专利名称：一种深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及深水钻采作业设备领域，更具体的说，改进涉及的是一种深水弃井切 割装置中的多位单向旁通接结构。
背景技术：
在海洋石油钻探等深水钻采作业的过程中，根据国际惯例，在未得到国家政府部 门批准前，均禁止在井口处的泥线以上留下任何构筑物。因此，除个别经申请保留的井口 外，绝大多数的探井在任务完成之后，都要将水下井口头系统从泥线以下割断并进行回收， 以消除井口处泥线以上的遗留物，这就需要用到深水弃井切割装置。但是，在水深超过300米、甚至1000米或更深时的海洋石油钻采作业领域，现如今 的中国还处在起步阶段，国内仍没有具有自主知识产权的专用设备，依靠的都是租用国外 的专用设备，已形成了对中国国内的垄断态势；不但租金及其高昂，花掉大量的国家外汇， 而且也不利于中国国内海洋石油钻采行业的发展需要。即使对于中国租用的国外专用设备，其切割并回收水下井口构筑物的作业，与下 钻杆进行打水泥塞的作业，也是分设备进行单独作业的，成本较高且效率也较低。因此，现有技术尚有待改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，可使 切割、打捞和注水泥由同一装置完成，大大提高深水钻探作业效率，降低深水钻采成本。本发明的技术方案如下一种深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其中， 包括单向旁通接本体、下连通管、螺杆马达承力座和第一单向阀；在单向旁通接本体上设置 有相连接的短接水眼和单向旁通孔；下连通管的内壁与螺杆马达承力座的外壁之间形成与 单向旁通孔相连接的下导流通道；第一单向阀设置在短接水眼上，用于封堵水泥从单向旁 通接本体的上端冒出；在单向旁通孔中设置有第二单向阀，用于阻断短接水眼与下导流通 道的连通。所述的深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其中第一单向阀包括堵套、 球阀和吊网；堵套设置在短接水眼上端；吊网连接在堵套的下端，设置在短接水眼内；球阀 置于吊网内，与堵套之间保持有间隙。所述的深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其中球阀为球体；球体的 外径大于堵套过孔的内径，球体加上吊网后的外径小于单向旁通短接本体的内径。所述的深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其中在单向旁通接本体的 侧壁上设置有多个交错分布的单向旁通孔。所述的深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其中第二单向阀包括阀芯、 阀座和弹簧；弹簧设置在阀芯的底部；阀座螺纹连接在单向旁通接本体上；在弹簧的弹力 下，阀芯与阀座相接触，用于从内侧封堵单向旁通孔。
所述的深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其中阀芯的侧壁上设置有 连通至底部弹簧孔的通孔；弹簧孔与短接水眼相连通。所述的深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其中阀芯的顶端设置有导 向柱；阀座的中心设置有导向孔；导向柱适配在导向孔中。所述的深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其中在单向旁通接本体上 套设有下密封帽；在下连通管的端部焊接有下法兰盘；下法兰盘经由螺栓连接在下密封帽 上。所述的深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其中下密封帽的内壁上设 置有两道以上用于容纳密封圈的内壁凹槽；与下法兰盘相连接的下密封帽端面上设置有用 于容纳密封圈的端面凹槽。所述的深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其中在下密封帽的底端设 置有下密封盖；下密封盖的侧壁上设置有用于容纳密封圈的内壁凹槽。本发明所提供的一种深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，由于采用了单 向阀，在切割作业时，位于短接水眼顶端的第一单向阀打开，位于短接水眼侧壁上的第二单 向阀关闭，并没有对切割作业产生影响；而在切割作业完成之后，经由上导流通道传下来的 钻井液，经中导流通道进入下导流通道，在逐渐增大的钻井液的压力下，打开第二单向阀， 钻井液进入短接水眼关闭第一单向阀，阻断了水泥从钻具下端进入螺杆马达；从而实现了 由同一装置完成切割、打捞和注水泥的作业，大大提高了深水钻探的作业效率，也降低了深 水钻采的成本。尤其对海洋石油钻探领域具有重要的实用价值。
图1是本发明深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构剖视图。图2是本发明单向旁通接结构图1中的局部A处放大图。
