閥筒組件及包括該閥筒組件的隨鉆測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種閥筒組件及包括該閥筒組件的隨鉆測量裝置。閥筒組件包括閥筒，閥筒包括：第一閥筒，具有第一軸向通孔；第二閥筒，第二閥筒具有與第一軸向通孔連通的第二軸向通孔和開設在第二閥筒的筒壁上的與第二軸向通孔連通的多個進液孔，第一閥筒和第二閥筒之間可拆卸地連接。本實用新型的技術方案可以解決現有技術中的閥筒難以重復利用、更換成本較高的問題。
【專利說明】
閥筒組件及包括該閥筒組件的隨鉆測量裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及油田、煤層氣鉆井隨鉆測量技術領域，具體而言，涉及一種閥筒組件及包括該閥筒組件的隨鉆測量裝置。
【背景技術】
[0002]現有技術中，無線隨鉆測斜儀等隨鉆測量裝置的包含閥筒和活塞組件在內的主閥組件由不銹鋼制成。活塞組件包括閥桿和設置在閥桿一端的活塞。由于上述隨鉆測量裝置在幾千米井下工作，長時間經受高速流動的泥漿沖蝕，不銹鋼的耐沖蝕性較差，閥筒使用壽命較短，從而影響了脈沖發生器的整體使用壽命。而無線隨鉆測斜儀如果無法保證足夠的穩定工作時間，其給鉆井工作所帶來的一切便利條件都會因為該弱點而喪失。
[0003]另外，現有無線隨鉆測斜儀的閥筒為整體加工而成。現有技術的閥筒組件有下面兩個缺點:
[0004]①、設置在閥筒上的進液孔為泥漿的通道，由于泥漿的流速很快，上述進液孔很容易損壞;而且由于閥筒為一體成型的結構件，當閥筒損壞后，閥筒難以重復利用，只能整體更換閥筒，使得維修成本較高，造成了很大的浪費。
[0005]②、由于在鉆井的過程中，泥漿中有堵漏劑和塑料小球，會通過進液孔進入閥筒和活塞組件之間的間隙，造成活塞組件不能在閥筒中運動。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的主要目的在于提供一種閥筒組件及包括該閥筒組件的隨鉆測量裝置，以解決現有技術中的閥筒難以重復利用、更換成本較高的問題。
[0007]為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種閥筒組件，閥筒組件包括閥筒，閥筒包括:第一閥筒，具有第一軸向通孔;第二閥筒，第二閥筒具有與第一軸向通孔連通的第二軸向通孔和開設在第二閥筒的筒壁上的與第二軸向通孔連通的多個進液孔，第一閥筒和第二閥筒之間可拆卸地連接。
[0008]進一步地，閥筒組件還包括套設在第二閥筒外周的用于預先對進入第二閥筒內部的液體進行過濾的過濾結構，至少一部分的過濾結構覆蓋多個進液孔。
[0009]進一步地，過濾結構包括:軸向套，具有內部通孔;過液通道，開設在軸向套的側壁上并與內部通孔連通，過液通道為一個或者多個。
[0010]進一步地，過液通道為孔截面為圓形的過液孔或者沿軸向套的軸向延伸的過液槽。
[0011]進一步地，過液通道為沿軸向套的軸向延伸的長條狀的過液槽，呈長條狀的過液槽的寬度小于進液孔的孔徑。
[0012]進一步地，閥筒組件還包括止擋環，止擋環套設在第二閥筒的外周以限制過濾結構的軸向移動。
[0013]進一步地，第二軸向通孔具有螺紋孔段，第一閥筒的朝向第二閥筒的一端具有與螺紋孔段配合的外螺紋。
[0014]根據本實用新型的另一方面，提供了一種隨鉆測量裝置，隨鉆測量裝置包括閥筒組件和在閥筒組件的軸向上相對于閥筒組件進行軸向運動的閥桿，閥筒組件為前述的閥筒組件。
[0015]進一步地，隨鉆測量裝置還包括與第二閥筒連接的導引閥筒，閥桿位于導引閥筒的內部。
