下尾管用减压装置的制作方法

本实用新型涉及井下工具技术领域，是一种下尾管用减压装置。

背景技术：

在油气田尾管固井作业施工中常会因为尾管下入深度较大，正常下钻速度会影响施工进度，当加快下钻速度时，容易压漏地层、损害尾管与送入钻具并且油井底层会产生激动压力；当减小下放速度时又会引起尾管粘卡，从而导致严重的工程事故的情况。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种下尾管用减压装置，克服了上述现有技术之不足，其能在加快下钻速度提升施工进度的同时，有效地避免因下放速度过快造成压漏地层以及油井底层产生激动压力，减小对尾管以及送入钻具的损害。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：包括上接头、上套管、下套管、下接头、阀腔罩、阀座、叶片阀和中心管，上接头下部外侧与上套管上部内侧固定安装在一起，上套管下端内侧设有套管环台，套管环台外侧与下套管上部内侧固定安装在一起，下套管下方设有下接头，下接头上端内侧设有接头环台，下套管下部内侧与接头环台外侧固定安装在一起；上套管中部内侧套装有阀腔罩，阀腔罩上部内侧固定安装有阀座，阀座下端外侧通过能使呈关闭状态下的叶片阀在受压后开启且在解压后复位的限位组件与叶片阀右端下侧连接在一起，阀腔罩下部内侧与中心管上部外侧固定安装在一起；接头环台上方设有弹簧压帽，中心管下部外侧通过剪切销钉与弹簧压帽上部内侧固定安装在一起，套管环台与弹簧压帽之间安装有压缩弹簧；位于套管环台上方位置的上套管下部径向分布有至少一个上循环孔，位于接头环台上方位置的下套管下部径向分布有至少一个下循环孔，叶片阀中部设有阀片通孔。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述限位组件可包括固定销钉和扭簧，阀座、叶片阀与扭簧通过固定销钉安装在一起，并使扭簧的两端分别抵在阀座与叶片阀上。

上述上接头下部外侧可与上套管上部内侧之间安装有至少一个O形密封圈；阀座与阀腔罩之间安装有至少一个O形密封圈；阀腔罩与中心管之间安装有至少一个O形密封圈；套管环台与中心管之间安装有至少一个O形密封圈；套管环台与下套管之间安装有至少一个O形密封圈；弹簧压帽与下套管之间安装有至少一个O形密封圈；下套管下部内侧与下接头上部外侧之间安装有至少一个O形密封圈。

上述上接头下部外侧可与上套管上部内侧通过螺纹连接固定安装在一起；套管环台外侧与下套管上部内侧通过螺纹连接固定安装在一起；下套管下部内侧与接头环台外侧通过螺纹连接固定安装在一起；阀腔罩上部内侧与阀座通过螺纹连接固定安装在一起；阀腔罩下部内侧与中心管上部外侧通过螺纹连接固定安装在一起。

上述上循环孔的直径可介于8mm至12mm之间；下循环孔的直径介于8mm至12mm之间；阀片通孔的直径介于6mm至8mm之间。

上述阀座下部可设有内高外低的座坡面，叶片阀右端上部设有左高右底的阀坡面，阀坡面上设有O形密封圈。

本实用新型结构合理，使用方便，通过叶片阀上的阀片通孔形成自动灌浆；通过中心管上行打开下循环孔实现管内外连通；通过注入钻井液打开叶片阀使中心管下行剪断剪切销钉使下循环孔关闭后进行后续施工，其能起到浮箍作用，在加快下钻速度提升施工进度的同时，避免因下放速度过快造成压漏地层以及油井底层产生激动压力，减小对尾管以及送入钻具的损害，具有可靠、安全和简便的特点。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的主视半剖视结构示意图。

附图2为本实用新型中中心管上行时的工作状态主视半剖视结构示意图。

附图3为本实用新型中叶片阀打开时的工作状态主视半剖视结构示意图。

附图4为本实用新型中中心管下行使剪切销钉被剪断时的工作状态主视半剖视结构示意图。

附图5为本实用新型中叶片阀关闭时的工作状态主视半剖视结构示意图。

附图6为本实用新型中扭簧的结构示意图。

附图中的编码分别为：1为上接头，2为上套管，3为下套管，4为下接头，5为阀腔罩，6为阀座，7为叶片阀，8为中心管，9为套管环台，10为接头环台，11为剪切销钉，12为弹簧压帽，13为压缩弹簧，14为上循环孔，15为下循环孔，16为阀片通孔，17为固定销钉，18为扭簧，19为O形密封圈，20为座坡面，21为阀坡面。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1、2、3、4、5、6所示，该下尾管用减压装置包括上接头1、上套管2、下套管3、下接头4、阀腔罩5、阀座6、叶片阀7和中心管8，上接头1下部外侧与上套管2上部内侧固定安装在一起，上套管2下端内侧设有套管环台9，套管环台9外侧与下套管3上部内侧固定安装在一起，下套管3下方设有下接头4，下接头4上端内侧设有接头环台10，下套管3下部内侧与接头环台10外侧固定安装在一起；上套管2中部内侧套装有阀腔罩5，阀腔罩5上部内侧固定安装有阀座6，阀座6下端外侧通过能使呈关闭状态下的叶片阀7在受压后开启且在解压后复位的限位组件与叶片阀7右端下侧连接在一起，阀腔罩5下部内侧与中心管8上部外侧固定安装在一起；接头环台10上方设有弹簧压帽12，中心管8下部外侧通过剪切销钉11与弹簧压帽12上部内侧固定安装在一起，套管环台9与弹簧压帽12之间安装有压缩弹簧13；位于套管环台9上方位置的上套管2下部径向分布有至少一个上循环孔14，位于接头环台10上方位置的下套管3下部径向分布有至少一个下循环孔15，叶片阀7中部设有阀片通孔16。

