[实用新型]一种石油钻井用高背压微型泄压开关

说明书

本实用新型提供一种石油钻井用高背压微型泄压开关，包括：上压环、破裂泄压膜片、耐背压辅助膜片和密封环，所述破裂泄压膜片设置在所述上压环的下端，所述耐背压辅助膜片设置在所述破裂泄压膜片的下端，所述密封环设置在所述耐背压辅助膜片的下端，所述上压环、所述破裂泄压膜片、所述耐背压辅助膜片和所述密封环之间的边缘处通过氩弧焊焊接为一体，本实用新型主要利用将破裂膜片和辅助膜片共同贴合在上压环和密封环之间，从而起到满足外形最小的条件下的获得最大泄压面积的效果。

技术领域

本实用新型涉及石油钻探技术领域，具体而言，尤其涉及一种石油钻井用高背压微型泄压开关。

背景技术

目前采用了竖直钻井和水平钻探技术结合，以尽可能扩大一口油井的采油面积。此项技术应用中需要一种耐高背压的微型开关，要求具有尺寸尽量小、泄放压力稳定的特点，产品性能要求满足井底特殊工况需要。微型开关在入井初期在泄压侧承受高于泄压膜片自身破裂压力的背压，如果不采取措施泄压膜片将破坏。下井时，随着深度增加，井下压力越来越大，泄压膜片承压层受压也不断增大，到达额定位置，将膜片泄压侧的背压撤去，此时膜片承压侧井底压力，如果达到泄压膜片的破裂压力，泄压膜片破裂，通道畅通。传统平板泄压膜片的支撑结构有：

①多孔筛板结构或十字托架结构

此类结构是采用较厚的多孔筛板或十字支撑架。对多孔筛板结构，泄压膜片破裂时筛板不破坏，优点是耐背压足够满足要求，但实际泄放面积只能达到泄压通道面积的50-60％，流阻也大。采用十字形支撑架结构，同样影响泄放通道，制造也较困难。

②可脱落飞出托板结构

此种托架结构为在泄压膜片下面加工凹槽，在凹槽内放置一个厚托板，依靠托板抵抗破裂膜片所受到的背压。本结构优点是耐背压足够，但产品外形尺寸偏大，而有效泄压口径偏小，无法实现微型化；另外本结构最大缺点是：上面破裂膜片破裂口径小时，厚托板可能被破裂膜片阻挡而无法飞出，堵塞泄压通道。

因此需要设计一种石油钻井用高背压微型泄压开关。

实用新型内容

根据上述提出现有的泄压结构存在结构复且不能承受过大的压力的技术问题，而提供一种石油钻井用高背压微型泄压开关。本实用新型主要利用将破裂膜片和辅助膜片共同贴合在上压环和密封环之间，从而起到满足外形最小的条件下的获得最大泄压面积的效果。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种石油钻井用高背压微型泄压开关，其特征在于，包括：上压环、破裂泄压膜片、耐背压辅助膜片和密封环，所述破裂泄压膜片设置在所述上压环的下端，所述耐背压辅助膜片设置在所述破裂泄压膜片的下端，所述密封环设置在所述耐背压辅助膜片的下端，所述上压环、所述破裂泄压膜片、所述耐背压辅助膜片和所述密封环之间的边缘处通过氩弧焊焊接为一体。

进一步地，所述上压环与所述破裂泄压膜片之间紧密接触，所述上压环的内表面与所述破裂泄压膜片接触处设有过渡圆Ⅰ，所述过渡圆Ⅰ的半径为所述破裂泄压膜片厚度的3-5倍。

进一步地，所述耐背压辅助膜片为带孔膜片，所述耐背压辅助膜片的材料与厚度与所述破裂泄压膜片相同，所述耐背压辅助膜片的二分之一泄压口径处设有2-5个泄压微孔。

进一步地，所述破裂泄压膜片和所述耐背压辅助膜片的材料为耐腐蚀特种镍基合金。

进一步地，所述密封环与所述耐背压辅助膜片紧密接触，所述密封环的内表面与所述耐背压辅助膜片接触处设有过渡圆Ⅱ，所述过渡圆Ⅱ的半径与所述过渡圆Ⅰ的半径相同。

进一步地，所述密封环底面为球面或锥面。

进一步地，所述泄压微孔的直径为1-2mm，所述泄压微孔的数量与所述泄压口径相关。

较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：