[0016]進一步地，第二軸向通孔具有順次連接且相互連通的螺紋孔段、第一孔段、第二孔段和第三孔段，其中，第二孔段的孔徑大于第一孔段的孔徑，第一孔段和第二孔段的連接處形成臺階，隨鉆測量裝置還包括耐磨套，耐磨套位于第二孔段內且抵接在臺階處，進液孔開設在第二孔段上。
[0017]應用本實用新型的技術方案，由于閥筒包括可拆卸連接的第一閥筒和第二閥筒，當閥筒磨損后，操作人員只需更換已經磨損的第一閥筒或者第二閥筒，與現有技術的需要更換整個閥筒相比，本方案中的閥筒的更換成本較低。
【附圖說明】
[0018]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0019]圖1示出了根據本實用新型的隨鉆測量裝置的實施例的剖視結構示意圖；
[0020]圖2示出了圖1的隨鉆測量裝置的閥筒組件的剖視結構示意圖(未示出止擋環和過濾結構)；
[0021]圖3示出了圖2的閥筒組件的第一閥筒的剖視結構示意圖；
[0022]圖4示出了圖2的閥筒組件的第二閥筒的主視示意圖；
[0023]圖5示出了圖4的A-A向剖視圖；
[0024I圖6示出了圖4的剖視結構示意圖；
[0025]圖7示出了圖1的隨鉆測量裝置的閥筒組件的止擋環的剖視結構示意圖；
[0026]圖8示出了圖1的隨鉆測量裝置的閥筒組件的過濾結構的一個方向上的剖視結構不意圖；以及
[0027]圖9示出了圖1的隨鉆測量裝置的閥筒組件的過濾結構的另一個方向上的剖視結構示意圖。
[0028]其中，上述附圖包括以下附圖標記:
[0029]10、閥筒組件；11、第一閥筒；111、第一軸向通孔；1111、第一直孔段；1112、第二直孔段;12、第二閥筒；121、進液孔;122、第二軸向通孔;123、緩沖斜面;1221、螺紋孔段;1222、第一孔段；1223、第二孔段；1224、第三孔段；13、過濾結構；131、軸向套；132、過液通道；14、止擋環；141、第三軸向通孔;20、閥桿;30、導引閥筒;40、耐磨套;50、活塞;60、彈簧。
【具體實施方式】
[0030]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。[0031 ]應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請提供進一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本申請所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。
[0032]在本實用新型中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“內、外”是指相對于各部件本身的輪廓的內、外，但上述方位詞并不用于限制本實用新型。
[0033]為了解決現有技術中的隨鉆測量裝置的閥筒使用壽命較短、維修成本較高的問題，本實用新型提供了一種閥筒組件。
[0034]其中，圖1所示的上方為帶有泥漿的鉆井液流來的方向，圖1所示的下方為泥漿流走的方向，即帶有泥漿的鉆井液的流動方向為自上而下。
[0035]如圖1至圖9所示，本實用新型提供了一種隨鉆測量裝置。隨鉆測量裝置包括閥筒組件10和在閥筒組件10的軸向上相對于閥筒組件10進行往復運動(即軸向運動)的閥桿20。閥筒組件10包括閥筒，閥筒包括具有第一軸向通孔111的第一閥筒11和第二閥筒12。其中，第二閥筒12具有與第一軸向通孔111連通的第二軸向通孔122和開設在第二閥筒12的筒壁上的與第二軸向通孔122連通的多個進液孔121，第一閥筒11和第二閥筒12之間可拆卸地連接。
