[发明专利]一种双层管内防喷阀

说明书

本发明为一种双层管内防喷阀，该装置包括有活塞、胶芯、阀座、压差滑套、支撑板、内管、外管、内管上接头和内管下接头。其中压差滑套位于内管腔内，通过内管台阶和内管下接头进行定位；活塞和胶芯位于内管外壁，通过内管台阶和阀座进行定位，且活塞、阀座和内管外壁形成的腔体与压差滑套与内管形成的腔体连通；支撑板通过内管上下接头与内管台阶固定，并通过外管台阶将内管定位。本发明在双层管钻井或开采过程在如遇溢流时能够实现自行关闭，有效防止井涌或井喷事故发生，并且在井内环境稳定后可利用动力液再打开进行继续钻井或开采，节省时间，提高钻井开采效率。

技术领域

本发明涉及到双层管钻井及开采防喷技术领域，特别涉及双层管钻井及开采内防喷阀。

背景技术

双层管钻井及开采方法为使用双层管及其配套装置进行钻井和开采，目前可适用于双梯度钻井、水合物固态流化开采等，属于当前能源领域前沿课题之一，主要用于深海油气和浅层水合物的开发。与常规钻井不同的是双层管通过内管和内外管环空形成两个通道，其中内外管环空为钻井液注入通道，内管为钻井液上返通道，以此形成独立回路循环通道。

双层管钻井及开采工艺对相关的设备提出了新的要求，现有的防喷器可对钻杆与井壁环空进行封闭或剪断钻杆进行井口全封，而使用双层管后，返回液由管内上返不经过钻杆与井壁环空，因此无法实现对双层管内外管环空及内管两个通道的有效控制。研究与双层管钻井及开采配套的专用防喷装置，对双层管钻井及开采工艺的实际应用尤为重要。

针对以上问题，本发明提出一种双层管内防喷阀。

发明内容

为了克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种双层管内防喷阀。

一种双层管内防喷阀，包括有活塞、胶芯、阀座、压差滑套、支撑板、内管、外管、内管上接头和内管下接头；所述的压差滑套位于内管腔内，通过内管台阶和内管下接头进行定位；所述的活塞和胶芯位于内管外壁，通过内管台阶和阀座进行定位，且活塞、阀座和内管外壁形成的腔体与压差滑套与内管形成的腔体连通；所述的支撑板通过内管上下接头与内管台阶固定，并利用外管台阶将整个内管及相关装置进行定位。

进一步的，活塞与胶芯通过楔形配合，活塞可沿内管外壁滑动，胶芯布置于内管外台阶和活塞之间。

进一步的，外管与胶芯配合的台阶下方开有泄压孔。

进一步的，阀座通过螺纹与内管外壁配合，其上开有注油口和排气口。

进一步的，活塞、阀座和内管外壁形成的腔体与压差滑套和内管形成的腔体内通过阀座上的注油口注入液压油。

进一步的，压差滑套通过弹簧使其初始位置顶在内管下接头上。

进一步的，内管上接头一端安装有密封圈用于与双层管内管的插入式密封，另一端安装有封堵块用于与压差滑套配合封闭内管通道。

当钻井或开采过程中出现溢流时，井底的高压流体推动压差滑套克服弹簧阻力向上运动直至封堵块出将内管完全封闭，高压流体无法继续从内管上涌，同时压差滑套将液压油向外挤压致使液压油推动活塞运动，活塞向上运动将胶芯撑开，最终胶芯顶住外管内壁将内管与外管环空通道完全封闭。当需要继续钻井或开采时，注入的动力液从泄压口进入将活塞下推，打开内管与外管环空通道，液压油被向里挤入顶开压差滑套将内管打开，继续正常钻井或开采。

本发明在双层管钻井或开采过程在如遇溢流时能够实现自行关闭，有效防止井涌或井喷事故发生，并且在井内环境稳定后可利用压力液再打开进行继续钻井或开采，节省时间，提高钻井开采效率。

附图说明

图1为一种双层管内防喷阀结构示意图；

图2为支撑板结构示意图；

图3为一种双层管内防喷阀另一实施例示意图。