专利名称：井下压差卡钻解除装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及解除井下压差卡钻装置技术领域，是一种井下压差卡钻解除装置。
背景技术：
压差卡钻又称粘卡卡钻，由于井下压差的作用，钻柱会粘附在井壁上，使钻具无法上下活动和转动，十分影响井下钻进；现使用的解除压差卡钻设备降低压差的范围小，同时使泥浆密度改变，容易引起液面下降，发生井喷，存在着一定的安全隐患。
发明内容本实用新型提供了一种井下压差卡钻解除装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决压差卡钻时，钻具无法活动；以及采用现有解除压差卡钻设备，降低压差的范围小，存在一定安全隐患的问题。本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的一种井下压差卡钻解除装置，包括封隔器、阀体、阀座、阀芯、轨道循环套和压缩弹簧；封隔器的下端与阀体的上端固定连通在一起；阀体呈筒状，在阀体的下部内侧有环形的阀体凸台，在阀体凸台的下部固定安装有阀座，在阀座的内部有与阀体内部相通的阀孔；在阀体凸台的上部内侧固定安装有轨道循环套；轨道循环套上沿圆周均布有四个呈W形的依序连通的四个导向轨道，导向轨道分别为有压封闭轨道、无压封闭轨道、有压开通轨道和回原轨道；有压封闭轨道长度分别大于无压封闭轨道、有压开通轨道和回原轨道的长度；在阀体凸台和轨道循环套的内侧安装有阀芯；阀芯的左端固定有能使阀孔封闭的阀头，在阀芯的上端分别与有压封闭轨道、无压封闭轨道、有压开通轨道和回原轨道对应的阀芯导向凸起，在阀芯导向凸起的外端通过螺纹分别固定安装有导向销，导向销的外端分别固定在有压封闭轨道、无压封闭轨道、有压开通轨道和回原轨道内；在阀座与阀芯导向凸起之间的阀芯和阀头的外侧安装有压缩弹簧。下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进上述封隔器可包括中心管、上接头、下接头、胶管和浮动接头；在中心管的上端和下端分别固定安装有上接头和下接头，在中心管的外侧套装有胶管，胶管的上端与上接头的下端固定连接在一起；胶管的下端有胶管凹槽并与中心管之间形成环形的接头安装腔，浮动接头的上部安装在接头安装腔内并与胶管固定连接在一起，浮动接头与下接头之间有距离；阀体与下接头固定连接在一起并与中心管内部相通。上述胶管的上端和下端可分别有环形的凹槽并与中心管之间形成环形的上安装空腔和下安装空腔，上接头的下部固定安装在上安装空腔内；浮动接头的上端安装在下安装腔内并与胶管固定连接在一起。上述上接头的下部内侧与中心管的上端外侧之间可通过螺纹固定连接在一起；下接头的上部内侧与中心管的下端外侧之间通过螺纹固定连接在一起。上述下接头的上部外侧与阀体凸台的下部内侧可通过螺纹固定连接在一起；阀座的外侧与阀体的下端内侧通过螺纹固定连接在一起。上述阀座的上部内侧可呈上宽下窄的锥形，阀头呈圆弧状。上述上接头的上部可有锥形内螺纹，在阀体的下部外侧有锥形外螺纹。上述中心管与上接头、浮动接头和下接头之间可分别固定安装有密封圈；阀体与下接头和阀座之间分别固定安装有密封圈。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便；在不改变钻井液性能，以及不降低钻井液密度的情况下，通过使用封隔器和能够循环开启和关闭阀体来降低地层和钻井液液柱之间的压差，从而解除粘卡卡钻事故；又因泥浆密度不变，液面不受影响，不会产生井喷现象，安全性高。
附图I为本实用新型最佳实施例的主视半剖视结构示意图。附图2为阀芯导向凸起和导向销的俯视结构示意图。附图3为部分轨道循环套的展开示意图。附图中的编码分别为1为阀体，2为阀体凸台，3为阀座，4为阀孔，5为轨道循环套，6为有压封闭轨道，7为无压封闭轨道，8为有压开通轨道，9为回原轨道，10为阀芯，11为阀头，12为阀芯导向凸起，13为中心管，14为上接头，15为下接头，16为胶管，17为浮动接头，18为密封圈，19为导向销，20为压缩弹簧。
具体实施方式
