[发明专利]一种带压作业循环底阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种油气、注水井井下作业工具，一种完井内防喷成套装置，一种带压作业内防喷留井工具，尤其是一种带压作业循环底阀。

背景技术

在修井、完井及带压作业中，做好井控工作既可减少对油气层的破坏，又可防止井涌和井喷失控，以前作业时要用大量的压井液压井，井下的残余压力常在作业中带有安全隐患；如果采用在井口放压的话，常会有污水回收、周边油井地层能量下降而造成减产，作业完再次恢复地层能量不但费时又增加了费用。目前，带压油气井作业的普及和应用率已经得到了显著的增长，在地面进行带压油气井作业，其优点在于不使用压井液进行作业，从而消除了压力液对于产层的潜在破坏。对尾管进行可靠的控制，控制介质的流通，来保证了带压作业的安全、减轻作业工人施工难度、降低作业成本并可防止对井场的环境造成污染。

采油工艺完井管柱的多样性、复杂性给修井、完井及带压作业带来了很大的难度。

在抽油井（杆式泵）带压作业过程中以前通常用起下抽油杆设备，其问题有：起下抽油杆时，易产生柔性弯曲，正常起下难度大；部分油井抽油杆带有扶正块，刮蜡片；管柱环空有效密封难度大；瞬间溶解气上窜，气液比变化大，带压作业密封和操控难度大；高凝油、高含蜡井带压作业管柱内堵塞难度大；由于每根抽油杆起下都需地面抽油杆防喷装置，存在着作业时间长、效率慢、作业强度大、成本高的问题。

在抽油井（电泵井）带压作业过程中，其问题有：不规则管柱难以实现控制密封；管外铠装电缆难以实现动密封；潜油电泵机组难以通过防喷器组过程密封；

机采井的尾管都设有单流凡尔，无法通过控制油管内压力来控制井底流体流通。且杆式泵抽油井管内有抽油杆而无法采用管内堵塞的措施；电泵井的不规则管柱实现控制密封难，管外铠装电缆无法实现动密封，潜油电泵机组通过防喷器组过程密封难的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的不足，本发明提出一种带压作业循环底阀，解决现有技术中带压作业尾管堵塞工艺的堵塞器投送难度大、一次成功率低，作业周期长及作业费用高等技术问题。

本发明的技术方案：一种带压作业循环底阀，所述循环底阀由上接头、主体管、换向接头和泄荷阀自上而下依次连接构成；所述上接头为中空管体、上端加工有与油管尾部相连接的连接螺孔；

所述主体管为中空管体，内部自上而下通过两次阶梯型收缩将主体管分为第一级定位台阶通径、第二级定位台阶通径和第三级定位台阶通径，主体管第一级定位台阶通径上部设有外阀瓣，所述外阀瓣上部设有与上接头底部通孔相匹配台阶，用于封闭上接头底部的通孔，外阀瓣台阶下端为圆柱体，外阀瓣圆柱体外壁上部设有与主体管第一级定位台阶通径相应尺寸的外阀瓣导向筋，外阀瓣外壁于外阀瓣导向筋下设置有介质流向通道，外阀瓣内还设置有向下开口的腔体，外阀瓣腔体下部内壁设有与芯轴连接的螺纹，所述内阀瓣设置于外阀瓣腔体内，内阀瓣与外阀瓣由外阀瓣导向销连接，内阀瓣外壁下部设有与外阀瓣腔体内径尺寸相匹配的内阀瓣导向筋，内阀瓣与外阀瓣之间设置有复位弹簧，内阀瓣下部为与台阶，所述台阶与芯轴内径尺寸相匹配，用于封闭芯轴通径；

所述芯轴外壁上配有芯轴定位螺钉，芯轴定位螺钉与主体管第二级定位台阶通径的尺寸匹配，芯轴定位螺钉下方的芯轴外径与主体管第二级定位台阶通径的内径匹配，芯轴定位螺钉下端至第二级定位台阶之间的芯轴外壁上设置有支撑弹簧；

所述换向接头底部设有筛孔，泄荷阀内设置有下阀瓣，下阀瓣内设置有向上开口的腔体，换向接头底部与下阀瓣腔体由导向销连接，下阀瓣下部外壁上设有与泄荷阀内径相应尺寸的下阀瓣导向筋，换向接头底部与下阀瓣之间还设置有下阀瓣复位弹簧，泄荷阀下端设置有泄荷阀阀尖接口和测试接口，泄荷阀阀尖接口和测试接口形成限位台阶限制下阀瓣行程，泄荷阀阀尖接口连接泄荷阀阀尖，泄荷阀阀尖上有泄荷阀调节杆，泄荷阀阀尖与泄荷阀调节杆之间设置有泄荷阀阀尖复位弹簧；

芯轴下端外壁上还设有轨道换向槽，所述轨道换向槽由开设在芯轴下端外壁上的上下两排直角齿循环交替排列而成，所述上排直角齿每个直角齿的斜边与相邻的直角齿的直角边之间都开有深度一致的上限位凹槽，所述下排直角齿的每个直角齿的斜边与相邻的直角齿的直角边之间也都开有下限位凹槽，所述下限位凹槽包括长下限位凹槽和短下限位凹槽，两者开设在芯轴下端外壁上且交错分布；主体管与换向接头连接处还设置有换向环，换向环能够水平转动，换向环上设置有换向定位销钉，所述换向定位销钉嵌置于限位凹槽内。