[发明专利]一体式随钻堵漏循环控制阀

说明书

技术领域

本发明涉及钻井技术领域，具体而言，涉及一种一体式随钻堵漏循环控制阀。

背景技术

近年来，随着油气勘探开发的发展，深井、复杂井和特殊工艺井的数量逐年上升，油田的井漏问题的越来越突出，发生漏失井数量和漏失损失表现出逐年增加的势头，而井漏问题是钻井过程中十分棘手的难题，往往会浪费大量的人力、财力和时间，严重的井漏会引发井壁坍塌、卡钻和井喷事故，甚至会使一口井报废，造成巨大的经济损失。虽然人们提出并研制了许多堵漏技术和方法，但是钻井井漏问题至今仍未得到有效解决。

井漏的一般处理方法有静止堵漏、颗粒桥塞堵漏、用高失水浆液堵漏、暂堵法、无机胶凝物质堵漏法、复合堵漏技术、强行钻进套管封隔技术等。对于复杂地层井漏处理，国内外在堵漏材料、堵漏工具和工艺方法方面都有一定的研究。对于特大洞穴、裂缝、盐层底部地层、多套压力体系地层、又喷又漏的地层、低压地层、水层、调整井的漏失是世界公认的难题，也是钻井事故中的灾难性事故。针对这些问题，在现有堵漏技术的基础上，目前又发展了工具堵漏、各种聚合物-胶联剂段塞和合成石墨粉堵漏等。现有堵漏工具助堵工具、注入工具、封隔工具、输送工具和混合工具五类，在实际应用中，根据不同的堵漏方法和工艺来选择相应的堵漏工具，不仅可以提高堵漏成功率和堵漏质量，还能缩短时间和减少人力物力消耗，尤其适用于一些比较复杂的井漏情况。

因此，堵漏工具已成为对付井漏的一种重要手段。据报道，美国国民油井公司设计出的循环堵漏短节，能够进行无限次的随钻堵漏作业，有效保护BHA钻具组合；而DSI公司研发的一体式随钻旁通阀，在使用涡轮、井下马达或取芯作业过程中发生井漏时，可在地面上多次通过液压控制旁通阀的开关进行堵漏作业。然而国外的堵漏工具虽然比较先进，但价格昂贵且租赁费用高，而我国在堵漏工具研究方面也提出了一些漏堵漏方法，如采用在钻头和钻铤之间安装旋转射流器，使其在漏层的井壁上形成一层低渗、牢固的泥饼，提高井壁的承压能力，但此方法主要适用于孔隙和裂缝性漏层的井漏，虽然对防漏堵漏有一定的效果，但是钻具底部无法连接螺杆钻具、随钻测斜仪等高精密工具，因此国内目前还没有在有些油气井钻探中成功应用随钻堵漏循环短节技术和配套工具，为了降低购置租赁费用，急需研制一种这样的工具。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种设计合理、结构简单、随钻具一起组合下入钻井且不影响正常钻井作业的一体式随钻堵漏循环控制阀。

为此，本发明的技术方案如下：

一种一体式随钻堵漏循环控制阀，包括转换接头、阀体、压轴套、导向轴套、芯轴、导引管、球座、工作弹簧、挡环、阻流活动块、阻流弹簧、限位轴套和捕球器。

所述转换接头中心形成有通孔，所述阀体的一端套装在所述转换接头上，使所述转换接头相对于所述阀体的内侧形成具有支撑作用的台肩，其中，所述阀体和所述转换接头之间为固定连接。在所述转换接头的内壁上形成有连接内螺纹，在所述阀体的另一端端部向内收缩并形成有连接外螺纹。

所述压轴套设置在所述阀体内且所述压轴套内形成有容纳导向轴套和所述芯轴的空间，所述芯轴套装在所述压轴套上，在所述芯轴内壁上形成有一环形台阶，使所述压轴套的一端顶在所述转换接头的端部、另一端顶在所述环形台阶上，所述导向轴套套装在所述芯轴上，所述导向轴套一端顶在所述转换接头的端部、另一端顶在所述阀体内侧形成的第一台肩上。

优选地，在所述芯轴和所述导向轴套之间设置有导引块，所述导引块可以在所述压轴套、所述导向轴套和所述芯轴之间形成的导向槽中移动，有效防止芯轴在往复运动中发生径向转动。

在所述芯轴内壁形成的所述环形台阶上形成有一环形凸台，所述球座设置在所述环形凸台的上端，所述导引管的一端套装并连接在所述芯轴内壁上且该端端部顶在所述环形凸台的下端，所述导引管与所述芯轴内壁之间为螺纹连接。

在所述阀体和所述芯轴的侧壁上沿圆周方向均形成有至少两个循环孔，所述阀体上的循环孔和所述芯轴上的循环孔在初始状态分别位于所述球座下部和上部且所述阀体上的循环孔和所述芯轴上的循环孔的数目和位置相互对应，使芯轴下行运动至与所述阀体上的循环孔连通，即达该装置的旁通状态，即可进行堵漏施工作业。

所述挡环套装在所述导引管上且所述挡环与所述阀体之间留有空隙，所述限位轴套套装在所述导引管上，所述限位轴套一端顶在所述挡环上，另一端顶在所述阀体内侧形成的第二台肩上，所述阻流活动块套装在所述限位轴套上。