1一端的端口内通过紧定螺钉11安装有端盖12，端盖12一侧的壳体1内通过节流套筒2安装有芯轴6，芯轴6一端穿过端盖12延伸至壳体1外端，延伸至壳体1外端的芯轴6端头设置有外螺纹；壳体1另一端端头圆周上设置有外螺纹；芯轴6与端盖12滑动连接。
该控制阀的节流套筒2的中心孔呈漏斗状，节流套筒2一侧的壳体1上设置有泄流孔7。节流套筒2与芯轴6螺纹连接，节流套筒2与壳体1之间设置有弹性密封环3、V型密封圈4和O型密封圈5，以保证节流套筒2与壳体1之间的密封性，节流套筒2与壳体1内壁之间滑动密封连接。
芯轴6上固定套装有导向体8，导向体8为锥形体，导向体8的一端设置有限位凸缘；导向体8圆周上呈120度均布有T型滑槽，导向体8上通过T型滑槽滑动安装有摩擦块9，摩擦块9底部为坡面，摩擦块9的底部坡面上设置有T型齿，摩擦块9与导向体8之间通过T型齿与T型滑槽的配合滑动连接。
与摩擦块9对应的壳体1上设置有摩擦块通孔；摩擦块9的顶部延伸至摩擦块通孔内。导向体8与端盖12之间的芯轴6上设置有弹簧10，弹簧10一端与导向体8接触连接，弹簧10另一端与导向体8接触连接。
该径向钻孔钻压控制阀安装时，一端由壳体1通过端头圆周上的外螺纹与油管连接，另一端由芯轴6端头的外螺纹与与钛合金管连接，正常状态下，节流套筒2对泄流孔7形成封堵状态。下井工作过程中，当钻孔液排量过大，流体通过节流套筒2时产生的推力可以将节流套筒2和连在一起的芯轴6向下推动并压缩弹簧10，从而打开泄流孔7，由此减小流体对节流套筒2的压力，当流量恢复正常后节流套筒2通过弹簧10的弹力回到原位，泄流孔7关闭。
下井工作过程中，当钻压过大，整个油管同该控制阀一起向下运动，这一过程中，由于钛合金管17、斜向器18和喷嘴20相对芯轴6形成一个反作用力，使得该控制阀的壳体1与芯轴6产生相对运动，弹簧10展开释能；此时，由于导向体8为锥形体，导向体8上滑动安装有摩擦块9，且摩擦块9的顶部延伸至摩擦块通孔内。壳体1向下运动的过程中带动摩擦块9沿滑槽由导向体8的小径处向大径处滑动，使的摩擦块9逐步由摩擦块通孔内向外径向伸出；径向伸出的摩擦块9与套管14内壁贴合产生反向摩擦力，阻止油管和壳体1继续向下运动，由此有效防止压溃芯轴6下面的钛合金管17，保证径向钻孔过程的稳定进行，解决了现有在油井径向钻孔中因钻压过大造成的钛合金管17压弯或压溃失效，所导致的径向钻孔作业不能正常稳定进行，降低了钻进效率，提高了作业成本的问题。当钻井压力回复正常后，油管向上提起通过壳体1带动摩擦块9回缩复位，弹簧10重新被压缩，该控制阀回到正常工作状态。
该径向钻孔钻压控制阀结构简单，实用性好，通过导向体8的顶升作用可使摩擦块9径向外伸出，从而阻止油管继续向下运动，解决了现有在油井径向钻孔中因钻压过大造成的钛合金管17压弯或压溃失效，所导致的径向钻孔作业不能正常稳定进行，降低了钻进效率，提高了作业成本的问题，能有效提高径向钻孔作业的效率，并延长钛合金管17的使用寿命，减少钛合金管17的损坏及更换，对降低作业成本，提升作业的经济性具有积极的意义。

Claims (8)

1.一种径向钻孔钻压控制阀，它由壳体（1）、节流套筒（2）和芯轴（6）构成；其特征在于：壳体（1）一端的端口内通过紧定螺钉（11）安装有端盖（12），端盖（12）一侧的壳体（1）内通过节流套筒（2）安装有芯轴（6），芯轴（6）上固定安装有导向体（8），导向体（8）上滑动安装有摩擦块（9），与摩擦块（9）对应的壳体（1）上设置有摩擦块通孔；摩擦块（9）的顶部延伸至摩擦块通孔内。
2.根据权利要求1所述的一种径向钻孔钻压控制阀，其特征在于：所述的导向体（8）为锥形体，导向体（8）的一端设置有限位凸缘。
3.根据权利要求2所述的一种径向钻孔钻压控制阀，其特征在于：所述的导向体（8）圆周上呈120度均布有T型滑槽。
4.根据权利要求1所述的一种径向钻孔钻压控制阀，其特征在于：所述的摩擦块（9）底部为坡面，所述的摩擦块底部坡面上设置有T型齿，摩擦块（9）与导向体（8）之间通过T型齿与T型滑槽的配合滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种径向钻孔钻压控制阀，其特征在于：所述的导向体（8）与端盖（12）之间的芯轴（6）上设置有弹簧（10），弹簧（10）一端与导向体（8）接触连接，弹簧（10）另一端与导向体（8）接触连接。
6.根据权利要求1所述的一种径向钻孔钻压控制阀，其特征在于：所述的节流套筒（2）与芯轴（6）螺纹连接，节流套筒（2）与壳体（1）内壁滑动密封连接。
7.根据权利要求1所述的一种径向钻孔钻压控制阀，其特征在于：所述的芯轴（6）一端穿过端盖（12）延伸至壳体（1）外端，延伸至壳体（1）外端的芯轴（6）端头设置有外螺纹。
8.根据权利要求6所述的一种径向钻孔钻压控制阀，其特征在于：所述的节流套筒（2）中心孔呈漏斗状，节流套筒（2）一侧的壳体（1）上设置有泄流孔（7）。
CN202010380221.1A 2020-05-08 2020-05-08 一种径向钻孔钻压控制阀 Active CN111502572B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010380221.1A CN111502572B (zh) 2020-05-08 2020-05-08 一种径向钻孔钻压控制阀