本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图I的布图方式来进行描述的，如上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述如附图1、2、3所示，该井下压差卡钻解除装置包括封隔器、阀体I、阀座3、阀芯10、轨道循环套5和压缩弹簧20 ;封隔器的下端与阀体I的上端固定连通在一起；阀体I呈筒状，在阀体I的下部内侧有环形的阀体凸台2，在阀体凸台2的下部固定安装有阀座3，在阀座3的内部有与阀体I内部相通的阀孔4 ;在阀体凸台2的上部内侧固定安装有轨道循环套5;轨道循环套5上沿圆周均布有四个呈W形的依序连通的四个导向轨道，导向轨道分别为有压封闭轨道6、无压封闭轨道7、有压开通轨道8和回原轨道9 ;有压封闭轨道6长度分别大于无压封闭轨道7、有压开通轨道8和回原轨道9的长度；在阀体凸台2和轨道循环套5的内侧安装有阀芯10 ;阀芯10的左端固定有能使阀孔4封闭的阀头11，在阀芯10的上端分别与有压封闭轨道6、无压封闭轨道7、有压开通轨道8和回原轨道9对应的阀芯导向凸起12，在阀芯导向凸起12的外端通过螺纹分别固定安装有导向销19，导向销19的外端分别固定在有压封闭轨道6、无压封闭轨道7、有压开通轨道8和回原轨道9内；在阀座3与阀芯导向凸起12之间的阀芯10和阀头11的外侧安装有压缩弹簧20。通过轨道循环套5在阀体I内形成有压封闭轨道6、无压封闭轨道7、有压开通轨道8和回原轨道9，并能够使阀芯10与阀头11按照轨道形成上下移动，从而与阀座3形成加压封闭、无压封闭、有压开通的整个循环过程；在此过程中，泥浆的密度不变，液面不受影响，不会产生井喷现象，安全性闻。可根据实际需要，对上述井下压差卡钻解除装置作进一步优化或/和改进如附图I所示，封隔器包括中心管13、上接头14、下接头15、胶管16和浮动接头17 ;在中心管13的上端和下端分别固定安装有上接头14和下接头15，在中心管13的外侧套装有胶管16，胶管16的上端与上接头14的下端固定连接在一起；胶管16的下端有胶管凹槽并与中心管13之间形成环形的接头安装腔，浮动接头17的上部安装在接头安装腔内并与胶管16固定连接在一起，浮动接头17与下接头15之间有距离；阀体I与下接头15固定连接在一起并与中心管13内部相通。封隔器坐封时，胶管向外突起，带动浮动接头17在中心管13上向上移动，当胶管16与井壁或套管笔完全接触，并能够起到密封隔离的作用·时，即封隔器坐封完毕；整个封隔器结构简单，使用方便。如附图I所示，在胶管16的上端和下端分别有环形的凹槽并与中心管13之间形成环形的上安装空腔和下安装空腔，上接头14的下部固定安装在上安装空腔内；浮动接头17的上端安装在下安装腔内并与胶管16固定连接在一起。如附图I所示，上接头14的下部内侧与中心管13的上端外侧之间通过螺纹固定连接在一起；下接头15的上部内侧与中心管13的下端外侧之间通过螺纹固定连接在一起。便于中心管13与上接头14和下接头15之间安装与拆卸。如附图I所示，下接头15的上部外侧与阀体I的下部内侧通过螺纹固定连接在一起；阀座3的外侧与阀体凸台2的下端内侧通过螺纹固定连接在一起。便于下接头15与阀体I之间，以及阀座3与阀体I之间的安装与拆卸。如附图I所示，阀座3的上部内侧呈上宽下窄的锥形，阀头11呈圆弧状。这样可以使阀头11更好的与阀座3接触，以达到隔断密封的作用。如附图I所示，在上接头14的上部有锥形内螺纹，在阀体I的下部外侧有锥形外螺纹。便于本实用新型与其他装置连接。如附图I所示，中心管13与上接头14、浮动接头17和下接头15之间分别固定安装有密封圈18 ;阀体I与下接头15和阀座3之间分别固定安装有密封圈18。通过密封圈18，可起到增加接触面之间密封性的作用。以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。本实用新型最佳实施例的使用过程首先，根据事故井的实际情况，确定降低的最大压差，通过最大压差测算下入封隔器的位置高度；然后利用测卡车在该高度进行爆松钻杆，提出钻具；再依次将各钻具与本实用新型连接好后，然后连接鱼头，对扣，下压钻具，开泵，阀头11与阀座3之间关闭后憋压，使封隔器坐封，之后取掉封隔器上方的装置，使原本达到力平衡的情况下，封隔器上方重量减轻；然后对井下再次进行施压，阀头11与阀座3之间开通，由于井下压力与封隔器上方重力之间压差的作用，推动封隔器向上移动，从而起到释放井下压力的作用，这样可减小地面与井下的压差，从而解除压差卡钻。