[0036]通過上述設置，由于閥筒由可拆卸連接的第一閥筒11和第二閥筒12組成，當閥筒磨損后，操作人員只需單獨更換已經磨損或損壞的第一閥筒11或者第二閥筒12，與現有技術的閥筒為一體成型的結構件，維修時需要更換整個閥筒相比，本實施例中的閥筒的更換成本較低。
[0037]當然，本實用新型不限于上述的第一閥筒11和第二閥筒12。我們也可以根據需要將閥筒設置為三個或者三個以上的分體設置的部件。
[0038]可選地，多個進液孔121沿第二閥筒12的周向間隔設置。具體地，如圖4和圖5所示，第二閥筒12的外周設有16個均勻間隔設置的直徑為4.8mm的圓孔。當隨鉆測量裝置用于井下作業時，井下的泥漿通過進液孔121進入第二閥筒12的內部，即第二軸向通孔122內。
[0039]如圖4所示，具體地，第二閥筒12具有相對設置的第一端和第二端。第二閥筒12的第一端為與第一閥筒11連接的一端，第二閥筒12的靠近過濾結構13的部分有緩沖斜面123。通過上述設置，可以便于泥漿等平緩流過，減少對第二閥筒12的沖擊。
[0040]本實用新型及本實用新型的實施例中，隨鉆測量裝置為MWD無線隨鉆測量儀。MWD無線隨鉆測量儀可以及時準確地向地面發送所鉆井眼軌跡數據，它在各類井中被廣泛使用。由于儀器下部驅動總成部分(包括閥筒組件)設計簡單，其對鉆井液固相含量和含砂量要求很高。譬如PMWD-C無線隨鉆測量儀要求鉆井液含砂量<1.0%，堵漏材料使用細、中型短纖維，含量<60千克/立方米，并且鉆井液中不得添加玻璃微珠及塑料小球。
[0041]而目前油田開采工藝中，為確保下套管或者電測順利，通常在通井時向鉆井液中加入原油以減少摩阻。但是根據企業要求，為保護新開發的儲層、減少對環境的污染和破壞，上述方法已不可取，取而代之的是假如塑料小球等固體材料。
[0042]在下套管或電測作業完成后，由于鉆井液處理不及時，循環罐內陳舊鉆井液中往往含有大量的塑料小球等固體，在現場應用中，固體顆粒會隨鉆井液通過上述進液孔121進入閥筒內部，對隨鉆測量裝置造成沖刷甚至堵塞，導致隨鉆測量裝置無法正常工作，必須起鉆人工去除卡在閥桿20和導引閥筒30之間的堵漏劑、微珠或塑料小球，隨著井深不同，起鉆下鉆的時間大約24小時左右，大大降低了鉆井效率，增加了油田開發成本，也增加了使用隨鉆測量裝置的成本。
[0043]如圖1所示，為了防止沙子等較大顆粒的固體雜質、堵漏劑等隨著泥漿一起進入第二閥筒12內部，影響閥桿20相對于閥筒組件10的軸向運動，閥筒組件10還包括套設在第二閥筒12外周的用于預先對進入第二閥筒12內部的液體進行過濾的過濾結構13，至少一部分的過濾結構13覆蓋多個進液孔121。
[0044]這樣通過在泥漿入口處即進液孔121處增加過濾結構13，減少了堵漏劑、玻璃、微珠或塑料小球、沙子等固體顆粒進入第二閥筒12內部的概率，防止了閥桿20被上述固體顆粒卡住不能相對于閥筒進行軸向運動，從而提高了隨鉆測量裝置的適用范圍。
[0045]另外，由于上述增加過濾結構13的方式沒有改變泥漿的流道設計，也不需要改變脈沖器閥的配置。因此，該閥筒組件的結構簡單，便于操作。
[0046]如圖8和圖9所示，具體地，過濾結構13包括具有內部通孔的軸向套131和過液通道132。過液通道132開設在軸向套131的側壁上且與內部通孔連通。
[0047 ]可選地，過液通道13 2為沿軸向套131的軸向延伸的過液槽。如圖8所示，為了增大泥漿等進入進液孔121的流速，過液槽呈長條狀。
[0048]可選地，過濾結構13包括多個長條狀的過液槽。該多個長條狀的過液槽沿軸向套131的周向均勻間隔設置。
