井循环阀的工作方法，包括:压启片3在预定的压力下破裂，环空压力作用于压差心轴2的压差面积上，剪断销钉4后压差心轴2向上运动，压差心轴2上移至内循环孔7与循环外筒5上的外循环孔6沟通，使环空和管柱之间连通；同时，压差心轴2向上运动后，阀板10向上反弹，贴合阀座9，阀板10处于关闭状态，阻止地层流体向上继续流入油管上部空间，在地层压力大于油管内静液柱压力时关断油管内部与地层的通道，实现封闭作业管柱和隔离地层。
[0027]所述方法还包括:当压井期间地层漏失严重，从油管正眼直接栗注堵漏楽，当油管内静液柱压力高于阀板下部地层压力时，推开阀板，直接将堵漏浆推向地层实现正眼堵漏作业。
[0028]所述单向式井下关井循环阀在使用之前，应当预先计算出操作压力，以便选择具备适当承压能力的压启片。
[0029]所述单向式井下关井循环阀与其它环空压力驱动阀一起下井使用时，单向式井下关井循环阀的作业压力应该与其它测试阀的操作压力间隔至少7个MPa以上。
[0030]实施例2
一种单向式井下关井循环阀，包括上括上接头1、压差心轴2、压启片3、销钉4、循环外筒5、外循环孔6、内循环孔7、挡板心轴8、阀座9、阀板10和下接头11，其中:上接头I通过丝扣和循环外筒5连接，循环外筒5通过丝扣和下接头11连接，压差心轴2安装在循环外筒5内，并通过销钉4与循环外筒5固定，压启片3安装在上接头I上，阀座9固定设置在循环外筒5内侧，循环外筒5连接阀板10，压差心轴2和循环外筒5之间形成密闭的空气腔。循环外筒5上开有外循环孔6，压差心轴5上开有内循环孔7。
[0031]本实施例的优选实施方式为，所述单向式井下关井循环阀的外径尺寸分别是127mm和99mm两种，所对应的通径尺寸分别是57mm和45mm。
[0032]该单向式井下关井循环阀主要作为井下紧急关断、压恢测试以及最后的循环压井堵漏使用。其工作原理是:动力部分由压差心轴2、循环外筒5和压启片3组成。压启片3根据其承压能力不同可以有多种规格，可以在多种压力条件下使用，而且其承压范围是很宽的。压启片3在预定的压力下破裂，使得环空压力可以作用于压差心轴2的压差面积上，剪断销钉4后压差心轴2向上运动，带动压差心轴2上的内循环孔7上移与循环外筒5上的外循环孔6沟通，从而使得环空和管柱之间能够连通。同时，压差心轴2向上运动后，压差心轴2末端卡住的阀板10向上反弹，贴合阀座9，阻止地层流体向上继续流入油管上部空间，在地层压力大于油管内静液柱压力时关断油管内部与地层的通道，实现封闭作业管柱和隔离地层。
[0033]当压井期间地层漏失严重，则可从油管正眼直接栗注堵漏浆，当油管内静液柱压力高于阀板10下部地层压力时，即可推开阀板10，直接将堵漏浆推向地层实现正眼堵漏作业。
[0034]在使用工具之前，应当预先计算出操作压力，以便选择具备适当承压能力的压启片。所需要计算的信息资料包括泥浆比重、测试深度、井底温度和最大压力等。
[0035]当工具与其它环空压力驱动阀一起下井使用时，此工具的作业压力应该与其它测试阀的操作压力间隔至少7个MPa以上。
【主权项】
1.一种单向式井下关井循环阀，其特征在于:包括上接头(1)、压差心轴(2)、压启片(3)、循环外筒(5)、阀座(9)、阀板(10)和下接头(11)，循环外筒(5)—端与上接头(1)固定连接，另一端与下接头(11)固定连接，压差心轴(2)固定限位在循环外筒(5)内，在预定压力下能够破裂的压启片(3)设置在上接头(1)上，阀座(9)固定设置在循环外筒(5)下端，阀板(10)与阀座(9)连接用于控制循环外筒(5)内腔的开关，循环外筒(5)上开有外循环孔(6)，压差心轴(2)上开有内循环孔(7)，当压差心轴(2)未运动时，内循环孔(7)和外循环孔(6)未沟通，且阀板(10)处于开启状态，当压差心轴(2)运动至内循环孔(7)和外循环孔(6)沟通时，内循环孔(7)和外循环孔(6)形成环空和管柱之间的连通通道，且阀板(10)处于关闭状态。