权利要求1.一种井下压差卡钻解除装置，其特征在于包括封隔器、阀体、阀座、阀芯、轨道循环套和压缩弹簧；封隔器的下端与阀体的上端固定连通在一起；阀体呈筒状，在阀体的下部内侧有环形的阀体凸台，在阀体凸台的下部固定安装有阀座，在阀座的内部有与阀体内部相通的阀孔；在阀体凸台的上部内侧固定安装有轨道循环套；轨道循环套上沿圆周均布有四个呈W形的依序连通的四个导向轨道，导向轨道分别为有压封闭轨道、无压封闭轨道、有压开通轨道和回原轨道；有压封闭轨道长度分别大于无压封闭轨道、有压开通轨道和回原轨道的长度；在阀体凸台和轨道循环套的内侧安装有阀芯；阀芯的左端固定有能使阀孔封闭的阀头，在阀芯的上端分别与有压封闭轨道、无压封闭轨道、有压开通轨道和回原轨道对应的阀芯导向凸起，在阀芯导向凸起的外端通过螺纹分别固定安装有导向销，导向销的外端分别固定在有压封闭轨道、无压封闭轨道、有压开通轨道和回原轨道内；在阀座与阀芯导向凸起之间的阀芯和阀头的外侧安装有压缩弹簧。
2.根据权利要求I所述的井下压差卡钻解除装置，其特征在于封隔器包括中心管、上接头、下接头、胶管和浮动接头；在中心管的上端和下端分别固定安装有上接头和下接头，在中心管的外侧套装有胶管，胶管的上端与上接头的下端固定连接在一起；胶管的下端有胶管凹槽并与中心管之间形成环形的接头安装腔，浮动接头的上部安装在接头安装腔内并与胶管固定连接在一起；浮动接头与下接头之间有距离；阀体与下接头固定连接在一起并与中心管内部相通。
3.根据权利要求2所述的井下压差卡钻解除装置，其特征在于胶管的上端和下端分别有环形的凹槽并与中心管之间形成环形的上安装空腔和下安装空腔，上接头的下部固定安装在上安装空腔内；浮动接头的上端安装在下安装腔内并与胶管固定连接在一起。
4.根据权利要求2或3所述的井下压差卡钻解除装置，其特征在于上接头的下部内侧与中心管的上端外侧之间通过螺纹固定连接在一起；下接头的上部内侧与中心管的下端外侧之间通过螺纹固定连接在一起。
5.根据权利要求2或3所述的井下压差卡钻解除装置，其特征在于下接头的上部外侧与阀体的下部内侧通过螺纹固定连接在一起；阀座的外侧与阀体的下端内侧通过螺纹固定连接在一起。
6.根据权利要求4所述的井下压差卡钻解除装置，其特征在于下接头的上部外侧与阀体凸台的下部内侧通过螺纹固定连接在一起；阀座的外侧与阀体的下端内侧通过螺纹固定连接在一起。
7.根据权利要求I或2或3所述的井下压差卡钻解除装置，其特征在于阀座的上部内侧呈上宽下窄的锥形，阀头呈上宽下窄的圆弧状。
8.根据权利要求6所述的井下压差卡钻解除装置，其特征在于阀座的上部内侧呈上宽下窄的锥形，阀头呈圆弧状。
9.根据权利要求8所述的井下压差卡钻解除装置，其特征在于上接头的上部有锥形内螺纹，在阀体的下部外侧有锥形外螺纹。
10.根据权利要求9所述的井下压差卡钻解除装置，其特征在于中心管与上接头、浮动接头和下接头之间分别固定安装有密封圈；阀体与下接头和阀座之间分别固定安装有密封圈。
专利摘要本实用新型涉及解除井下压差卡钻装置技术领域，是一种井下压差卡钻解除装置；其包括封隔器、阀体、阀座、阀芯、轨道循环套和压缩弹簧；封隔器的下端与阀体的上端固定连通在一起；阀体呈筒状，在阀体的下部内侧有环形的阀体凸台，在阀体凸台的下部固定安装有阀座，在阀座的内部有与阀体内部相通的阀孔；在阀体凸台的上部内侧固定安装有轨道循环套。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便；在不改变钻井液性能，以及不降低钻井液密度的情况下，通过使用封隔器和能够循环开启和关闭阀体来降低地层和钻井液液柱之间的压差，从而解除粘卡卡钻事故；又因泥浆密度不变，液面不受影响，不会产生井喷现象，安全性高。
文档编号E21B31/00GK202500515SQ20122012116
公开日2012年10月24日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者牟友川, 王占珂, 王学军, 邹和均, 韩愉, 马荣新 申请人:中国石油集团西部钻探工程有限公司