井下排量控制液压触发机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种井下机构，尤指一种利用钻井液排量控制的井下液压触发机构，该机构用于对井下工具进行触发与关闭控制，属于石油、天然气钻井技术领域。
【背景技术】
[0002]在石油钻井过程中，经常会遇到要求井下工具在随钻状态下进行触发与关闭的控制冋题。
[0003]对于井下工具的触发控制分为单次触发控制和反复触发控制。单次触发控制主要是利用投球的方式，通过剪断剪钉来触发机构动作，这种控制的优点是结构简单，操作方便，安全可靠，缺点是只能进行一次触发动作，且需要停栗后进行投球操作。反复触发控制主要包括多次投球触发控制和排量触发控制。多次投球触发控制是指可利用投球操作来满足多次触发和关闭的控制，例如中国专利号为200720090026的“一种井下可控式钻具旁通阀”中涉及到的投球机构，这种控制方式虽然解决了单次投球控制不可重复操作的问题，但增加了球袋等结构，且操作需停栗，效率不高。目前常用的排量触发控制是利用节流口等机构来实现操控的控制方式，这种控制方式最大的缺点就是增加了额外的压力损耗。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是在于提供一种利用钻井液排量控制的井下液压触发机构，用于对井下工具进行触发与关闭控制，本实用新型不引起额外的压力损耗，且能够有效地避免排量波动的影响，提尚稳定性。
[0005]本实用新型的井下排量控制液压触发机构包括:
[0006]壳体，其具有贯通的轴向通道；
[0007]触发活塞，其内部中空且能轴向移动地容置于所述轴向通道内，所述触发活塞的上部凹设形成环形凹槽；
[0008]中心轴，其内部中空且容置于所述轴向通道内，所述中心轴的下端能插设于所述环形凹槽内；
[0009]轴向运动件，其能套设于所述中心轴的上端外部并位于所述壳体内。
[0010]在优选的实施方式中，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述下壳体能拆卸地连接于所述上壳体的下部；所述轴向通道包括第一轴向通道和第二轴向通道，所述第一轴向通道和所述第二轴向通道分别位于所述上壳体内部和所述下壳体内部；所述中心轴容置于所述第一轴向通道内，所述触发活塞能轴向移动地容置于所述第二轴向通道内。
[0011]在优选的实施方式中，所述上壳体与所述下壳体之间为螺纹连接。
[0012]在优选的实施方式中，所述触发活塞的外壁沿周向径向向外凸设形成环形上回位部，所述环形上回位部的环形下端面面积小于所述环形凹槽的环形槽底面面积。
[0013]在优选的实施方式中，所述中心轴的外壁沿周向径向向外凸设形成环形凸部，一驱动套筒套设于所述中心轴，所述驱动套筒位于所述中心轴与所述壳体之间；所述驱动套筒的上端面能顶抵于所述轴向运动件，所述驱动套筒的下端面能顶抵于所述环形凸部。
[0014]在优选的实施方式中，所述壳体的内壁沿周向径向向内分别凸设形成第一环形限位部和第二环形限位部，所述第一环形限位部位于所述第二环形限位部的上方；所述轴向运动件的下端面能顶抵于所述第一环形限位部，所述触发活塞的下端面能顶抵于所述第二环形限位部。
[0015]在优选的实施方式中，所述壳体的内壁沿周向径向向内凸设形成环形下回位部，所述环形下回位部位于所述第二环形限位部与所述第一环形限位部之间，所述环形下回位部的内径大于所述第二环形限位部的内径，且所述环形下回位部的内径小于所述第一环形限位部的内径；所述环形上回位部与所述环形下回位部之间固设至少一个回位弹簧。
[0016]在优选的实施方式中，所述驱动套筒的外壁及其内壁、所述环形凸部的外壁、所述环形上回位部的外壁和所述环形下回位部的内壁上均沿周向凹设形成密封凹槽，所述密封凹槽内容置有密封垫圈。
[0017]在优选的实施方式中，所述壳体侧壁开设有至少一个上旁通孔，所述上旁通孔位于所述第一环形限位部的上方。
[0018]在优选的实施方式中，所述壳体侧壁开设有至少一个下旁通孔，所述下旁通孔位于所述环形上回位部与所述环形下回位部之间。
[0019]本实用新型的特点及优点为:
[0020]本实用新型在井下工作中起液压开关的作用，在其开启或关闭时，不引起额外的压力损耗，能够有效地避免钻井液排量波动的影响，提高了与轴向运动件相连的井下工具运动的稳定性。
【附图说明】
[0021]以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中:
[0022]图1为本实用新型的关闭状态的剖面示意图；
[0023]图2为本实用新型的开启状态的剖面示意图。
[0024]附图符号说明:
[0025]壳体I环形凹槽21
[0026]轴向通道11环形上回位部22
[0027]第一轴向通道111环形下回位部23
[0028]第二轴向通道112中心轴3
[0029]上壳体12环形凸部31
[0030]第一环形限位部 121轴向运动件4
[0031]下壳体13驱动套筒5
[0032]第二环形限位部 131回位弹簧6
[0033]上旁通孔14密封凹槽7
[0034]下旁通孔15密封垫圈8
[0035]触发活塞2
【具体实施方式】
[0036]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】:
[0037]如图1、图2所示，本实用新型的一种井下排量控制液压触发机构包括:壳体1，其具有贯通的轴向通道11 ;触发活塞2，其内部中空且能轴向移动地容置于轴向通道11内，触发活塞2的上部凹设形成环形凹槽21 ;中心轴3，其内部中空且容置于轴向通道11内，中心轴3的下端能插设于环形凹槽21内；轴向运动件4，其能套设于中心轴3的上端外部并位于壳体I内。中心轴3插设于触发活塞2上部的环形凹槽21内，且中心轴3的下端面与环形凹槽21的环形槽底面间具有间隙；井下工具与本实用新型的轴向运动件4相连，控制本实用新型的井下排量控制液压触发机构的开启或关闭，能够使井下工具实现上移或下降。在钻井液由中心轴3的中空内部流至触发活塞2的中空内部的过程中，钻井液能流入中心轴3的下端面与环形凹槽21的环形槽底面间的间隙中，从而作用于触发活塞2。在正常钻进的情况下，本实用新型的井下排量控制液压触发机构不需要被触发，其处于关闭状态；当需要触发本实用新型时，可增大钻井液排量，此时，作用于中心轴3下端面与环形凹槽21的环形槽底面间间隙的钻井液压力随即增大，当钻井液压力增至本实用新型的开启压力时，触发活塞2开始向下移动，直至中心轴3的下端离开触发活塞2的环形凹槽21内部，本实用新型的井下排量控制液压触发机构即处于开启状态，此时，钻井液流入中心轴3与壳体I之间的环形空间，钻井液压力推动轴向运动件4向上移动。当需要关闭本实用新型的井下排量控制液压触发机构时，可减小钻井液排量，此时，作用于中心轴3下端面与环形凹槽21的环形槽底面间间隙的钻井液压力随即减小，当钻井液压力降至本实用新型的关闭压力时，中心轴3重新插入触发活塞2的环形凹槽21内，轴向运动件4不再向上移动并回落至原始位置，本实用新型的井下排量控制液压触发机构处于关闭状态。本实用新型在井下工作中起液压开关的作用，在其开启或关闭时，不引起额外的压力损耗，能够有效地避免钻井液排量波动的影响，提高了与轴向运动件相连的井下工具运动的稳定性。
[0038]在一个可行的实施例中，壳体I包括上壳体12和下壳体13，下壳体13能拆卸地连接于上壳体12的下部；轴向通道11包括第一轴向通道111和第二轴向通道112，第一轴向通道111和第二轴向通道112分别位于上壳体12内部和下壳体13内部；中心轴3容置于第一轴向通道111内，触发活塞2能轴向移动地容置于第二轴向通道112内。其中，上壳体12与下壳体13之间为螺纹连接。本实用新型对此连接方式不做限定。
[0039]在另一个可行的实施例中，中心轴3的外壁沿周向径向向外凸设形成环形凸部31，一驱动套筒5套设于中心轴3，驱动套筒5位于中心轴3与壳体I之间；驱动套筒5的上端面能顶抵于轴向运动件4，驱动套筒5的下端面能顶抵于环形凸部31。当需要触发本实用新型的井下排量控制液压触发机构时，增大钻井液排量，作用于中心轴3下端面与环形凹槽21的环形槽底面间间隙的钻井液压力随即增大，当钻井液压力增至本实用新型的