油管携带可回收防漏失阀系统的制作方法

本实用新型属于石油井下设备技术领域，涉及一种油管携带且可回收防漏失阀的石油管柱系统，具体涉及一种油管携带可回收防漏失阀系统。

背景技术：

目前8″球型防漏失阀采用封隔器悬挂下入方式，适用于单层完井（水平井砾石充填，水平井简易防砂均算在内），在防砂作业完成后起出服务工具时关闭球阀，防止完井液漏失，生产管柱下入到位时再次打开防漏失阀，完井投产；但封隔器悬挂下入方式不能满足一次多层完井的使用要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种结构新颖独特，能够满足一次多层完井的油管携带可回收防漏失阀系统；具体技术方案为：

油管携带可回收防漏失阀系统，包括下入工具，穿设在套管内，还包括设置在套管顶部的封隔器和球型防漏失阀；所述球型防漏失阀设置在所述封隔器的上方，与所述下入工具下端连接。

进一步，还包括分采管柱，所述分采管柱连接在所述球型防漏失阀的下端。

进一步，所述分采管柱通过锁定工具与所述球型防漏失阀的下端连接，所述锁定工具卡接在所述封隔器内。

进一步，所述锁定工具包括连接套和剪切环，所述剪切环套设在所述连接套的下端，与连接套通过锁定螺钉固定连接。

进一步，所述球型防漏失阀包括外筒、驱动部、操作部和球阀密封部，所述驱动部包括依次连接的弹性芯轴和容砂芯轴；所述弹性芯轴的内部设置有支撑套，所述支撑套的长度为弹性卡头两端之间长度的60%至80%。

进一步，所述支撑套的长度为弹性卡头两端之间长度的65%至70%。

进一步，所述支撑套的外壁为由中心向两端外径逐渐缩小的曲面。

进一步，所述外筒由上接头、定位接头、容砂外筒、过渡接头和下接头依次相连组成，各部件通过螺纹连接，螺纹连接处都通过O型圈实现密封。

进一步，所述弹性芯轴与所述容砂芯轴之间设置有连接轴。

进一步，所述弹性卡头与所述弹性芯轴一体制成。

本实用新型油管携带可回收防漏失阀系统通过在顶部封隔器的上方设置防漏失阀，在修井时可关闭防漏失阀，避免完井液漏失污染地层。通过将分采管柱直接连接在防漏失阀下端，下管时，打开防漏失阀，分层开采时钢丝工具通过油管来开关生产滑套或其他钢丝作业，可减少下管柱次数，节约成本。

附图说明

图1为油管携带可回收防漏失阀系统结构示意图；

图2为图1中I部分球型防漏失阀与锁紧工具连接结构示意图；

图3为球型防漏失阀结构示意图；

图4为球型防漏失阀上段结构示意图；

图5为球型防漏失阀下段结构示意图；

图6为驱动部结构示意图；

图7为球型防漏失阀 A-A剖面结构示意图。

图中：1、套管；2、球型防漏失阀；2-1、上接头； 2-2、固定螺母；2-3、限位套； 2-4、定位接头；2-5、弹性芯轴；2-6、支撑套；2-7、连接轴；2-8、容砂芯轴；2-9、容砂外筒；2-10、过渡接头；2-11、下芯轴；2-12、上球座；2-13、操作臂；2-14、球阀外筒；2-15、下球座；2-16、球阀芯；2-17、球阀密封座；2-18、浮动活塞；2-19、弹簧；2-20、下接头；2-21、固定板；2-22、动力销钉；3、下入工具；4、封隔器；5、分采管柱；5-1、生产滑套；6、筛管；7、隔离封隔器；8、锁定工具；8-1、锁定螺钉；8-2、弹性卡爪；9、开关工具。

具体实施方式

下面利用实施例对本实用新型进行更全面的说明。本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

如图1所示，本实施例中的油管携带可回收防漏失阀系统，用于一次二层采油，套设在套管1内。套管1的顶部安装有封隔器4，油管携带可回收防漏失阀系统由上至下依次安装有下入工具3、球型防漏失阀2、锁定工具8和分采管柱5。锁定工具8嵌在封隔器4内，与封隔器4卡接；通过封隔器4支撑管柱串。

如图2所示，锁定工具8上端通过螺纹固定有限位环，下端通过锁定螺钉8-1固定有剪切环，弹性卡爪8-2套设在锁定工具8的芯管外；通过弹性卡爪8-2与封隔器4固定。

球型防漏失阀2内设置有开关工具9，通过开关工具9可以对球型防漏失阀2进行开关操作。由于封隔器4固定在套管1内，通过将球型防漏失阀2安装在设置在套管1顶部的封隔器4的上方，修井时可关闭防漏失阀，避免完井液漏失污染地层；在防漏失阀出现问题或者需要回取顶封时，可以回收防漏失阀。

现有技术中, 分采管柱5从球型防漏失阀2内下入，存在分采管柱5的外部密封被球型防漏失阀2内壁刮蹭而密封性能降低；导致石油管柱系统无法在分层开采一次多层防砂井中使用。将分采管柱5通过锁定工具8与球型防漏失阀2下端连接，将球型防漏失阀2作为管柱串的一部分，下入套管1中；克服了原技术方案的缺陷，可以用于一次多层防砂井中。

当然，分采管柱5不限于二层，还可以增加层数，支持三层或更多层分采。

油管携带可回收防漏失阀系统中将分采管柱5直接连接在防漏失阀，分层开采时钢丝工具通过油管开关生产滑套或其他钢丝作业进行分层作业。

分采管柱5分为两层，每层包括油管、生产滑套5-1和隔离密封，外管柱对应位置设置有充填滑套、筛管6和隔离封隔器7。隔离密封与隔离封隔器7位置对应，对不同油层进行分离。分采管柱5的末端可以用AWD桥塞和桥塞插入密封进行密封。

