专利名称：一种欠平衡钻井液控井下套管阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种井下内防喷工具，特别涉及一种欠平衡钻井液控井下套管阀。
背景技术：
欠平衡钻井技术具有常规钻井技术不可比拟的优越性，能够有效地防止地层伤害，减少井下钻井事故，提高油井产能和勘探效率。但目前在欠平衡钻井过程中，很多因素影响了欠平衡钻井的效果，例如在起钻前必须打入加重钻井液以平衡地层压力，防止起钻时套管内流体作用到钻具的上顶力大于钻具的重量而将钻具从井内顶出，进而引起井喷。但起钻前注入的加重钻井液不可避免地将对地层产生伤害。
为解决上述问题，实现全过程欠平衡钻井，有的钻井公司采用不压井起下钻装置起下钻具。但实践证明，该装置使用前需要大量时间安装设备，使用过程中需要大量时间实现起钻和下钻作业，因此延长了起下钻的时间，大大增加了钻井费用。
发明内容
为保证在欠平衡状态时能够快速、安全地完成起下钻作业，本实用新型的目的在于向社会提供一种欠平衡钻井液控井下套管阀。
为实现所述目的，本实用新型提出的一种欠平衡钻井液控井下套管阀由外筒[2]、滑动芯轴[4]、上油口[5]、下油口[8]及阀板[9]、阀芯[10]组成，滑动芯轴[4]在外筒[2]和阀芯[10]内往复滑动；滑动芯轴[4]为空心阶梯圆轴，外圆周上安装有密封圈[7]，钻具从其内孔穿过；外筒[2]上部安装有上下两组密封圈[6]，并加工有上油口[5]和下油口[8]，下部安装有阀芯[10]；阀板[9]和弹簧[12]通过铰链[11]安装在阀芯[10]内。外筒[2]为偏心圆筒，其轴线[1]为上下接头及内圆中心线，轴线[2]为外圆中心线。
由于采用上述方案，在带压起钻时钻头起到阀板[9]上方后，只要由地面控制管线向下油口[8]注入液压油关闭阀板[9]，就能够防止地层油气进入上部套管，可以快速、安全地起钻；下钻时钻头下至阀板[9]上方时，由上油口[5]注入液压油打开阀板[9]可以带压下钻，实现全过程欠平衡钻井。
图1是欠平衡钻井液控井下套管阀阀板关闭时的刨视图图中1外筒内圆中心线 2外筒 3外筒外圆中心线 4滑动芯轴5上油口 6密封圈 7密封圈 8下油口 9阀板 10阀芯 11铰链12弹簧具体实施方式
现结合说明书附图对本实用新型作进一步描述。
在图1中，滑动芯轴[4]相当于空心液缸，在油压作用下可以在外筒[2]内往复滑动。正常钻进时滑动芯轴[4]滑动到行程的下死点，迫使阀板[9]处于开启状态。当欠平衡钻井过程中需要起钻时，首先将钻具带压起钻至井下套管阀上面，然后由地面控制管线向下油口[8]注入液压油，迫使滑动芯轴[4]在油压作用下向上移动，弹簧[12]使阀板[9]绕铰链[11]顺时针转动，其密封面与阀芯[10]的密封面接触并形成密封，防止地层油气进入上部套管，这样就可以泻掉套管上部压力，打开欠平衡地面压力控制系统，按照常规方法起钻；下钻时按常规方法下至井下套管阀上方时，首先关闭地面压力控制系统，循环钻井液以平衡阀板[9]上、下的压力，然后由地面控制管线向上油口[5]注入液压油，推动滑动芯轴[4]向下移动，使阀板[9]绕其铰链[11]逆时针转动并处于开启状态，此后滑动芯轴[4]最终停留在阀芯[10]内，以防止阀板[9]与钻具摩擦，这样就可以带压下钻并进行欠平衡钻进。
权利要求1.一种欠平衡钻井液控井下套管阀，由外筒[2]、滑动芯轴[4]、上油口[5]、下油口[8]及阀板[9]、阀芯[10]组成，其特征在于滑动芯轴[4]在外筒[2]和阀芯[10]内往复滑动；滑动芯轴[4]为空心阶梯圆轴，外圆周上安装有密封圈[7]，钻具从其内孔穿过；外筒[2]上部安装有上下两组密封圈[6]，并加工有上油口[5]和下油口[8]，下部安装有阀芯[10]；阀板[9]和弹簧[12]通过铰链[11]安装在阀芯[10]内。
2.根据权利要求1所述的一种欠平衡钻井液控井下套管阀，其特征在于外筒[2]为偏心圆筒，其轴线[1]为上下接头及内圆中心线，轴线[2]为外圆中心线。
专利摘要一种欠平衡钻井液控井下套管阀，由外筒、滑动芯轴、上油口、下油口及阀板、阀芯组成，外筒为空心筒体，上部套装有滑动芯轴及上下两组密封圈，并加工有上油口和下油口，下部安装有阀芯；滑动芯轴为空心阶梯圆轴，外圆周上安装有密封圈，钻具从其内孔穿过；阀板和弹簧通过铰链安装在阀芯内。由于采用上述方案，在起钻时只要关闭井下套管阀的阀板，就能够防止地层油气进入上部套管，不用进行压井作业就可以安全地起钻，实现全过程欠平衡钻井。
文档编号E21B33/10GK2698966SQ20042004090
公开日2005年5月11日 申请日期2004年5月26日 优先权日2004年5月26日
发明者宋林松, 李宗清, 李建成, 周鲲, 万秀琦 申请人:中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院