专利名称：液压开井阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于高温高压油气井地层测试的环空压力控制式开井阀。
背景技术：
油气井试油、气、测试过程中，一般都需要设计有替液作业程序，替液的目的是降 低油管中的液体密度，减少对地层的回压，诱喷地层，实现放喷求产。在高压油气井试油、 气、测试过程中，一般还要采用射孔一测试联作工艺。在试油、气、测试中，目前常用的有二种类型的井下替液工具可供选择，分别是美 国哈利伯顿公司的OMNI阀及常闭阀。OMNI阀由氮气室、油室动力机构、循环机构、球阀机构四大部分组成，操作时靠环 空加压、泄压实现动作。该工具在替液时，下部球阀关闭，这样在替液过程中，替液压力不会 作用到下部管柱内和地层，避免替液过程就将射孔枪引爆。但该工具结构及操作工艺复杂， 成本高，维护保养难度大，在深井、高温、高压下操作困难，现场使用并不可靠。国内常用的常闭阀，有一套在套在孔上，由外力将球推下去，将孔封住，其虽结构 简单，但因操作时使用投球并在油管内打压的方式进行操作，对井下管柱通径要求较高，且 没有对下部管柱进行封闭，有替液过程引爆射孔枪的风险，在现场使用有局限性。
发明内容本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种结构简单、操作方便，能在高温 高压环境下工作，动作可靠、控制精度高的液压开井阀。本实用新型目的的实现方式为，液压开井阀，球阀部分的上接头、球座护套、球笼 通过螺纹连为一体，并夹持固定球形阀体，球座护套通过花键和台肩与球阀外筒连接，球阀 操作机构操作臂上的球形凸销插在球阀上的操作孔中，操作臂与操作连接短节相互钩连， 操作连接短节与弹性爪通过螺纹连接在一起，破裂盘外筒与球阀外筒和下接头通过螺纹连 接，破裂盘通过螺纹安装在破裂盘外筒的破裂盘孔中，破裂盘外筒内装有动力机构的剪切 芯轴，剪切芯轴与下接头通过剪销固定在一起，破裂盘外筒与剪切芯轴之间有一与大气压 相同的常压腔，剪切芯轴与弹性爪啮合在一起。本实用新型放在井下，从套管环空加压打破破裂盘，环空压力作用到剪切芯轴中 部的台肩上，台肩另一侧是常压腔，因而在台肩两侧产生很大压差，这个压差对剪切芯轴产 生向上的推力，剪切芯轴向上运动时带动弹性爪、操作连接短节和操作臂向上运动，拨动球 形阀体转动到关闭位置。球形阀体转动到开启位置后，弹性爪移动到破裂盘外筒上端大内 径处，弹性爪的开口端涨大，与剪切芯轴不再啮合，剪切芯轴继续上行，最后撞在减震垫上， 在减震垫的缓冲作用下剪切芯轴逐渐减速停止运动，完成整个井下开井动作。本实用新型结构简单、密封严密、操作方便，利用环空压力控制，实现了操作压力 不随井深和井温变化，动作可靠、控制精度高。本实用新型适用于油气井试油、气测试，特别 是在高温高压深井中进行油气井试油、气测试，并能进行测试与射孔、酸化、压裂等的联作。
图1是本实用新型结构示意图，图2是本实用新型上部分结构示意图，图2是本实用新型下部分结构示意图。
具体实施方式