如图3至图5所示，为了保证钢丝作业，配备了专用的防漏失阀开关工具，该工具的内径达到62mm；球型防漏失阀2也进行了改进。管柱系统中球型防漏失阀2，包括外筒和内芯。外筒由上接头2-1、定位接头2-4、容砂外筒2-9、过渡接头2-10、球阀外筒2-14和下接头依次通过螺纹连接组成。连接处通过密封圈进行密封，优选O型圈实现密封。

内芯穿设在外筒内，由依次连接的驱动部、操作部和球阀密封部组成。驱动部在开关工具的驱动下上下运动，通过操作部使球阀密封部的球阀芯2-16转动到不同位置，打开或关闭球阀的通道。

如图6所示，由上接头2-1、定位接头2-4、容砂外筒2-9连接构成驱动腔，驱动部设置在驱动腔内。驱动部主要由依次连接的弹性芯轴2-5、连接轴2-7和容砂芯轴2-8。弹性芯轴2-5由弹簧钢制成。弹性芯轴2-5的侧壁上设置有两组背向的弹性卡头，弹性卡头沿周向对称设置，弹性卡头的自由端设置在远端，自由端内外面均设置有沿长度方向截面为梯形的凸楞；通过内部的凸楞与开关工具接触，弹性卡头向外弯曲，利用外部的凸楞与外筒内部的凹槽配合，对驱动部进行限位。在驱动腔上端设置有固定螺母2-2和限位套2-3，在下端设置有限位螺母，保证驱动部只能在限定的范围内活动。

在弹性芯轴2-5的内部设置有支撑套2-6，支撑套2-6可以设置为圆柱面，长度可以设置为弹性卡头两端之间长度的60%至80%之间；支撑套2-6的中间部位外壁与弹性芯轴2-5的内壁适配，通过较长支撑套2-6对弹性卡头进行支撑，避免弹性卡头变形过大，在提升时，与管箍碰撞产生永久变形。将支撑套的长度控制在弹性卡头两端之间长度的65%至70%，既可以避免碰撞，也可以减少支撑套2-6对弹性卡头活动范围限定过紧，影响球阀操作灵活性。

还可以支撑套的外壁设置为由中心向两端外径逐渐缩小的曲面，如锥面、球面或椭球面；更有利于避免过度抑制弹性卡头的弹性形变。曲面最小端的直径应设置为不小于最大端直径的90%。

现有技术中弹性卡头套接在啮合芯轴的外面，因此，管状弹性卡头必须分为两半在啮合芯轴外拼合组装。当加工精度不够，或运输中导致弹性卡头变形，均会造成现场组装困难。实施例中将弹性卡头和啮合芯轴一体成形，形成一个零件，避免了现场组装弹性卡头。

为了方便加工弹性芯轴2-5中弹性卡头的端部内壁的凸楞，将原啮合芯轴分为弹性芯轴2-5和连接轴2-7；弹性芯轴2-5与容砂芯轴2-8之间设置有连接轴2-7。

操作部包括下芯轴2-11、操作臂2-13和动力销钉2-22，由下芯轴2-11带动操作臂2-13上下运动，如图7所示，穿设在操作臂2-13前端的销钉孔中的动力销钉2-22被带动上下运动，带动球阀芯2-16沿设置在两侧的中心轴转动，使底部的阀芯头堵住阀孔或打开阀孔，实现球阀的开关。

球阀密封部主要由上球座2-12、下球座2-15、球阀芯2-16、球阀密封座2-17、固定板2-21、弹簧2-19和浮动活塞2-18组成。其中上球座2-12、下球座2-15和球阀密封座2-17 为球阀芯2-16提供转动的空间。弹簧2-19设置在下接头2-20的内腔底部，顶推上方的浮动活塞2-18，保证球阀密封座2-17与球阀芯2-16紧密接触，使球阀关闭时，能够实现密封。在球阀密封座2-17上端的球面状槽内，设置有环形密封槽，通过放置密封环，进一步提高球阀的密封性能。

具体工作时，在下井前连接工具，从下往上依次为：一次多层完井生产管柱、变扣、插入密封、锁定工具8、球型防漏失阀2、下入工具3（内管连接球阀通用开关工具），球阀为打开状态。

用油管携带管柱串下井，到达顶部的封隔器4后下压，将管柱串通过锁定工具8锁定在封隔器4上，上提下放管柱数次，验证锁定状态；确定锁定后，上提管柱，剪断下入工具处螺钉；完成下入。

进行分层开采作业时，钢丝作业将生产滑套开关工具通过油管（并通过球阀通用开关工具）下入，根据需要开启或关闭相应油层处的生产滑套，实现分层开采。

回取时，先提出上部内管柱，球阀通用开关工具会将球型防漏失阀2关闭，避免钻井液漏失；然后，下入回取工具，连接在下端的球阀通用开关工具会将球型防漏失阀2打开；到达指定位置后，上提管柱，利用弹性卡爪8-2顶住剪切环，剪断锁定螺钉8-1，使锁定工具8与顶部封隔器脱离，继续上提回取所有管柱。如果上提仍然无法使锁定工具与顶部封隔器分离，正转管柱，可使工具脱离顶部封隔器，实现回取。

上述示例只是用于说明本实用新型，除此之外，还有多种不同的实施方式，而这些实施方式都是本领域技术人员在领悟本实用新型思想后能够想到的，故，在此不再一一列举。