在使用过程中，将本实用新型安装在尾管固井管串中的钻具下端，也可将本实用新型直接与尾管悬挂器连接。

工作状态一：在正常下钻过程中在井内钻井液的阻力与限位组件的作用下，叶片阀7处于关闭状态即叶片阀7在阀腔罩5内呈水平状，井内的钻井液可以通过叶片阀7中心的阀片通孔16，形成一定的自动灌浆，同时本实用新型也起到了浮箍的作用(如图1所示）。

工作状态二：当下放管串的速度过大或者井内有异常压力时，井内的液体通过上循环孔14及中心管8水眼作用在叶片阀7，此时阀腔罩5上的作用力使中心管8带动弹簧压帽12对压缩弹簧13压缩上行，当弹簧压帽12上行至下循环孔15上方时，管串内外联通，此时阀座6上端面与上接头1下端接触形成限位，尾管及下部送入钻具水眼的压力与环空压力平衡，不存在压差，这样不仅可以保护尾管及钻具不受压力损坏，同时可以保证施工速度（如图2所示）。

工作状态三：当需要向钻具水眼内灌入钻井液时，钻具上部的钻井液与泵的共同作用下，限位组件在压力作用下使叶片阀7打开即叶片阀7的左端摆动至阀座6的下方位置呈竖直状，此时水眼畅通，可向井内灌浆（如图3所示），在尾管下放至设计位置坐挂时或者在固井结束碰压时，此时钻具水眼内的压力使中心管8上端压力大于中心管8下端压力，从而压力差达到剪切销钉11的剪切压力时，中心管8剪断剪切销钉11后下行，此时弹簧压帽12在压缩弹簧13的作用下与接头环台10上端面接触限位，下循环孔15实现密封（如图4所示），限位组件解压后复位使叶片阀7关闭即位于阀座6下方位置呈竖直状的叶片阀7的下端摆动使叶片阀7呈水平状，中心管8失去剪切销钉11的限位后，在压缩弹簧13与井内压力的共同作用下上行（如图5所示）。

根据需求，剪切销钉11的剪切压力较低，可设计为2-4MPa。本实用新型结构合理，使用方便，通过叶片阀7上的阀片通孔16形成自动灌浆；通过中心管8上行打开下循环孔15实现管内外连通；通过注入钻井液打开叶片阀7使中心管8下行剪断剪切销钉11使下循环孔15关闭后进行后续施工，其能起到浮箍作用，在加快下钻速度提升施工进度的同时，避免因下放速度过快造成压漏地层以及油井底层产生激动压力，减小对尾管以及送入钻具的损害，具有可靠、安全和简便的特点。

可根据实际需要，对上述一种下尾管用减压装置作进一步优化或/和改进：

如附图1、2、3、4、5、6所示，限位组件包括固定销钉17和扭簧18，阀座6、叶片阀7与扭簧18通过固定销钉安装在一起，并使扭簧18的两端分别抵在阀座6与叶片阀7上。在使用过程中，通过扭簧18实现叶片阀7的限位安装，以及叶片阀7能在受压后开启、叶片阀7在解压时复位关闭。根据需求，扭簧18的最大受力角度为180度，即扭簧18的两端夹角最大呈180度。

如附图1、2、3、4、5、6所示，上接头1下部外侧与上套管2上部内侧之间安装有至少一个O形密封圈19；阀座6与阀腔罩5之间安装有至少一个O形密封圈19；阀腔罩5与中心管8之间安装有至少一个O形密封圈19；套管环台9与中心管8之间安装有至少一个O形密封圈19；套管环台9与下套管3之间安装有至少一个O形密封圈19；弹簧压帽12与下套管3之间安装有至少一个O形密封圈19；下套管3下部内侧与下接头4上部外侧之间安装有至少一个O形密封圈19。在使用过程中，通过在不同位置安装O形密封圈19，保证本实用新型内部的密封性。

如附图1、2、3、4、5、6所示，上接头1下部外侧与上套管2上部内侧通过螺纹连接固定安装在一起；套管环台9外侧与下套管3上部内侧通过螺纹连接固定安装在一起；下套管3下部内侧与接头环台10外侧通过螺纹连接固定安装在一起；阀腔罩5上部内侧与阀座6通过螺纹连接固定安装在一起；阀腔罩5下部内侧与中心管8上部外侧通过螺纹连接固定安装在一起。在使用过程中，通过各部件间采用螺纹连接，便于安装与拆卸。

如附图1、2、3、4、5、6所示，上循环孔14的直径介于8mm至12mm之间；下循环孔15的直径介于8mm至12mm之间；阀片通孔16的直径介于6mm至8mm之间。在使用过程中，通过上循环孔1414和下循环孔1515均采用8mm-12mm的孔径便于井内液体与管串内建立管内外循环，阀片通孔1616采用6mm-8mm的孔径便于井内的钻井液形成一定的自动灌浆。

如附图1、2、3、4、5、6所示，阀座6下部设有内高外低的座坡面20，叶片阀7右端上部设有左高右底的阀坡面21，阀坡面21上设有O形密封圈19。根据需求，通过座坡面20和阀坡面21的设计，减小叶片阀7在关闭状态时与阀座6之间的间隙，通过阀坡面21上安装的O形密封圈19，保证叶片阀7与阀座6间的密封性。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。