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010380221.1A CN111502572B (zh) 2020-05-08 2020-05-08 一种径向钻孔钻压控制阀

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111502572A true CN111502572A (zh) 2020-08-07
CN111502572B CN111502572B (zh) 2022-06-07

Family

ID=71871917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010380221.1A Active CN111502572B (zh) 2020-05-08 2020-05-08 一种径向钻孔钻压控制阀

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111502572B (zh)

Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO903323D0 (no) * 1989-07-27 1990-07-26 Baroid Technology Inc Boeyelig sentralisator.
CN2571989Y (zh) * 2002-07-03 2003-09-10 曲道良 导向器丢手
CN1673485A (zh) * 2004-12-01 2005-09-28 魏纯玉 伸缩式钻杆
CN101429866A (zh) * 2007-11-08 2009-05-13 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院 翼肋伸缩式随钻密度测井仪
CN201262046Y (zh) * 2008-09-26 2009-06-24 山东新大通石油环保科技股份有限公司 井下管柱伸缩器
CN203441364U (zh) * 2013-07-02 2014-02-19 中煤科工集团西安研究院 一种用于煤层顶底板穿层孔短半径造斜旋转钻进的组合钻具
CN203742544U (zh) * 2014-04-02 2014-07-30 成都杜特威石油科技有限公司 一种井下水力脉动耦合水泥浆超声处理的固井装置
CN104358528A (zh) * 2014-11-12 2015-02-18 连云港黄海机械股份有限公司 水平定向钻机钻进用报警钻杆
CN204163666U (zh) * 2014-10-28 2015-02-18 丹东一正实业集团有限公司 往复采油泵锚定器
CN104405321A (zh) * 2014-10-21 2015-03-11 中国石油天然气集团公司 钻压推加器
CN104499959A (zh) * 2014-12-16 2015-04-08 西南石油大学 一种新型垂直钻井受拉防斜钻铤
CN104499985A (zh) * 2014-10-19 2015-04-08 盐城市金巨石油机械制造有限公司 多功能高压油管堵塞器及其使用方法
US20150204162A1 (en) * 2014-01-23 2015-07-23 Pioneer Natural Resources Usa, Inc. Differential safety valve
CN104847265A (zh) * 2015-05-27 2015-08-19 长江大学 一种椭圆柱式伸缩变径钻井工具
RU2594418C1 (ru) * 2015-06-15 2016-08-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Забойный механизм подачи
CN106437513A (zh) * 2016-09-26 2017-02-22 中国石油大学(华东) 一种复杂结构井减摩阻及动力钻具工具面调整方法
CN206360653U (zh) * 2017-01-03 2017-07-28 永城煤电集团正宇实业有限公司 一种新型地质钻杆
CN107288576A (zh) * 2017-07-25 2017-10-24 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 储层暂堵转向压裂的低频水力脉动发生装置及其方法
CN108343380A (zh) * 2018-01-23 2018-07-31 中煤科工集团西安研究院有限公司 煤矿井下近水平钻进用指向式旋转定向钻进工具及方法
CN108952571A (zh) * 2018-07-12 2018-12-07 宝鸡科源石油装备有限责任公司 一种可带钻压的液压式连续油管钻井定向工具
CN110469266A (zh) * 2019-08-22 2019-11-19 北京众英泰科能源科技有限公司 一种遥控变径稳定器及其使用方法
US20200018124A1 (en) * 2018-03-15 2020-01-16 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Dampers for mitigation of downhole tool vibrations
CN111005676A (zh) * 2020-01-03 2020-04-14 广州利何机械科技有限公司 一种具有钻头过载保护功能的土壤勘探钻进装置
CN111472695A (zh) * 2020-04-03 2020-07-31 中国石油天然气股份有限公司 一种钻压多级调整工具及定向钻进pdc钻头钻压平稳方法

