專利名稱：一種欠平衡井下套管閥閥板及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種欠平衡井下套管閥閥板及其加工方法，屬于石油鉆井井下工具領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為了更好地保護(hù)油氣層，各油公司要求在打開油層至完井結(jié)束的整個過程中都要保持井底的欠平衡狀態(tài)，這就是所說的全過程欠平衡技術(shù)。采用套管閥的井下隔離技術(shù)是實(shí)現(xiàn)全過程欠平衡鉆井最為簡捷、安全的技術(shù)，因此井下套管閥開始得到廣泛推廣應(yīng)用。井下套管閥是一種全井筒的套管截止閥，可作為技術(shù)套管的組成部分下入并固在井中。當(dāng)欠平衡鉆井過程中需要起鉆時，首先將鉆具帶壓起鉆至井下套管閥以上，然后關(guān)閉閥板，泄掉上部套管的壓力，按照常規(guī)方法起鉆；下鉆時，按常規(guī)方法下至閥板上方時，首先關(guān)閉地面壓力控制系統(tǒng)，從井口泵入流體以平衡閥板上下的壓力，然后打開閥板，帶壓下鉆到井底并進(jìn)行欠平衡鉆進(jìn)。井下套管閥由外筒，內(nèi)部滑動芯軸，閥板，閥座及閥板復(fù)位機(jī)構(gòu)組成。外筒為空心筒體，并通過上下接頭與常規(guī)套管連接；外筒上部裝有滑動芯軸，滑動芯軸與外筒及安裝于外筒的密封圈形成空心油缸，鉆具可從芯軸內(nèi)孔穿過；外筒外部加工有上下兩個油口，由地面控制系統(tǒng)向油口內(nèi)注入液壓油，驅(qū)動滑動芯軸在液壓力作用下上下移動，打開或關(guān)閉閥板。閥板在關(guān)閉狀態(tài)能夠隔離井下的油氣和壓力，保證井口安全作業(yè)；在開啟狀態(tài)允許鉆具組合通過。閥板是井下套管閥的關(guān)鍵部件，其設(shè)計(jì)合理性與加工的可行性是套管閥研制的關(guān)鍵，關(guān)系到套管閥的技術(shù)性能和加工成本。目前，尚無關(guān)于欠平衡井下套管閥閥板及其加工方法的文獻(xiàn)記載。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一就是提供一種欠平衡井下套管閥閥板。本發(fā)明的目的之二就是提供一種欠平衡井下套管閥閥板的加工方法。本發(fā)明的目的之一是這樣實(shí)現(xiàn)的一種欠平衡井下套管閥閥板為一偏心圓筒與兩個圓柱面的內(nèi)部截交體，其中一圓柱面垂直于偏心圓筒對稱面，截交體投影呈一弓形，另一圓柱面旋轉(zhuǎn)軸在偏心圓筒的對稱面上并與偏心圓筒軸線垂直，截交體的投影呈一圓形。本發(fā)明的目的之二是這樣實(shí)現(xiàn)的一種欠平衡井下套管閥閥板的加工方法，包括以下步驟(1)取圓筒狀毛坯，固定內(nèi)筒，旋轉(zhuǎn)毛坯車出偏心環(huán)形的外圓的直徑尺寸；(2)固定外筒，旋轉(zhuǎn)刀具鏜出偏心環(huán)形的內(nèi)圓的直徑尺寸；(3)在外表面點(diǎn)焊一工裝，用卡盤夾緊工裝，旋轉(zhuǎn)閥板車閥板側(cè)面形成弓形外緣；(4)翻轉(zhuǎn)工裝用卡盤夾緊，旋轉(zhuǎn)閥板車出閥板的圓形外緣。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)⑴閥板的偏心結(jié)構(gòu)給外表面和頂部側(cè)面的后續(xù)加工留出了更多的空間，同時也增大了閥板整體的厚度，可以承受更高的井底壓力。(2)閥板是偏心圓筒與兩個圓柱面的截交體，只需要旋轉(zhuǎn)加工就可以實(shí)現(xiàn)，加工方法簡便可行。