[0049]為了防止塑料小球等固體顆粒通過進液孔121進入第二閥筒12內部，長條狀的過液槽的寬度小于進液孔121的孔徑。
[0050]具體地，長條狀的過液槽的寬度為0.8mm，而進液孔121的孔徑為4.8mm。由于長條狀的過液槽的寬度間隙遠小于進液孔121的孔徑間隙，從而可以阻止堵漏劑、微珠或者塑料小球等固體顆粒通過進液孔121進入第二閥筒12內部，從而避免了閥桿20卡在第二閥筒12內。
[0051]當然，還可以根據需要將過液通道132設置為孔截面為圓形或者方形等形狀的過液孔。且過液孔的孔徑小于進液孔121的孔徑。
[0052]如圖1所示，隨鉆測量裝置還包括與第二閥筒12連接的導引閥筒30，閥桿20位于導引閥筒30的內部。
[0053]其中，導引閥筒30的一端伸入第二閥筒12內部并與第二閥筒12螺紋連接。
[0054]如圖1和圖7所示，本實用新型的實施例中，為了對過濾結構13相對于第二閥筒12的軸向位置進行限定，閥筒組件10還包括止擋環14，止擋環14套設在第二閥筒12的外周。
[0055]具體地，止擋環14為具有第三軸向通孔141的軸向套。
[0056]如圖3所示，第一閥筒11的第一軸向通孔111為階梯孔。呈階梯孔的第一軸向通孔111具有相連通的第一直孔段1111和第二直孔段1112，第一直孔段1111的孔徑小于第二直孔段1112的孔徑。
[0057]如圖6所示，可選地，第二軸向通孔122具有順次連接且相互連通的螺紋孔段1221、第一孔段1222、第二孔段1223和第三孔段1224。
[0058]其中，第二孔段1223的孔徑大于第一孔段1222的孔徑，第一孔段1222和第二孔段1223的連接處形成臺階，隨鉆測量裝置還包括耐磨套40，耐磨套40位于第二孔段1223內且抵接在臺階處。
[0059]上述設置中，第一孔段1222和第二孔段1223的連接處形成的臺階可以防止耐磨套40相對于第二閥筒12的軸向移動。
[0060]另外，耐磨套40由不銹鋼制成，耐沖擊性能較強。設置耐磨套40后，可以減小第二閥筒12損壞的概率，從而延長閥筒的使用壽命。而且由于耐磨套40成本較低、便于更換，與現有技術的需要更換整個閥筒相比，只更換耐磨套40的方案可以降低閥筒組件10的更換成本。
[0061]另外，為了便于連接第一閥筒11和第二閥筒12，第一閥筒11的朝向第二閥筒12的一端具有與第二閥筒12的第二軸向通孔122的螺紋孔段1221配合的外螺紋。上述螺紋連接的配合方式便于安裝和拆卸。
[0062]其中，進液孔121開設在第二孔段1223上。
[0063]如圖1所示，隨鉆測量裝置還包括與閥桿20連接的活塞50以及為活塞50提供彈性作用力的彈簧60。其中，彈簧60位于第二直孔段1112內，彈簧60的一端抵接在第一直孔段1111與第二直孔段1112之間形成的臺階處，彈簧60的另一端抵接在活塞50的端面上。
[0064]除閥筒組件10的具體結構之外，活塞50以及閥桿20等部件的運動方式與現有技術相同，此處不再贅述。
[0065]從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現了如下技術效果:由于閥筒由可拆卸連接的第一閥筒和第二閥筒組成，當閥筒磨損后，操作人員只需單獨更換已經磨損或損壞的第一閥筒或者第二閥筒，與現有技術的閥筒為一體成型的結構件，維修時需要更換整個閥筒相比，本實施例中的閥筒的更換成本較低;進一步地，通過在泥漿入口處即進液孔處增加過濾結構，減少了堵漏劑、玻璃、微珠或塑料小球、沙子等固體顆粒進入第二閥筒內部的概率，防止了閥桿被上述固體顆粒卡住不能相對于閥筒進行軸向運動，從而提高了隨鉆測量裝置的適用范圍。