参照图1、2、3，本实用新型由球阀部分、球阀操作机构、动力机构及常压腔部分构 成。球形阀体位于工具最上部，球阀操作机构在下部。球阀部分的上接头14、球座护套11、球笼8通过螺纹连为一体，并夹持固定球形阀 体10，球座护套11通过花键和台肩与球阀外筒13连接，球阀操作机构操作臂12上的球形 凸销插在球阀上的操作孔中，操作臂与操作连接短节相互钩连，操作连接短节7与弹性爪 通过螺纹连接在一起，破裂盘外筒1与球阀外筒13和下接头5通过螺纹连接，破裂盘17通 过螺纹安装在破裂盘外筒的破裂盘孔中，破裂盘外筒内装有动力机构的剪切芯轴2，剪切芯 轴与下接头5通过剪销6固定在一起，破裂盘外筒与剪切芯轴之间有一与大气压相同的常 压腔18，剪切芯轴2与弹性爪4啮合在一起。上接头14与球座护套11，球座护套11和球阀外筒13、球阀外筒13和破裂盘外筒 1、破裂盘外筒1和剪切芯轴2结合部有支承环15、密封圈16。常压腔18内装有减震垫3。 球笼8和球形阀体10之间装有碟型弹簧9。本实用新型放在井下，从套管环空加压打破破裂盘17，环空压力作用到剪切芯轴 2中部的台肩上，因台肩另一侧是常压腔18，因而在台肩两侧产生很大压差，这个压差对剪 切芯轴产生向上的推力，剪切芯轴向上运动时带动弹性爪4、操作连接短节7和操作臂12向 上运动，拨动球形阀体10转动到关闭位置。球形阀体转动到开启位置后，弹性爪移动到破 裂盘外筒上端大内径处，弹性爪的开口端涨大，与剪切芯轴不再啮合，剪切芯轴继续上行， 不再推动球形阀操作机构，保护球形阀和球形阀操作机构不受损(因剪切芯轴向上的推力 很大)，最后剪切芯轴撞在减震垫3上，减震垫的缓冲作用可降低震动(因剪切芯轴运动速 度很快)，在减震垫的缓冲作用下剪切芯轴逐渐减速停止运动，完成整个井下开井动作。本实用新型可根据井况的不同，选装不同破裂压力的破裂盘。
权利要求液压开井阀，其特征在于球阀部分的上接头、球座护套、球笼通过螺纹连为一体，并夹持固定球形阀体，球座护套通过花键和台肩与球阀外筒连接，球阀操作机构操作臂上的球形凸销插在球阀上的操作孔中，操作臂与操作连接短节相互钩连，操作连接短节与弹性爪通过螺纹连接在一起，破裂盘外筒与球阀外筒和下接头通过螺纹连接，破裂盘通过螺纹安装在破裂盘外筒的破裂盘孔中，破裂盘外筒内装有动力机构的剪切芯轴，剪切芯轴与下接头通过剪销固定在一起，破裂盘外筒与剪切芯轴之间有一与大气压相同的常压腔，剪切芯轴与弹性爪啮合在一起。
2.根据权利要求1所述的液压开井阀，其特征在于上接头(14)与球座护套(11)，球座 护套(11)和球阀外筒(13)、球阀外筒(13)和破裂盘外筒(1)、破裂盘外筒(1)和剪切芯轴 (2)结合部有支承环(15)、密封圈(16)。
3.根据权利要求1所述的液压开井阀，其特征在于常压腔(18)内装有减震垫(3)。
专利摘要本实用新型涉及一种用于高温高压油气井地层测试的环空压力控制式开井阀，尤其是一种液压开井阀。由球阀部分、球阀操作机构、动力机构及常压腔部分构成，球阀部分的上接头、球座护套、球笼通过螺纹连为一体，并夹持固定球形阀体，球座护套通过花键和台肩与球阀外筒连接，球阀操作机构操作臂上的球形凸销插在球阀上的操作孔中，操作臂与操作连接短节相互钩连，操作连接短节与弹性爪通过螺纹连接在一起，破裂盘外筒与球阀外筒和下接头通过螺纹连接，破裂盘通过螺纹安装在破裂盘外筒的破裂盘孔中，破裂盘外筒内装有动力机构的剪切芯轴，剪切芯轴与下接头通过剪销固定在一起，破裂盘外筒与剪切芯轴之间有一与大气压相同的常压腔，剪切芯轴与弹性爪啮合在一起。本实用新型结构简单、密封严密、操作方便、动作可靠、控制精度高。
文档编号E21B49/00GK201593396SQ201020039398
公开日2010年9月29日 申请日期2010年1月12日 优先权日2010年1月12日
发明者何晓波, 张国锋, 石陈梅, 袁发勇 申请人:中国石化集团江汉石油管理局井下测试公司;中国石油化工集团公司