具体实施例方式以下将结合附图，对本发明的具体实施方式
和实施例加以详细说明，所描述的具 体实施例仅用以解释本发明，并非用于限定本发明的具体实施方式
。本发明的一种深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其具体实施方式
之 一，如图1所示，包括单向旁通接本体600、下连通管700、螺杆马达承力座800和第一单向 阀；在单向旁通接本体600上设置有贯通上下相连接的短接水眼610和连通内外的单向旁 通孔620 ；短接水眼610与单向旁通孔620相连通设置；下连通管700的内壁与螺杆马达承 力座800的外壁之间，以及与单向旁通接本体600上部的外壁之间，共同形成与单向旁通孔 620相连接的供注水泥作业时的下导流通道780 ；第一单向阀设置在短接水眼610上，用于 封堵水泥从单向旁通接本体600的上端冒出；在单向旁通孔620中设置有第二单向阀，用于 阻断短接水眼610与下导流通道780的连通。当进行切割作业时，第一单向阀处于打开的 状态，螺杆马达承力座800的中心孔与单向旁通接的短接水眼610相连通；第二单向阀处于 关闭的状态，隔断下连通管700内的下导流通道780与单向旁通接的短接水眼610相连通。而当注水泥作业之前时，持续进入下导流通道780的钻井液，随着其压力的增加， 打开第二单向阀，导通单向旁通孔620，钻井液进入短接水眼610，关闭第一单向阀，以阻止后续的水泥从短接水眼610的上端进入螺杆马达承力座800的中心孔；水泥从下连通管 700中的下导流通道780，经由单向旁通孔620进入单向旁通接本体600的短接水眼610中 并传到下部的钻孔中，以进行打水泥塞的任务；从而防止了注水泥过程中，水泥从钻具下端 进入上方的马达中，避免了水泥堆马达造成损坏。与现有国外的深水弃井切割装置相比，本发明所提供的深水弃井切割装置中的多 位单向旁通接结构，由于采用了单向阀，在切割作业时，位于短接水眼610顶端的第一单向 阀打开，位于短接水眼610侧壁上的第二单向阀关闭，并没有对切割作业产生影响；而在切 割作业完成之后，经由上导流通道传下来的钻井液，经中导流通道进入下导流通道780，在 逐渐增大的钻井液的压力下，打开第二单向阀，钻井液进入短接水眼610关闭第一单向阀， 阻断了水泥从钻具下端进入螺杆马达；从而实现了由同一装置完成切割、打捞和注水泥的 作业，大大提高了深水钻探的作业效率，也降低了深水钻采的成本。尤其对海洋石油钻探领 域具有重要的实用价值。与现有国外打水泥塞作业相比，本发明提出的深水弃井切割装置中的多位单向旁 通接结构，由于采用了切割作业时的设备进行注水泥作业，不仅不用更换作业设备，节约了 材料成本，而且也避免了设备的拆装和更换时间，大大节约了总体作业的时间。尤其对海洋 石油钻探领域具有重要的实用价值。在本发明深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构的优选实施方式中，如图1 所示，第一单向阀包括堵套920、球阀900和吊网910 ；堵套920设置在短接水眼610上端； 吊网910连接在堵套920的下端，设置在短接水眼610内；球阀900置于吊网910内，与堵 套920之间保持有间隙，以导通螺杆马达承力座800的中心孔与单向旁通接的短接水眼610 便于切割。较好的是，球阀900为球体，例如钢球等金属球，或者石球等非金属球；球体的外 径大于堵套920过孔的内径，球体加上吊网910后的外径小于单向旁通短接本体的内径。吊 网910具体可采用钢网固定在堵套920的下端。利用螺杆马达承力座800的内端面压住堵 套 920。值得一提的是，第一单向阀不限于球阀900的结构，也可以是盖板阀等其他形式 的单向阀结构，所谓的盖板阀，具体结构是以盖板代替球体的单向阀结构。优选地，在单向旁通接本体600的侧壁上设置有多个交错分布的单向旁通孔620。 交错分布，不设置在同一水平面上，可提高单向旁通接的结构性能，不容易从单向旁通孔 620处折断。进一步地，如图2所示，第二单向阀包括阀芯630、阀座650和弹簧630 ；弹簧630 设置在阀芯630的底部；阀座650螺纹连接在单向旁通接本体600上；在弹簧630的弹力 下，阀芯630与阀座650相接触，用于从内侧封堵单向旁通孔620。弹簧630可采用圆柱压 缩弹簧630。具体的，阀芯630的侧壁上可设置有连通至底部弹簧孔的通孔631 ；弹簧孔与短接 水眼610相连通。优选地，阀芯630的顶端设置有导向柱；阀座650的中心设置有导向孔；导向柱适 配在导向孔中。进一步地，如图1所示，在单向旁通接本体600上套设有下密封帽640 ；在下连通管700的端部焊接有下法兰盘710 ；下法兰盘710经由螺栓连接在下密封帽640上。具体的，下密封帽640的内壁上设置有两道以上用于容纳密封圈的内壁凹槽；与 下法兰盘710相连接的下密封帽640端面上设置有用于容纳密封圈的端面凹槽。较好的是，在下密封帽640的底端设置有下密封盖650 ；下密封盖650的侧壁上设 置有用于容纳密封圈的内壁凹槽。工业实用性
