一种完井用节流开关的制作方法

本技术涉及油气田侧钻井、侧钻水平井裸眼井完井，具体地说是一种完井用节流开关。

背景技术：

1、目前，我国多数老油田陆续进入高含水、特高含水开发期，开发的难度逐步加大。同时，开发时间的不断延长和开发工作的不断深化，地层的流体场、压力场发生很大变化，加之频繁的油水井措施和修井施工以及井身结构、完井固井质量、管材及腐蚀等诸多因素，使得油水井套管的技术状况越来越差，导致破裂、变形、穿孔、错断等套管损坏现象不断发生。由于套管损坏，使得油井对应的控制储量不能动用，损失大量的可采储量。由于套管的损坏，使得注水井无法正常注水，相对应的油井能量无法得到补充，开发方案无法实施，影响到区块的最终的采收率。每年油田都有数百口油水井发生套损，影响井网的完善，这其中有80％以上是适合侧钻井、侧钻水平井开发的，为侧钻井、侧钻水平井的应用展示了广阔的前景。

2、侧钻井、侧钻水平井完井的方式主要有套管固井、筛管顶部注水泥、尾管悬挂等完井方式，其中筛管顶部注水泥需要用到的重要工具之一就是注水泥用的循环开关，它可以完成打开循环孔、完成水泥的循环替入并关闭。目前常用的分级注水泥器，执行标准为sy/t5150《分级注水泥器》，其特征为采用液压打开，在打开前的压力为裸眼封隔器坐封，循环水泥后投胶塞憋压关闭，内部的胶塞和芯管需要下钻头钻除，以保证与套管具有相同的内径。但是侧钻井、侧钻水平井由于井眼直径小，下入套管内径小，采用此类工具在钻除胶塞和芯管时，无标准钻具，容易出现事故。

3、公开(公告)号：cn109162668a，公开(公告)日：2019-01-08特指一种多功能多次开关循环阀，包括上接头、阀芯轴、换位外筒、换位套、卡环、挡环、复位弹簧、弹簧外筒、定位环、导向键与循环接头，上接头下部分别连接于阀芯轴与换位外筒，换位套设于阀芯轴与换位外筒之间，换位套上设有换位槽，阀芯轴上设有球座，换位外筒通过销轴的一端连接于弹簧外筒，销轴的另一端设于换位槽内，卡环固定于阀芯轴上，复位弹簧的上端固定于挡环上，挡环与卡环对应设置，复位弹簧的下端固定于定位环上，循环接头的上部一侧连接于弹簧外筒的下部，循环接头的上部另一侧设有导向键，导向键抵触于定位环上，循环接头上设有旁通孔，阀芯轴上设有与旁通孔对应设置的循环孔。

4、以上技术结构复杂，成本高，达不到本实用新型的诸多效果。

5、公开(公告)号：cn2846729y，公开(公告)日：2006-12-13涉及一种用于油水井钻井工程完井固井的可控注水泥循环装置，由上接头、外管、密封圈、密封套和弹簧组成，外管上端以螺纹接装一上接头，内装有密封套，密封套下方装有弹簧，密封套上部外圆面密封圈槽内装有密封圈。该装置结构简单，能在分层固井时与内插管及注水泥开关配合，完井后不留水泥塞，同时在外力作用去除后能够自行封闭循环孔，水泥浆不会反吐，利用它可以简化施工工艺，缩短施工工期，降低钻井成本。

6、以上技术达不到本实用新型的诸多效果。

7、公开(公告)号：cn203175483u，公开(公告)日：2013-09-04涉及一种注水泥循环阀。该装置的上接头、循环阀外套、下接头从上至下顺次连接，在循环阀外套内侧安装有内管，上接头、内管、下接头从上至下顺次连接，在循环阀外套和内管之间从上之下安装有活塞ⅰ和活塞ⅱ，活塞ⅰ通过剪切销钉ⅰ与循环阀外套内壁相连接，内管上部开有循环孔，该循环孔与活塞ⅰ上端面相连通，内管下部和循环阀外套上均开有循环孔，活塞ⅱ通过剪切销钉ⅲ连接在循环阀外套内壁上并挡住循环阀外套上的循环孔。实现了可直接连接在管外封隔器上部，注水泥时可提供循环通道，注水泥结束后利用防倒机构彻底关闭外套，减小固井钻塞段，降低施工风险。