2.根据权利要求1所述的单向式井下关井循环阀，其特征在于:所述压差心轴(2)外壁和上接头(1)内壁之间形成有密闭的空气腔，空气腔中的压差心轴(2)外壁形成压差面积，当压启片(3)在预定的压力下破裂时，环空压力作用于压差面积上。3.根据权利要求2所述的单向式井下关井循环阀，其特征在于:所述压差心轴(2)—端通过销钉(4)与循环外筒(5)固定限位，另一端与挡板心轴(8)固定连接。4.根据权利要求3所述的单向式井下关井循环阀，其特征在于:所述挡板心轴(8)上端与压差心轴(2)另一端通过丝扣固定连接，下端将阀板(10)限位在挡板心轴(8)和下接头(11)之间。5.根据权利要求4所述的单向式井下关井循环阀，其特征在于:所述阀座(9)设置在循环外筒(5)与挡板芯轴之间空隙处，当压差心轴(2)未运动时，阀板(10)被挡板心轴(8)限位在开启状态。6.根据权利要求5所述的单向式井下关井循环阀，其特征在于:所述阀板(10)通过扭簧与扭转转轴的配合传递扭转力，当压差心轴(2)带动挡板芯轴运动至内循环孔(7)和外循环孔(6)沟通时，阀板(10)在扭转力作用下反弹回关闭状态。7.根据权利要求1所述的单向式井下关井循环阀的工作方法，其特征在于:压启片(3)在预定的压力下破裂，环空压力作用于压差心轴(2)的压差面积上，剪断销钉(4)后压差心轴(2)向上运动，压差心轴(2)上移至内循环孔(7)与循环外筒(5)上的外循环孔(6)沟通，使环空和管柱之间连通；同时，压差心轴(2)向上运动后，阀板(10)向上反弹，贴合阀座(9)，阀板(10)处于关闭状态，阻止地层流体向上继续流入油管上部空间，在地层压力大于油管内静液柱压力时关断油管内部与地层的通道，实现封闭作业管柱和隔离地层。8.根据权利要求7所述的单向式井下关井循环阀的工作方法，其特征在于:所述方法还包括:当压井期间地层漏失严重，从油管正眼直接栗注堵漏浆，当油管内静液柱压力高于阀板(10)下部地层压力时，推开阀板(10)，直接将堵漏浆推向地层实现正眼堵漏作业。9.根据权利要求7或8所述的单向式井下关井循环阀的工作方法，其特征在于:所述单向式井下关井循环阀在使用之前，应当预先计算出操作压力，以便选择具备适当承压能力的压启片(3)。10.根据权利要求9所述的单向式井下关井循环阀的工作方法，其特征在于:所述单向式井下关井循环阀与其它环空压力驱动阀一起下井使用时，单向式井下关井循环阀的作业压力应该与其它测试阀的操作压力间隔至少7个MPa以上。
【专利摘要】本发明公开了一种单向式井下关井循环阀及其工作方法，单向式井下关井循环阀中，循环外筒一端与上接头固定连接，另一端与下接头固定连接，压差心轴固定限位在循环外筒内，在预定压力下能够破裂的压启片设置在上接头上，阀座固定设置在循环外筒下端，阀板与阀座连接用于控制循环外筒内腔的开关，循环外筒上开有外循环孔，压差心轴上开有内循环孔。本发明能通过环空压力控制实现油管内和环空之间隔绝、沟通，油管正眼向上单向关断，以满足易漏失储层压井堵漏施工作业需要，减少因压井堵漏等造成的复杂带来的经济损失；节约试油测试作业周期，降低试油作业成本。
【IPC分类】E21B34/06
【公开号】CN105239960
【申请号】CN201510762279
【发明人】刘飞, 林轶斌, 潘登, 庞东晓, 贾海, 卢齐, 谢胜, 陈光智, 周继东, 蔡佳成
【申请人】中国石油集团川庆钻探工程有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月9日