[实用新型]一种圆弧式滑动芯轴欠平衡井下套管阀

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种用于油气田欠平衡钻井、完井作业过程中使用的圆弧式滑动芯轴欠平衡井下套管阀。

背景技术：

欠平衡井下套管阀能在技术套管某一位置将井筒上、下流体完全分隔开，可以确保在欠平衡状态下起下钻以及下入完井管柱，实现钻井起下钻和下入完井管柱作业过程的欠平衡状态，能够有效减少通常欠平衡钻井起下钻和下入完井管柱作业时为平衡井底压力采用重泥浆压井而对储层造成的损害。目前，欠平衡井下套管阀在国内的研究刚刚起步，其产品尚属空白。国内虽然对该类产品进行了研发，但尚处于开发试验阶段，没有大面积的投入推广使用。另一方面，从购买的国外产品使用情况来看，滑动芯轴对阀板的冲击比较大，套管阀可靠性不高。

发明内容：

本实用新型的目的是：为了克服目前套管阀寿命短、可靠性差，特提供一种圆弧式滑动芯轴欠平衡井下套管阀。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种圆弧式滑动芯轴欠平衡井下套管阀，由外筒、滑动芯轴、阀板、阀座及上下接头组成，其结构特征是：外筒包含下外筒、外筒连接件、上外筒三部分，外筒连接件为阶梯式结构，与下外筒和上外筒采用螺纹连接，上外筒与上接头、下外筒与下接头用螺纹连接；滑动芯轴包含下滑动芯轴、永久锁定环、连接环与上滑动芯轴四部分，下滑动芯轴与阀板接触面为过渡圆弧面，下滑动芯轴与永久锁定环用铆钉连接，其他相邻两个连接件连接环与上滑动芯轴用螺纹连接；在上下外筒与上下滑动芯轴之间加工形成两个液压腔，在套管阀上接头和外筒连接件上分别加工两个轴向液压孔槽，液压控制系统用管线与两个轴向液压孔槽相连，两个轴向液压孔槽分别与两个液压腔相通；阀座用螺纹安装在下外筒内壁。

在上接头上设置一个上接头上的孔，在下外筒上靠近阀板设置一个阀板处的孔，阀板下的压力通过阀板处的孔来测量，阀板上的压力通过上接头上的孔来测量。在靠近阀板处的孔上方安装一个扭簧，阀板在扭簧的作用下关闭，与阀座配合形成密封。

本实用新型的有益效果是：井下套管阀在打开过程中，阀板转动角速度比较平缓，滑动芯轴对阀板冲击比较小，使用寿命增长，动作可靠，操作方便。

附图说明：

图1为本实用新型井下套管阀阀板开启状态下结构图。

图2为本实用新型井下套管阀阀板关闭状态下结构图。

图中：1.下接头，2.下外筒，3.阀座，4.下滑动芯轴，5.铆钉，6.永久锁定环，7.连接环，8.上滑动芯轴，9.外筒连接件，10.上外筒，11.上接头，12.上接头上的孔，13.轴向液压孔槽，14.液压腔，15.液压腔，16.轴向液压孔槽，17.扭簧，18.阀板外的孔，19.阀板。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型所述井下套管阀，是由外筒、滑动芯轴、。阀板、阀座及上下接头组成，其外筒包含下外筒2、外筒连接件9、上外筒10三部分；外筒连接件9为阶梯式结构，同时起着限制滑动芯轴行程的作用；外筒连接件9与下外筒2和上外筒10采用螺纹连接；上外筒10与上接头11、下外筒2与下接头1用螺纹连接。外筒连接件9起着限位的作用，限制着滑动芯轴在打开或关闭阀板19的行程，起到保护滑动芯轴越程的作用。滑动芯轴包含下滑动芯轴4、永久锁定环6、连接环7、上滑动芯轴8四部分；下滑动芯轴4与阀板19接触面为过渡圆弧曲面，可以避免在阀板19打开过程中对下滑动芯轴4的冲击，提高套管阀的可靠性和使用寿命；下滑芯芯轴4与永久锁定环6用铆钉5连接，其他相邻两个连接件连接环7与上滑动芯轴8用螺纹连接。当套管阀出现故障而无法打开时，需要下入张开锁定装置推动下滑动芯轴4推开阀板19，并继续下行将铆钉5剪断，下滑动芯轴4就将阀板19永久打开。在下外筒2与下滑动芯轴4之间、上外筒10与上滑动芯轴8之间加工形成两个液压腔14、15；在套管阀上接头11和外筒连接件9上分别加工两个轴向液压孔槽13、16；两个轴向液压孔槽13、16分别与阀板19打开和关闭的液压控制管线连接，来控制上滑动芯轴8上下移动，以实现阀板19的开与关。