[发明专利]可传压支顶式自动灌浆活门浮阀

说明书

技术领域

本发明涉及在石油钻井下钻(下油管)过程中不停止下钻(下油管)作业采取人工灌浆的方式，可自动灌浆。当井涌、井喷等管内流体的流速达到一定值时即起到单流阀的作用，可杜绝起钻时管内井喷事故的发生，又能在控制井涌、井喷关井后准确测得立管压力求算出准确的地层压力。

背景技术

在石油钻井下钻(下油管)过程中因现场常用的活门式浮阀只起到单流阀的作用，且因其承压能力和钻杆(油管)抗挤强度的限制，下钻(下油管)到一定井深时为防止活门式浮阀因承受的压力过大导致失效时易引发管内井涌甚至井喷事故、防钻杆(油管)被挤毁及引发其它复杂事故等原因，必须停止下钻(下油管)作业往钻杆(油管)内灌注泥浆，以避免上述诸多复杂和事故的发生。另外因单流阀的存在，钻杆(油管)下放过程中为了避免因钻杆(油管)闭排造成的环空高返速引起过大的激动压力导致井漏等复杂情况的发生而控制钻杆(油管)下放速度。这不仅耽误了大量的下钻(下油管)时间，增加了工人的劳动强度，还有可能停止下钻作业往钻杆内灌泥浆时因钻杆活动不及时导致的压差卡钻事故，延缓油气勘探进度。

控制住井涌、井喷后因现场用的活门式浮阀是完全封闭的，地层压力不能通过液柱传递到立管压力表上求得立管压力，只能采取打开节流阀控制小排量循环的方法求得关井立管压力，但这样求得的关井立管压力是不准确的，即求得的地层压力也是不准确的，依据不准确的地层压力计算出的不准确的压井液密度不能保障压井的一次成功，也有可能因压井液密度不准确造成压井过程中的井漏及其它复杂或事故。

发明内容

针对现场活门式浮阀上述存在的诸多问题，本发明的目的旨在提供了一种可传压支顶式自动灌浆活门浮阀。它的原理一是依据支顶弹簧有一定支撑力的原理平衡自动关闭活门式浮阀活门关闭的弹簧力及井内流体内外压差造成的往管内流动的力，支顶杆使其活门始终处于微开状态，形成流体通道，实现自动灌浆的目的。当管内发生井涌或井喷时活门在向管内流动液体的作用下支顶杆压缩支顶弹簧，支顶杆缩回支顶盒中，活门关闭，起到单流阀的目的，防止管内井涌、井喷事故。避免现用活门式浮阀不能自动灌浆的弊端。二是在活门上开一与浮阀轴线成一定角度的小孔，该小孔既不影响活门的关闭，又能在活门关闭后传递活门内外液体的压力，可在成功控制管内井涌井喷后准确测得地层压力，为计算准确的压井液密度，压井一次成功提供技术保障。

本发明的目的是这样完成的：

可传压支顶式自动灌浆活门浮阀包括浮阀接头、浮阀和活门支顶装置组成。浮阀由上阀体、上密封圈、密封垫环、中密封圈、活门阀体座、活门、扭簧、下密封圈、传压小孔构成。上阀体与活门阀体座用丝扣连接，上密封圈、密封垫环、中密封圈套在上阀体上，浮阀的内径与浮阀接头的内径基本一致，在浮阀接头内壁有内凸台肩面，浮阀置于浮阀接头内，套在活门阀体座下端的下密封圈下端顶在内凸台肩面上形成密封，浮阀接头与钻具相连接时钻具接头的小端顶住浮阀，在活门阀体座上铰接有活门，活门上斜开有传压小孔，扭簧的一端支撑在活门上，扭簧的另一端支撑在活门阀体座上，扭簧的弹力在活门处于自由状态时能使活门闭合住活门阀体座。活门铰链对边的活门阀体座内腔中焊接有活门支顶装置，它由支顶杆、压力平衡孔、支顶盒、支顶弹簧、支顶盒盖、防松销钉构成。支顶杆从支顶盒盖中穿出，支顶杆和支顶盒盖各有一台肩相互挂在支顶盒盖中不被顶出，支顶盒盖用丝扣与支顶盒联接，支顶盒盖上有旋紧和卸松支顶盒盖用的工具孔眼，其中一孔眼与支顶盒本体的孔眼联通，防松销钉穿过该孔眼防止支顶盒盖松脱，支顶盒和支顶盒盖的周边均匀开有数个压力平衡孔，焊接支顶装置时只把支顶盒与活门阀体座的内腔焊接。

本发明的优点和产生的有益效果是：

1、本发明结构简单，采用常规件组装，易于加工，结构合理而紧凑，操作程序简单、使用便利、有效地防止了钻井液、岩屑和高压油气流通过钻具内回流，避免管内井喷的风险，而且成本低、安全可靠。

2、本发明现场试验成功后，推广应用时不仅不停止下钻(下油管)作业进行灌浆作业，因不是闭排，减少了压力激动，可加快钻杆(油管)下放速度，节约大量的下钻(下油管)时间。

3、本发明不仅降低了岗位工人的劳动强度，同时能避免因停止下钻作业活动不及时发生的卡钻事故，加快油气勘探进度。

4、活门上开有传压小孔，该小孔既不影响活门的关闭，又能在活门关闭后传递活门内外液体的压力，可在成功控制井涌井喷后准确测得地层压力，为计算准确的压井液密度，压井一次成功提供技术保障。

附图说明

图1为本发明剖视图。