[发明专利]机械式欠平衡井下套管阀

说明书

技术领域

本发明涉及套管阀，具体涉及机械式欠平衡井下套管阀。

背景技术

目前，欠平衡钻井技术能有效解决传统钻井污染油气层 的难题，大大减轻钻井对地层的伤害，并从根本上解决了井 漏难题，还能有效发现各种隐蔽性的油气层，从而开采那些 用传统方法、设备、工艺发现不了的油气田，还能大大提高 油气开采效率，因而在钻井行业中得到全面推广。套管阀是 欠平衡钻井不可缺少的安全设备之一，一般使用液控式井下 套管阀，其加工复杂，成本高，使用寿命不高，一旦控制管 线发生故障，就无法顺利打开、关闭阀瓣。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种机械式欠平衡井下套管阀， 该套管阀利用滑套控制阀瓣的启闭，不需要控制管线控制阀 瓣的启闭，避免控制管线发生故障就无法顺利打开或关闭阀 瓣现象的发生，提高操作稳定性，延长使用寿命。

本发明的技术解决方案是：该套管阀包括阀体、阀体外 套和阀瓣，阀瓣通过小轴联接阀体外套，使阀瓣与阀体的圆 弧面相平，阀体通过销柱固定在阀体外套内，保证阀体与阀 瓣的圆弧面密封；其特征在于：在套管阀上安装阀瓣启闭装 置，所述的启闭装置包括上接头、限位接头、外套、内套、 滑套接头和滑套，上接头的下端通过内螺纹连接内套，限位 接头上部通过剪切钉连接内套，限位接头位于内套外，限位 接头定位内套位移距离，限位接头的下端通过外螺纹连接外 套，内套的下端外螺纹连接滑套接头，滑套接头的下端安装 销柱，滑套外壁上设导向槽，滑套通过导向槽和销柱安装在 滑套接头内，滑套的下端装有小卡瓦固定了滑套的自重使滑 套不向下滑动。

其中，小轴上安装扭转弹簧。

安装时，上接头的上部与套管螺纹连接；在上升作用力 下，剪切钉断开，销柱沿着滑套的导向槽上移，上接头、内 套、滑套接头向上提升，销柱从复位点移动到打开点，在向 下作用力下，上接头、内套、滑套接头克服小卡瓦的作用力 使滑套一起向下运动，推动阀瓣克服扭转弹簧的弹力绕着小 轴向上旋转，阀瓣打开；向上施加作用力，销柱沿着滑套的 导向槽的打开点向上移动到提升点，上接头、内套、滑套接 头连同滑套向上运动，小卡瓦的作用力卡住滑套，在扭转弹 簧的弹力及井下流体压力的共同作用下，阀瓣关闭。

本发明具有以下优点：1、结构简单，加工方便，生产成 本低；2、阀瓣喷涂硬质合金，增加了密封性能，抗腐蚀，抗 酸碱，提高了使用寿命；3、阀瓣处安装扭转弹簧，利用井下 流体压力密封阀瓣，不需要控制管线来控制阀瓣的开启、关 闭，也就避免了控制管线发生故障无法顺利启闭阀瓣现象的 发生，提高操作稳定性。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1的滑套展开图。

图中：1.上接头，2.剪切钉，3.限位接头，4.外套，5.内套， 6.滑套接头，7.滑套，8.销柱，9.阀体外套，10.小卡瓦，11.阀 体，12.扭转弹簧，13.小轴，14.阀瓣。

具体实施方式

如图1所示，该套管阀包括阀体11、阀体外套9和阀瓣 14，阀瓣14通过小轴13联接阀体外套9，使阀瓣14与阀体 11的圆弧面相平，阀体11通过销柱固定在阀体外套9内，保 证阀体与阀瓣的圆弧面密封；其特征在于：在套管阀上安装 阀瓣启闭装置，所述的启闭装置包括上接头1、剪切钉2、限 位接头3、外套4、内套5、滑套接头6和滑套7，上接头1 的下端通过内螺纹连接内套5，限位接头3上部通过剪切钉2 连接内套5，限位接头3位于内套5外，限位接头3定位内套 5位移距离，限位接头3的下端通过外螺纹连接外套4，内套 5的下端外螺纹连接滑套接头6，滑套接头6的下端安装销柱 8，滑套7外壁上设导向槽，滑套7通过导向槽和销柱8安装 在滑套接头6内，滑套7的下端装有小卡瓦10固定了滑套的 自重使滑套不向下滑动。

其中，小轴13上安装扭转弹簧12。

安装时，上接头1的上部与套管螺纹连接，工作过程中， 限位接头和外套连接保持不动；在上升作用力下，剪切钉2 断开，销柱8沿着滑套7的导向槽上移，上接头1、内套5、 滑套接头6向上提升，销柱8从复位点移动到打开点，在向 下作用力下，上接头1、内套5、滑套接头6克服小卡瓦10 的作用力使滑套7一起向下运动，推动阀瓣14克服扭转弹簧 12的弹力绕着小轴13向上旋转，阀瓣14打开；向上施加作 用力，销柱8沿着滑套7的导向槽的打开点向上移动到提升 点，上接头1、内套5、滑套接头6连同滑套7向上运动，上 升一定距离，内套上的台阶与限位接头的下部接触，限制他 们的移动，小卡瓦10的作用力卡住滑套7，在扭转弹簧12的 弹力及井下流体压力的共同作用下，阀瓣14关闭。