[发明专利]一种新型一球式多次激活井下旁通阀及其系统和使用方法

说明书

本发明公开了一种新型一球式多次激活井下旁通阀，包括：上接头，其上具有出液口，其衔接处呈阶梯结构；外筒体，其与上接头的一端连接形成一个流通通道，所述外筒体与上接头的衔接处连接，且上接头靠出液口的一级阶梯凸出于所述外筒体的内壁，所述外筒体的其中一部分内壁向外凹陷依次形成球座腔和连接腔；滑套，其设置于上接头和外筒体内可堵住所述出液口，所述滑套外壁具有凸缘，所述一级阶梯通过限制凸缘向上接头的方向移动，凸缘另一端与连接腔之间设置有弹簧，所述弹簧套设于滑套外。本发明实现全程任意位置旁通阀的开启，极大提高钻井的效率且结构简单、成本较低。

技术领域

本发明涉及钻井用旁通阀领域。更具体地说，本发明涉及一种一球式多次激活井下旁通阀，实现全程任意位置旁通阀的开启。

背景技术

对于现有的旁通阀，一般常用在卡钻、钻堵漏和井漏等问题。其中卡钻指的是由于施工不连续或是泵的排量较低，携砂的能力不强等原因，而导致砂的不断积累堵住钻头的情况。钻堵漏指的是在钻头工作的期间，遇到岩石开裂或是出现裂缝时，借助旁通阀向裂缝中灌入堵漏材料的措施。

根据国内外的研究表明：1.在钻井过程中，多次激活旁通阀可以极大提高钻井的工作效率。2.在泵不工作时，旁通阀关闭能有效的减轻U型效应。3.多次激活旁通阀的限制较少，可以很方便的对钻井进行大排量的清洗。4.可以保护并协助钻头在井下的工作。

在现有的旁通阀设计中，大多数产品只能实现一次对旁通阀的开启，若是再开启就需要起钻进行人工的再开启，因为在钻井的过程中会多次遇到以上情况，若是每次遇到情况都要起钻，会极大影响钻井的工作效率。

传统多次激活旁通阀每开启一次旁通阀，开阀球都会被球座切坏不能再次利用且对开阀球的性能要求也较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种旁通阀，实现全程任意位置旁通阀的开启，极大提高钻井的效率且结构简单、成本较低。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种新型一球式多次激活井下旁通阀，包括：

上接头，其上具有出液口，其衔接处呈阶梯结构，；

外筒体，其与上接头的一端连接形成一个流通通道，所述外筒体与上接头的衔接处连接，且上接头靠出液口的一级阶梯凸出于所述外筒体的内壁，所述外筒体的其中一部分内壁向外凹陷依次形成球座腔和连接腔；

滑套，其设置于上接头和外筒体内可堵住所述出液口，所述滑套外壁具有凸缘，所述一级阶梯通过限制凸缘向上接头的方向移动，凸缘另一端与连接腔之间设置有弹簧，所述弹簧套设于滑套外；

一对球座相对设置，所述滑套沿轴向对所述球座进行卡设；

开阀球；

其中，当所述球座与所述外筒体内壁相抵时，所述开阀球在流体压力下无法通过一对球座，当压力继续增大时开阀球顶推球座压缩弹簧至球座被顶推进入球座腔，所述开阀球通过所述球座，所述出液口与所述流通通道连通。

优选的是，所述上接头与所述外筒体通过螺纹连接。

优选的是，所述上接头内壁位于出液口的两侧设置有密封圈。

优选的是，所述滑套上设置有键槽，所述球座上设置有卡键，所述键槽与所述卡键相配合将所述滑套和所述球座连接形成一个整体。

优选的是，所述球座腔由上接头向外筒体的方向直径逐渐变大之后维持不变，球座腔直径逐渐变大的部分与旁通阀轴线的夹角为20°～30°。

优选的是，所述滑套朝向外筒体的一端连接有球篮，所述球篮为内径大于开阀球且底部封闭的管状结构，其上开设有多个通孔。

优选的是，所述凸缘的一端沿环向均匀设置有多组旋转件，所述旋转件包括：