在深水钻探和钻采领域，本发明深水弃井切割装置中的多位旁通短接结构及其打水 泥塞作业方法，完全是自主研发，可以说是填补了中国国内的一项空白；而且，中国海岸线 较长，临海海域辽阔，对于中国国内海洋石油钻采行业的发展，以及打破国外同行的垄断地 位，都具有重要的知识产权战略价值。应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的 技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加 以增减、替换、变换或改进，例如，用盖板阀来替代第一单向阀中的球阀900，用其他单向阀 替换单向旁通孔620中第二单向阀等，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案， 都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其特征在于，包括单向旁通接本 体、下连通管、螺杆马达承力座和第一单向阀；在单向旁通接本体上设置有相连接的短接水 眼和单向旁通孔；下连通管的内壁与螺杆马达承力座的外壁之间形成与单向旁通孔相连接 的下导流通道；第一单向阀设置在短接水眼上，用于封堵水泥从单向旁通接本体的上端冒 出；在单向旁通孔中设置有第二单向阀，用于阻断短接水眼与下导流通道的连通。
2.根据权利要求1所述的深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其特征在于 第一单向阀包括堵套、球阀和吊网；堵套设置在短接水眼上端；吊网连接在堵套的下端，设 置在短接水眼内；球阀置于吊网内，与堵套之间保持有间隙。
3.根据权利要求2所述的深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其特征在于 球阀为球体；球体的外径大于堵套过孔的内径，球体加上吊网后的外径小于单向旁通短接 本体的内径。
4.根据权利要求1所述的深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其特征在于 在单向旁通接本体的侧壁上设置有多个交错分布的单向旁通孔。
5.根据权利要求1所述的深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其特征在于 第二单向阀包括阀芯、阀座和弹簧；弹簧设置在阀芯的底部；阀座螺纹连接在单向旁通接 本体上；在弹簧的弹力下，阀芯与阀座相接触，用于从内侧封堵单向旁通孔。
6.根据权利要求5所述的深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其特征在于 阀芯的侧壁上设置有连通至底部弹簧孔的通孔；弹簧孔与短接水眼相连通。
7.根据权利要求5所述的深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其特征在于 阀芯的顶端设置有导向柱；阀座的中心设置有导向孔；导向柱适配在导向孔中。
8.根据权利要求1所述的深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其特征在于 在单向旁通接本体上套设有下密封帽；在下连通管的端部焊接有下法兰盘；下法兰盘经由 螺栓连接在下密封帽上。
9.根据权利要求8所述的深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其特征在于 下密封帽的内壁上设置有两道以上用于容纳密封圈的内壁凹槽；与下法兰盘相连接的下密 封帽端面上设置有用于容纳密封圈的端面凹槽。
10.根据权利要求8所述的深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，其特征在于 在下密封帽的底端设置有下密封盖；下密封盖的侧壁上设置有用于容纳密封圈的内壁凹 槽。
全文摘要
本发明公开了一种深水弃井切割装置中的多位单向旁通接结构，包括单向旁通接本体、下连通管、螺杆马达承力座和第一单向阀；在单向旁通接本体上设置有相连接的短接水眼和单向旁通孔；下连通管与螺杆马达承力座形成与单向旁通孔相连接的下导流通道；第一单向阀设置在短接水眼上；在单向旁通孔中设置有第二单向阀。由于采用了单向阀第一单向阀打开第二单向阀关闭，并没有对切割作业产生影响；钻井液经中导流通道进入下导流通道，在逐渐增大的钻井液的压力下，打开第二单向阀关闭第一单向阀，阻断了水泥从钻具下端进入螺杆马达；从而实现了由同一装置完成切割、打捞和注水泥的作业，提高了深水钻探的作业效率，也降低了深水钻采的成本。
文档编号E21B34/04GK102080512SQ201110000969
公开日2011年6月1日 申请日期2011年1月5日 优先权日2011年1月5日
发明者刘正礼, 唐海雄, 姜柯, 张武辇, 汪顺文, 贾银鸽, 郭德林, 韦红术 申请人:深圳市远东石油钻采工程有限公司