8、以上技术结构复杂，成本高，达不到本实用新型的诸多效果。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种完井用节流开关，它可以为配套液压座封裸眼封隔器提供需要的座封压力，封隔器坐封后打开循环通道，并具有随注入压力与排量的大小自我调节开启通道的面积的能力，注入完成后通道自动关闭，具有密封性可靠、耐冲蚀性等优点，能有效避免固井水泥的反吐风险。

2、为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

3、一种完井用节流开关，包括下接头，所述下接头上端开设径向的循环孔；

4、所述下接头针对循环孔位置设置有内外双开启结构。

5、所述内外双开启结构包括内定差开启结构、外调节差开启结构；

6、所述内定差开启结构置于下接头内壁，所述外调节差开启结构置于下接头外壁。

7、所述内定差开启结构包括内压差活塞；

8、所述内压差活塞对循环孔封堵密封，所述内压差活塞通过销钉与下接头连接，循环孔能连通至销钉。

9、所述外调节差开启结构包括节流滑套、调节机构；

10、所述节流滑套对循环孔封堵密封，所述调节机构下端连接节流滑套上端。

11、所述节流滑套下端面具有内锥面，下接头外壁开设外锥面，外锥面上设置球面体，所述内锥面与球面体构成挤压刚性密封。

12、所述调节机构包括弹簧、调节环；

13、所述下接头上端连接中心管，所述弹簧套在中心管外部，弹簧下端顶住节流滑套上端，中心管上端连接上接头，调节环螺纹式连接在上接头上。

14、中心管外壁与节流滑套内壁同时开设相对应的能防止节流滑套继续下行的限位台阶。

15、所述调节环下端与弹簧上端设置弹簧挡圈。

16、所述内锥面为30度。

17、本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

18、结构采用双开启活塞设计，内压差活塞依靠活塞面积差产生的压力运动，在配合销钉控制，能为管柱封隔器提供较高的座封压差；

19、节流滑套6开启密封常用橡胶圈软材密封，节流滑套6下端设有30度倒角与下接头上部外圆球面形成钢性密封配合，可有效避免被活塞注水泥过程中的胶圈脱落问题造成后期滑套关闭不严，影响整个注水泥作业，需要返工修井，产生重大经济损失。

20、节流滑套6随注入压力与排量的大小能自我调节开启通道的面积的能力，可使灰桨更均匀的注入到套管外环控处，对固井部位井壁能够起到有效保护。

21、外部复位弹簧具有可调节弹性功能，操作简单可满足不同所需载荷工矿下使用。

技术特征：

1.一种完井用节流开关，包括下接头，所述下接头上端开设径向的循环孔；

2.根据权利要求1所述的一种完井用节流开关，其特征在于，中心管外壁与节流滑套内壁同时开设相对应的能防止节流滑套继续下行的限位台阶。

3.根据权利要求2所述的一种完井用节流开关，其特征在于，所述调节环下端与弹簧上端设置弹簧挡圈。

4.根据权利要求3所述的一种完井用节流开关，其特征在于，所述内锥面为30度。

技术总结
本技术公开了一种完井用节流开关，包括下接头，所述下接头上端开设径向的循环孔；所述下接头针对循环孔位置设置有内外双开启结构。它可以为配套液压座封裸眼封隔器提供需要的座封压力，封隔器坐封后打开循环通道，并具有随注入压力与排量的大小自我调节开启通道的面积的能力，注入完成后通道自动关闭，具有密封性可靠、耐冲蚀性等优点，能有效避免固井水泥的反吐风险。

技术研发人员：魏勇舟,温盛魁,孙德旭,李大军,于春辉,李庆华
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：20221220
技术公布日：2024/1/12