圖1是本發(fā)明一種欠平衡井下套管閥閥板的軸向投影視圖。圖2是本發(fā)明一種欠平衡井下套管閥閥板的A向投影視圖。圖3是本發(fā)明一種欠平衡井下套管閥閥板的B向全剖投影視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例1 一種欠平衡井下套管閥閥板，其為一偏心圓筒(外圓半徑R1，內(nèi)圓半徑 R2，偏心距RU)與兩個圓柱面的內(nèi)部截交體，其中一圓柱面(半徑垂直于偏心圓筒的對稱面，截交體投影呈一弓形，另一圓柱面(直徑D)旋轉(zhuǎn)軸線在偏心圓筒對稱面上并與偏心圓筒軸線垂直，截交體的投影呈一圓形。實(shí)施例2 對于欠平衡井下套管閥閥板進(jìn)行加工，具體包括以下步驟(1)取圓筒狀毛坯，固定內(nèi)筒，旋轉(zhuǎn)毛坯車出偏心環(huán)形的外圓的半徑尺寸Rl ；(2)固定外筒，旋轉(zhuǎn)刀具鏜出偏心環(huán)形的內(nèi)圓的半徑尺寸R2 ；(3)在外表面點(diǎn)焊一工裝，用卡盤夾緊工裝，旋轉(zhuǎn)閥板車閥板側(cè)面形成弓形外緣半徑R3 ；(4)翻轉(zhuǎn)工裝用卡盤夾緊，旋轉(zhuǎn)閥板車出閥板的圓形外緣直徑D。
權(quán)利要求
1.一種欠平衡井下套管閥閥板，其特征在于其為一偏心圓筒與兩個圓柱面的內(nèi)部截交體，其中一圓柱面垂直于偏心圓筒對稱面，截交體投影呈一弓形，另一圓柱面旋轉(zhuǎn)軸在偏心圓筒的對稱面上并與偏心圓筒軸線垂直，截交體的投影呈一圓形。
2.一種如權(quán)利要求1所述的一種欠平衡井下套管閥閥板的加工方法，其特征在于包括以下步驟(1)取圓筒狀毛坯，固定內(nèi)筒，旋轉(zhuǎn)毛坯車出偏心環(huán)形的外圓的直徑尺寸；(2)固定外筒，旋轉(zhuǎn)刀具鏜出偏心環(huán)形的內(nèi)圓的直徑尺寸；(3)在外表面點(diǎn)焊一工裝，用卡盤夾緊工裝，旋轉(zhuǎn)閥板車閥板側(cè)面形成弓形外緣；(4)翻轉(zhuǎn)工裝用卡盤夾緊，旋轉(zhuǎn)閥板車出閥板的圓形外緣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種欠平衡井下套管閥閥板及其加工方法。此閥板為一偏心圓筒與兩個圓柱面的內(nèi)部截交體，其加工方法為取圓筒狀毛坯，固定內(nèi)筒，旋轉(zhuǎn)毛坯車出偏心環(huán)形的外圓的直徑尺寸；固定外筒，旋轉(zhuǎn)刀具鏜出偏心環(huán)形的內(nèi)圓的直徑尺寸；在外表面點(diǎn)焊一工裝，用卡盤夾緊工裝，旋轉(zhuǎn)閥板車閥板側(cè)面形成弓形外緣；翻轉(zhuǎn)工裝用卡盤夾緊，旋轉(zhuǎn)閥板車出閥板的圓形外緣。閥板的偏心結(jié)構(gòu)給外表面和頂部側(cè)面的后續(xù)加工留出了更多的空間，同時也增大了閥板整體的厚度，可以承受更高的井底壓力；閥板只需要普通的旋轉(zhuǎn)加工就可以實(shí)現(xiàn)，加工方法簡便可行。
文檔編號E21B34/06GK102418495SQ20101029471
公開日2012年4月18日 申請日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者萬秀琦, 朱煥剛, 李宗清, 楊德京, 王巖鵬 申請人:中國石化集團(tuán)勝利石油管理局鉆井工藝研究院, 中國石油化工集團(tuán)公司