[0066]需要說明的是，本申請的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本申請的實施方式能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
[0067]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種閥筒組件，其特征在于，所述閥筒組件(10)包括閥筒，所述閥筒包括: 第一閥筒(11)，具有第一軸向通孔(ill); 第二閥筒(12)，所述第二閥筒(12)具有與所述第一軸向通孔(111)連通的第二軸向通孔(122)和開設在所述第二閥筒(12)的筒壁上的與所述第二軸向通孔(122)連通的多個進液孔(121)，所述第一閥筒(11)和所述第二閥筒(12)之間可拆卸地連接。2.根據權利要求1所述的閥筒組件，其特征在于，所述閥筒組件(10)還包括套設在所述第二閥筒(12)外周的用于預先對進入所述第二閥筒(12)內部的液體進行過濾的過濾結構(13)，至少一部分的所述過濾結構(13)覆蓋所述多個進液孔(121)。3.根據權利要求2所述的閥筒組件，其特征在于，所述過濾結構(13)包括: 軸向套(131)，具有內部通孔； 過液通道(132)，開設在所述軸向套(131)的側壁上并與所述內部通孔連通，所述過液通道(132)為一個或者多個。4.根據權利要求3所述的閥筒組件，其特征在于，所述過液通道(132)為孔截面為圓形的過液孔或者沿所述軸向套(131)的軸向延伸的過液槽。5.根據權利要求3所述的閥筒組件，其特征在于，所述過液通道(132)為沿所述軸向套(131)的軸向延伸的長條狀的過液槽，呈長條狀的所述過液槽的寬度小于所述進液孔(121)的孔徑。6.根據權利要求2所述的閥筒組件，其特征在于，所述閥筒組件(10)還包括止擋環(14)，所述止擋環(14)套設在所述第二閥筒(12)的外周以限制所述過濾結構(13)的軸向移動。7.根據權利要求1至6中任一項所述的閥筒組件，其特征在于，所述第二軸向通孔(122)具有螺紋孔段(1221)，所述第一閥筒(11)的朝向所述第二閥筒(12)的一端具有與所述螺紋孔段(1221)配合的外螺紋。8.—種隨鉆測量裝置，所述隨鉆測量裝置包括閥筒組件和在所述閥筒組件的軸向上相對于所述閥筒組件進行軸向運動的閥桿(20)，其特征在于，所述閥筒組件為權利要求1至7中任一項所述的閥筒組件(10)。9.根據權利要求8所述的隨鉆測量裝置，其特征在于，所述隨鉆測量裝置還包括與所述第二閥筒(12)連接的導引閥筒(30)，所述閥桿(20)位于所述導引閥筒(30)的內部。10.根據權利要求8所述的隨鉆測量裝置，其特征在于，所述第二軸向通孔(122)具有順次連接且相互連通的螺紋孔段(1221)、第一孔段(1222)、第二孔段(1223)和第三孔段(1224)，其中，所述第二孔段(1223)的孔徑大于所述第一孔段(1222)的孔徑，所述第一孔段(1222)和所述第二孔段(1223)的連接處形成臺階，所述隨鉆測量裝置還包括耐磨套(40)，所述耐磨套(40)位于所述第二孔段(1223)內且抵接在所述臺階處，所述進液孔(121)開設在所述第二孔段(1223)上。
【文檔編號】E21B47/022GK205445589SQ201521074686
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月21日
【發明人】呂俊平, 武子龍, 岳云龍, 王帥, 蔣威
【申請人】北京市普利門機電高技術公司, 北京市普利門電子科技有限公司