CN204457614U - 一种双破裂盘式循环阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双破裂盘式循环阀，包括第一破裂盘、第二破裂盘、动力臂、循环孔、上芯轴、下芯轴、剪切销、密封件、球阀和外壳；外壳上端为开有内螺纹的内螺纹孔、下端为车有外螺纹的外螺纹孔，所述内螺纹孔下面的外壳部分径向开有循环孔；第二破裂盘设在循环孔下面，第二破裂盘与上芯轴腔室连通；上芯轴设有一凸块，凸块位于上芯轴腔室内，上芯轴上设有三个密封圈；上芯轴的下端设置下芯轴，下芯轴上端的外侧面设有凹槽，外壳内设有与凹槽相配合的剪切销；下芯轴下端悬挂动力臂，动力臂与球阀连接，动力臂下端螺纹连接密封件，在外壳上与密封件径向相对位置设有第一破裂盘；本实用新型操作简单、动作可靠。

Description

一种双破裂盘式循环阀

技术领域

本实用新型涉及油气井测试-射孔联合作业技术领域，更详细地说，是一种双破裂盘式循环阀。

背景技术

随着油气勘探的发展和深入，试油层地质构造越来越复杂。作业难度越来越大，特别是在深井的试油测试中，深井一般具有高温、高压的特点，在对这种井的试油测试中不仅要考虑油层、油井、井下管柱的安全，还要考虑施工过程中可能出现的问题和相应的措施。

现有技术中，在TCP或者WCP负压射孔阶段，使用RTTS封隔器坐封于由油管和油层套管组成的密闭环形空间，油管或者钻杆内加入液垫或者低密度压井液形成射孔前油管或者钻杆内液柱压力相对地层压力的负压，而且油管或者钻杆内进行试压验证油管或者钻杆的密封性；然后向由油管和油层套管组成的密闭环形空间打压，在压力作用下LPR-N阀打开，继续打压实施射孔；LPR-N阀为测试主阀，在射孔结束后，需要环空进一步打压，将RD循环阀破裂盘打开，通过循环孔油套连通，进行压井作业，压井后解封RTTS封隔器起钻。

但是LPR-N阀价格高，维护复杂，需要预充纯度为99.999％氮气，一旦氮气腔室漏气，LPR-N阀就不能完成开关动作，而更换新的LPR-N阀就需要起下钻，费时费力。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种双破裂盘式循环阀，以克服LPR-N阀价格高、难维护的技术缺陷。

解决以上技术缺陷的技术方案是，一种双破裂盘式循环阀，包括第一破裂盘、第二破裂盘、动力臂、循环孔、中空腔室、上芯轴、下芯轴、上芯轴腔室、下芯轴腔室、剪切销、密封件、球阀和外壳；所述外壳上端为开有内螺纹的内螺纹孔、下端为车有外螺纹的外螺纹孔，在所述外壳的内螺纹孔下面的外壳部分径向开有循环孔，所述循环孔与中空腔室连通，所述中空腔室轴向连通所述内螺纹孔和所述外螺纹孔；在所述循环孔下面的外壳部分径向设置第二破裂盘，所述第二破裂盘与所述上芯轴腔室连通；所述上芯轴设有一凸块，所述凸块位于所述上芯轴腔室内；所述上芯轴的下端设置所述下芯轴，所述下芯轴上端的外侧面设有凹槽，所述外壳内设有与所述凹槽相配合的剪切销；所述下芯轴下端悬挂所述动力臂，所述动力臂与所述球阀连接，所述动力臂下端螺纹连接所述密封件，在所述外壳上与所述密封件径向相对位置设有第一破裂盘，所述第一破裂盘与所述下芯轴腔室连通。

进一步改进的技术方案是：所述上芯轴上设有第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，当所述凸块位于上芯轴腔室的顶端时，所述第一密封圈位于循环孔上面，所述第二密封圈位于循环孔下面，所述第三密封圈位于所述凸块上。

进一步改进的技术方案是：所述第一破裂盘的破裂压力值低于射孔压力值，所述第二破裂盘的破裂压力值高于射孔压力值。

本实用新型所述双破裂盘式循环阀的优越效果是：

1、采用双破裂盘的结构，有效避免了LPR-N阀漏气造成起下钻费时费力的技术问题；

2、所述双破裂盘式循环阀操作简单、动作可靠，只需更换必要的密封圈、破裂盘就可重复使用，且维护保养简单，节省人力、物力、财力，减少了人员劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型所述双破裂盘式循环阀的结构示意图。