Patent Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO903323D0 (no) * 1989-07-27 1990-07-26 Baroid Technology Inc Boeyelig sentralisator.
CN2571989Y (zh) * 2002-07-03 2003-09-10 曲道良 导向器丢手
CN1673485A (zh) * 2004-12-01 2005-09-28 魏纯玉 伸缩式钻杆
CN101429866A (zh) * 2007-11-08 2009-05-13 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院 翼肋伸缩式随钻密度测井仪
CN201262046Y (zh) * 2008-09-26 2009-06-24 山东新大通石油环保科技股份有限公司 井下管柱伸缩器
CN203441364U (zh) * 2013-07-02 2014-02-19 中煤科工集团西安研究院 一种用于煤层顶底板穿层孔短半径造斜旋转钻进的组合钻具
US20150204162A1 (en) * 2014-01-23 2015-07-23 Pioneer Natural Resources Usa, Inc. Differential safety valve
CN203742544U (zh) * 2014-04-02 2014-07-30 成都杜特威石油科技有限公司 一种井下水力脉动耦合水泥浆超声处理的固井装置
CN104499985A (zh) * 2014-10-19 2015-04-08 盐城市金巨石油机械制造有限公司 多功能高压油管堵塞器及其使用方法
CN104405321A (zh) * 2014-10-21 2015-03-11 中国石油天然气集团公司 钻压推加器
CN204163666U (zh) * 2014-10-28 2015-02-18 丹东一正实业集团有限公司 往复采油泵锚定器
CN104358528A (zh) * 2014-11-12 2015-02-18 连云港黄海机械股份有限公司 水平定向钻机钻进用报警钻杆
CN104499959A (zh) * 2014-12-16 2015-04-08 西南石油大学 一种新型垂直钻井受拉防斜钻铤
CN104847265A (zh) * 2015-05-27 2015-08-19 长江大学 一种椭圆柱式伸缩变径钻井工具
RU2594418C1 (ru) * 2015-06-15 2016-08-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Забойный механизм подачи
CN106437513A (zh) * 2016-09-26 2017-02-22 中国石油大学(华东) 一种复杂结构井减摩阻及动力钻具工具面调整方法
CN206360653U (zh) * 2017-01-03 2017-07-28 永城煤电集团正宇实业有限公司 一种新型地质钻杆
CN107288576A (zh) * 2017-07-25 2017-10-24 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 储层暂堵转向压裂的低频水力脉动发生装置及其方法
CN108343380A (zh) * 2018-01-23 2018-07-31 中煤科工集团西安研究院有限公司 煤矿井下近水平钻进用指向式旋转定向钻进工具及方法
US20200018124A1 (en) * 2018-03-15 2020-01-16 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Dampers for mitigation of downhole tool vibrations
CN108952571A (zh) * 2018-07-12 2018-12-07 宝鸡科源石油装备有限责任公司 一种可带钻压的液压式连续油管钻井定向工具
CN110469266A (zh) * 2019-08-22 2019-11-19 北京众英泰科能源科技有限公司 一种遥控变径稳定器及其使用方法
CN111005676A (zh) * 2020-01-03 2020-04-14 广州利何机械科技有限公司 一种具有钻头过载保护功能的土壤勘探钻进装置
CN111472695A (zh) * 2020-04-03 2020-07-31 中国石油天然气股份有限公司 一种钻压多级调整工具及定向钻进pdc钻头钻压平稳方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111502572B (zh) 2022-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103291214B (zh) 适用于硬地层钻井的往复式液动冲击器
CN106907116B (zh) 万向滚轮式变径扶正器
CN115288611B (zh) 一种连续管全方位水平定向造斜工具
CN112502608B (zh) 一种防卡钻的钻井提速工具
CN108301802A (zh) 绳索取芯钻具总成
CN112922531B (zh) 具有反向冲洗功能的防回流式定向钻头及其施工方法
CN111894496B (zh) 钻压控制式井下循环短接及连续管钻塞动态冲洗工艺
CN107448156B (zh) 一种全通径套管引鞋
CN204060585U (zh) 连续循环阀
CN210289632U (zh) 干热岩高能液动潜孔锤喷射扩眼装置
CN106703728B (zh) 往复旋转双向置换装置
CN216841535U (zh) 一体式弃井套管切割打捞器
CN201103356Y (zh) 带蝶簧的石油钻机水龙头冲管用盘根密封装置
CN110318677A (zh) 干热岩高能液动潜孔锤喷射扩眼装置
CN111502572B (zh) 一种径向钻孔钻压控制阀
CN214616392U (zh) 一种扭矩和钻压恒定钻井装置
CN214944159U (zh) 一种可控式液压增力器旋转换向阀
CN114876358A (zh) 一种具有可强制循环和回转功能的螺杆钻具
CN113047769B (zh) 一种可回旋式自适应冲击钻具
CN210033384U (zh) 一种井下防卡采油装置
CN113802978A (zh) 煤层气专用水平井可调径螺杆钻具
CN209892159U (zh) 一种随钻深海隔水管清洗器
CN105863527A (zh) 一种可提高连续油管延伸极限的装置
CN115874915A (zh) 一种自适应螺杆钻具
CN105422037B (zh) 液压式防喷自动控制器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant