[实用新型]剪切式套管环空泄压阀

说明书

本实用新型为一种剪切式套管环空泄压阀，包括一接箍，接箍的外壁上设置第一台阶部，自第一台阶部向上设有第一导向孔，自各第一导向孔的外壁向内穿设剪切销钉；接箍的外壁上套设有外筒，外筒的内壁上设置第二台阶部，自第二台阶部向下设有活塞孔，活塞孔的底部向下贯通设置第二导向孔；各活塞孔内分别滑设阀芯，阀芯包括阀芯主体，阀芯主体的顶部设置第一导向轴，第一导向轴上套设有复位弹簧，阀芯主体的底部设置第二导向轴，第二导向轴上设置进液通道。该剪切式套管环空泄压阀既能在环空压力过大时自动进行卸压，同时又能满足注水泥固井时的憋压候凝操作要求，具有结构简单、安装方便的特点，有助于实现油气井的安全开采。

技术领域

本实用新型涉及石油钻完井技术领域，尤其涉及一种剪切式套管环空泄压阀。

背景技术

在高温高压油气井生产过程中，井筒径向传热引起了井筒套管、环空流体热膨胀，使得环空流体压力升高，增加了油气井套管柱和井口载荷。套管在较高的环空压力载荷下可能会发生屈服破坏、失稳屈曲、挤毁等危险事故，一旦异常环空压力引起井下套管柱服役失效，将导致油气井不得不停产修井。

套管环空的异常高压若得不到有效释放，井筒内的气体将直接突破环空密封装置并释放至大气环境中，严重污染大气环境。在海洋油气井中，其套管头是一层层坐挂在水下井口内，不能安装泄压阀等装备使环空与外界环境连通，环空流体受热膨胀后被完全圈闭在井筒中，只能采取修井解决。

在注水泥固井时，由于水泥浆凝固失重，导致环空内压力下降，若环空压力小于地层压力，则可能引起油气水上窜，造成封固段窜槽，影响固井质量，因此常常采用憋压候凝提高水泥环封固效果。

因此需要既能满足降低套管外部环空的环空压力需求，又能满足注水泥固井时憋压候凝的操作要求的压力控制工具。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种剪切式套管环空泄压阀，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种剪切式套管环空泄压阀，既能在环空压力过大时自动进行卸压，同时又能满足注水泥固井时的憋压候凝操作要求，具有结构简单、安装方便的特点，有助于实现油气井的安全开采。

本实用新型的目的是这样实现的，一种剪切式套管环空泄压阀，包括一接箍，所述接箍的外壁上设置直径呈减小设置的第一台阶部，自所述第一台阶部向上延伸设有多个的第一导向孔，自各所述第一导向孔的外壁沿径向向内穿设有剪切销钉；所述接箍的外壁上能拆卸地套设有外筒，所述外筒的内壁顶部与所述接箍位于所述第一台阶部上方的外壁密封抵靠连接，所述外筒的内壁上位于所述第一台阶部的下方设置直径呈减小设置的第二台阶部，所述第二台阶部和所述第一台阶部呈上下间隔设置，所述第一台阶部和所述第二台阶部之间构成流体缓冲腔，所述接箍位于所述第二台阶部上方的外壁上沿径向设置排液透孔；自所述第二台阶部向下延伸设有多个的活塞孔，各所述活塞孔的底部向下延伸且贯通设置直径呈减小设置的第二导向孔；

各所述活塞孔内分别滑设有阀芯，所述阀芯包括阀芯主体，所述阀芯主体的顶部设置直径呈减小设置的第一导向轴，所述第一导向轴能滑动穿设于所述第一导向孔内且所述第一导向轴的顶端顶抵于所述剪切销钉的侧壁上，所述第一导向轴上套设有复位弹簧；所述阀芯主体的底部设置直径呈减小设置的第二导向轴，所述第二导向轴能滑动穿设于所述第二导向孔内，所述阀芯主体的外径尺寸小于所述活塞孔的内径尺寸；所述第一导向轴上设置有能连通所述第一导向孔和所述流体缓冲腔的排液通道，所述第二导向轴上设置有能连通所述第二导向孔和所述活塞孔的进液通道。

在本实用新型的一较佳实施方式中，各所述活塞孔与对应的所述第二导向孔之间构成第四台阶部，所述阀芯主体与所述第二导向轴之间构成能轴向顶抵于所述第四台阶部上的第五台阶部。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第四台阶部上设置直径向下减缩的第一锥面，所述第五台阶部上设置与所述第一锥面匹配的第二锥面。