附图标记说明如下：

1-外壳，2-上芯轴，3-下芯轴，4-第一破裂盘，5-第二破裂盘，6-动力臂，7-密封件，8-剪切销，9-球阀，10-第一密封圈，11-第二密封圈，12-第三密封圈，13-循环孔，14-上芯轴腔室，15-下芯轴腔室，16-中空腔室，21-凸块。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，一种双破裂盘式循环阀包括第一破裂盘4、第二破裂盘5、动力臂6、循环孔13、中空腔室16、上芯轴2、下芯轴3、上芯轴腔室14、下芯轴腔室15、剪切销8、密封件7、球阀9和外壳1；所述外壳1上端为开有内螺纹的内螺纹孔、下端为车有外螺纹的外螺纹孔，在所述内螺纹孔下面的外壳部分径向开有循环孔13，循环孔13与中空腔室16连通，中空腔室16轴向连通所述内螺纹孔和所述外螺纹孔；在循环孔13下面的外壳部分径向设置第二破裂盘5，第二破裂盘5与上芯轴腔室14连通；上芯轴2设有一凸块21，凸块21位于上芯轴腔室14内；上芯轴2的下端设置下芯轴3，下芯轴3上端的外侧面设有凹槽，外壳1内设有与所述凹槽相配合的剪切销8；下芯轴3下端悬挂动力臂6，动力臂6与球阀9连接，动力臂6下端螺纹连接有密封件7，在外壳1上与密封件7径向相对位置设有第一破裂盘4，第一破裂盘4与下芯轴腔室15连通；

进一步地：上芯轴2上设有第一密封圈10、第二密封圈11和第三密封圈12，当凸块21位于上芯轴腔室14的上端时，第一密封圈10位于循环孔13上面，第二密封圈11位于循环孔13下面，第三密封圈12位于凸块21上，第三密封圈12用于密封凸块21与外壳1的空隙，防止泥浆进入上芯轴腔室14内；

进一步地：第一破裂盘4的破裂压力值低于射孔压力值，第二破裂盘5的破裂压力值高于射孔压力值。

本实用新型所述的双破裂盘式循环阀的工作流程如下：

本实用新型所述的双破裂盘式循环阀在下入油气层前，球阀9处于关闭状态，此时根据油气层的地层压力值在油管内预加液垫或者低密度泥浆，待油管到达油气层时，憋压以验证油管内的密封性；密封性能合格以后，RTTS封隔器坐封，关闭井口防喷器；进行环空打压，当环空压力值达到第一破裂盘4的破裂值时，第一破裂盘4破裂，环空泥浆由第一破裂盘4进入下芯轴腔室15，推动下芯轴3上移，下芯轴3带着动力臂6上移，动力臂6带着密封件7上移，随着动力臂6的上移，球阀9被逐渐打开，当下芯轴3与上芯轴2接合以后，下芯轴3带动上芯轴2向上运动，当球阀9被完全打开时，密封件7将第一破裂盘4封堵，同时外壳1内的剪切销8进入下芯轴3的凹槽中，锁定下芯轴2，完成球阀9的打开动作。

继续打压，泥浆通过球阀9将压力传递给射孔装置，完成射孔。

射孔完成以后，环空第二次打压，打压压力大于射孔压力，当打压压力大于第二破裂盘5的破裂值时，第二破裂盘5破裂，泥浆通过第二破裂盘5进入上芯轴腔室14，由于第一破裂盘4被密封件7封堵，上芯轴2和下芯轴3在上芯轴腔室14和下芯轴腔室15的压差下，预向下运动，在压差力的作用下，剪切销8被剪断；随后，上芯轴2、下芯轴3、动力臂6和密封件7的组合体一起向下运动，动力臂6逐渐将球阀9关闭，当球阀9被关闭时，循环孔13被打开，同时密封件7移过第一破裂盘4，泥浆进入下芯轴腔室15，此时上芯轴腔室14和下芯轴腔室15压差为零，上芯轴2、下芯轴3、动力臂6和密封件7的组合体不在运动。

对油管内的泥浆进行循环，油管内的泥浆通过循环孔13从环空返至井口，完成洗压井。

本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的范围。

Claims (3)

1.一种双破裂盘式循环阀，其特征在于，包括第一破裂盘、第二破裂盘、动力臂、循环孔、中空腔室、上芯轴、下芯轴、上芯轴腔室、下芯轴腔室、剪切销、密封件、球阀和外壳；所述外壳上端为开有内螺纹的内螺纹孔、下端为车有外螺纹的外螺纹孔，在所述外壳的内螺纹孔下面的外壳部分径向开有循环孔，所述循环孔与中空腔室连通，所述中空腔室轴向连通所述内螺纹孔和所述外螺纹孔；在所述循环孔下面的外壳部分径向设置第二破裂盘，所述第二破裂盘与所述上芯轴腔室连通；所述上芯轴设有一凸块，所述凸块位于所述上芯轴腔室内；所述上芯轴的下端设置所述下芯轴，所述下芯轴上端的外侧面设有凹槽，所述外壳内设有与所述凹槽相配合的剪切销；所述下芯轴下端悬挂所述动力臂，所述动力臂与所述球阀连接，所述动力臂下端螺纹连接所述密封件，在所述外壳上与所述密封件径向相对位置设有第一破裂盘，所述第一破裂盘与所述下芯轴腔室连通。

2.根据权利要求1所述的一种双破裂盘式循环阀，其特征在于，所述上芯轴上设有第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，当所述凸块位于上芯轴腔室的顶端时，所述第一密封圈位于循环孔上面，所述第二密封圈位于循环孔下面，所述第三密封圈位于所述凸块上。

3.根据权利要求1或2所述的一种双破裂盘式循环阀，其特征在于，所述第一破裂盘的破裂压力值低于射孔压力值，所述第二破裂盘的破裂压力值高于射孔压力值。