[实用新型]自灌浆式回压阀

说明书

本实用新型涉及的是一种在钻井工艺中固井下套管作业时使用的自灌浆式回压阀。

中国专利CN2061235U公开了一种“自动灌泥浆的套管回压阀”，通过在原有的闭式套管回压阀的阀座上设置凸台、过凸台和阀芯杆设置通孔、通孔内安装剪切断销，通过剪断销将阀芯固定于阀座，使阀芯在剪断销的作用下克服其弹簧的作用力而呈常开状态，达到下套管时泥浆自动进入套管柱内，使套管柱内、外压强保持相对平衡，避免套管被压裂或变形的危险。在需要关闭回压阀时，由注水泥作业中的碰压胶塞下移压至回压阀阀杆使之下移切断剪断销，并在剪断的同时关泵，撤掉作用于阀杆上的压力，使阀杆在弹簧的作用下带动阀芯关闭回压阀。这种利用顶替液推动碰压胶塞压至阀杆使其下移直致使剪断销剪断、并在剪断的同时停泵撤压的控制方式不易掌握，且难以实现——较低的剪切力难以在泵压表上反映出来，较高的剪切力又易使阀芯杆和套在其上的弹簧受损；未及时关泵还可能导致碰压胶塞的过量下行而将整个阀芯破坏造成回关失败，且一旦发生这种情况则无法弥补。

本实用新型的目的是提供一种结构简单、控制操作容易的自灌浆式回压阀。

实现本实用新型的目的的自灌浆式回压阀的构成包括阀体、阀座、单向阀芯和控制单向阀芯动作的阀芯控制机构，单向阀芯由一弹性铰链铰接在阀座的下端面上，阀芯控制机构由一设置在单向阀芯下方的球座阀芯、球阀座、剪切销钉、挡杆和堵孔球构成，球座阀芯开有一可被堵孔球封堵的通孔，通过相对设置的剪切销钉和铰链水平连接于球阀座，挡杆的一端竖直固接在球座阀芯的上端面，向上伸出的另一端挡在单向阀芯的上端面前并使单向阀芯克服弹性铰链的作用力呈常开状态。工作时将本回压阀接在套管柱的下端，阀的堵孔球置于球阀座上方，套管柱在井中向下运行时，井内的泥浆可轻易将堵孔球向上顶起，通过呈开启状态的回压阀进入套管柱内，从而保持套管柱内外压强的相对平衡，直到套管下至设计井深位置后接上泥浆泵循环泥浆，堵孔球在其压力的作用下封堵球座阀芯的通孔，使泵蹩压直至将连接在球座阀芯和球阀座之间的剪切销钉剪断，使球座阀芯绕其铰链向下转动呈自由状铰接在球阀座上，同时带动固接在球座阀芯上的挡杆向下转动而离开单向阀芯，当停泵撤掉泵的压力后，单向阀芯在弹性铰链的作用下关闭或趋于关闭状态，此时，本实用新型成为一个典型的仅允许泥浆正循环的单向阀，继以常规的注水泥浆及碰压作业后，达到阻止环空中的水泥浆返往套管柱内的目的。将本实用新型的堵孔球用浮性材料制作，且使其直径小于单向阀芯所关闭的泥浆通道的直径，使其在下套管过程中始终漂浮在套管柱内的液面上，在需要循环泥浆时可方便地将堵孔球取出，使回压阀为双向常开状态，以进行循环泥浆。也可在套管柱全部下至设计位置后、注水泥浆前再将堵孔球投入套管柱中，以避免中途循环泥浆时忘了取出堵孔球（当堵孔球为浮球时）或临时需要循环泥浆而无法取出堵孔球（当堵孔球为重力球时）而造成球座阀芯的提前蹩通。

本实用新型结构简单，制作容易，使用操作极易控制，且可靠性极高。即使发生误操作而造成提前蹩通球座阀芯也可按常规方法继续作业而不会造成任何危害和影响。在需要再次开钻的场合，可采用合金铝、生铁等易钻材料制作本实用新型的阀芯各部件，以便用钻头直接钻进而避免了下磨鞋工序。使本实用新型同时具有自动灌浆、中途正循环、易钻、易控等功能。

下面结合实施例和附图对本实用新型做进一步详细说明。

图1为本实用新型的结构示意图

图2为图1的A－A视图

图3、4为本实用新型的工作示意图

图5为本实用新型的实施例2的结构示意图

实施例1：

如图1所示，在本实施例中，单向阀芯3通过弹性铰链14铰接在阀芯座2的下端面上，球座阀芯8带有一个可被堵孔球5封堵的通孔15，通过相对设置的普通铰链16和剪切销钉7连接在球阀座6的下端面，挡杆4竖直固接在球座阀芯的上端面上，其另一端上伸至单向阀芯3的上端面前并使单向阀芯3克服其弹性铰链14的作用力保持常开状态。阀芯座2和球阀座6与阀体1水平固接，也可与阀体连同制作。下套管时将本实用新型接于套管柱最下端，井内泥浆通过阀体下端的通孔继而顶起堵孔球5经呈开启状态的阀芯座2进入套管柱内直到套管柱到位后接泵循环泥浆，此时堵孔球5在泥浆的压力下将球座阀芯的泥浆通孔15封堵，阻止泥浆的循环，造成蹩压直致剪断剪切销钉7，使球座阀芯8绕铰链16向下转动，参见图2－3，同时带动挡杆4向下转动，释放单向阀芯3使其在弹性铰链的作用下关闭而成为一个单向阀，实现阻止环空中的水泥浆返往套管柱内的功能。

实施例2：

如图5所示，本实施例与实施例1的结构基本相同，所不同的是除其阀体1外的其它部件均采用如合金铝、生铁或玻璃钢类的易钻材料制成  如实施例1相同的阀芯串  17，  通过水泥18浇注的形式与阀体固接为一体。