专利名称：井下工具恒压信号阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到钻井、釆油等井下工具状态信号发生装置，尤其是对所 用液体的流量或压力敏感的信号阀装置。具体而言是一种井下工具恒压信号阀。(二) 背景技术在石油、探矿、采煤层气等钻采作业中，有许多井下工具(如变径稳定器、 套管断铣器、尾管悬挂器、扩孔器等)在发生动作(即状态变化)，以实现某种 特定的功能。井下工具发生了状态变化，就由其信号发生装置向地面发出相应 信号，使地面操作人员随时了解井下工具的工作动态。压力信号阀就是某些井 下工具的信号发生装置，它只能产生一种压力信号(高或低)。原有的压力信号 阀由孔板和蘑菇头(或针阀)组成，改变孔板与蘑燕头二者间隙或距离，即可 改变过流面积，产生高、低压力信号。但是一定直径的板孔与蘑燕头配合，在 不同的钻井液密度、流量时压降不同。这个压降太大或太小都不允许，只得多 次更换不同直径的孔板(或蘑菇头)，来获得适中的压降，这就必须加工配备大 量的不同直径的孔板。然而更换孔板和调整间距非常复杂和困难，并且传出的 信号不够清晰、精确。还由于此处过流间隙较小，当发生井漏进行堵漏作业时， 封堵材料会在此处堵塞不能循环，引发井下安全事故。经检索专利文献，未发 现相关对比文件。(三) 发明内容本实用新型的目的就在于自主创新，研制和提供一种井下工具恒压信号阀。 克服原有压力信号阀的上述缺点。只需一种直径的孔板及蘑菇头就能获得大小 适中而恒定的压降，并且能使堵漏材料顺利通过。上述目的是由下述技术方案实现的井下工具恒压信号阀，包括孔板总成和蘑菇头总成两部分，上部为孔板总 成，下部为蘑菇头总成。其特征是孔板总成由孔板座和孔板组成。蘑燕头总成 由蘑菇头、过流架和恒压弹簧组成。孔板装在孔板座的下半部内腔。蘑菇头的 下半部装在过流架的轴向中心盲孔上半部，恒压弹簧装在过流架的轴向中心盲孔下半部。蘑菇头上端部伸入到孔板下半部的喇叭口内。蘑菇头与孔板二者之 间隙的大小可以改变。上述井下工具恒压信号阀中的孔板座，其外形为圆柱体形状，其上半部为 六方柱形，其内腔下端部为喇叭口形。上述井下工具恒压信号阀中的孔板，其上半部外径小于下半部外径，其内 腔下半部为喇叭口形。上述井下工具恒压信号阀中的蘑菇头，其上端部为圆锥形粗头，其余部分 为圆柱体长杆。上述井下工具恒压信号阀中的过流架，其外形为圆柱体形状，内有三个圆 周均布的径向筋板，构成三个圆周均布的轴向过流孔腔，中心圆柱体内有轴向 盲孔。盲孔以下的中心圆柱体下端部为圆锥头形状。该井下工具恒压信号阀，结构简单而巧妙，加工制造成本低，安装使用很 方便，工作安全又可靠。每口井只需要一个恒压信号阀，就能获得恒定的压力 信号，不必多次更换选配孔板。既能节省作业成本和工时，又能使传出的压力 信号清晰、准确，还能使堵漏材料顺利通过，防止此处发生堵塞事故。(四)
附图1是本实用新型的高压信号状态结构示意图 附图2是本实用新型的低压信号状态结构示意图。附图3是图2的B—B剖面示意图。
具体实施方式
结合附图说明一个实施例附图1 3中，l是孔板座，2是孔板，3是蘑菇头，4是过流架，5是恒压弹 簧，A是过流孔腔，C是过流间隙。由图1、 2所示，井下工具恒压信号阀，包括孔板总成和蘑菇头总成两部分， 上部为孔板总成，下部为蘑燕头总成。其特征是孔板总成由孔板座1和孔板2 组成。蘑菇头总成由蘑菇头3、过流架4和恒压弹簧5组成。孔板2装在孔板座 1的下半部内腔。蘑菇头3的下半部装在过流架4的轴向中心盲孔上半部，恒压 弹簧5装在过流架4的轴向中心盲孔下半部。蘑菇头3上端部伸入到孔板2下 半部的喇叭口内。蘑菇头3与孔板二者之间隙C的大小可以改变。由图l、 2所示，孔板座l外形为圆柱体形状，其上半部为六方柱形，其内 腔下端部为喇叭口形。由图l、 2所示，孔板2上半部外径小于下半部外径，其内腔下半部为喇叭口形。由图l、 2所示，蘑菇头3上端部为圆锥形粗头，其余部分为圆柱体长杆。 由图1、 2、 3所示，过流架4外形为圆柱体形状，内有三个圆周均布的径向筋板，由此构成三个圆周均布的轴向过流孔腔A，中心圆柱体内有轴向肓孔，盲孔以下的中心圆柱体下端部为圆锥头形状。井下工具恒压信号阀工作原理说明将该恒压信号阀的上、下两部分分别安装在井下工具有相对运动(状态改变)的不同部件上。例如孔板总成安装在套管断铣器的芯轴上，蘑菇头总成安装在套管断铣器的壳体上。当芯轴与壳 体产生相对运动(有状态改变)时，孔板总成与蘑菇头总成二者间距也有改变。当二者间距变大时(如图2)，过流间隙C处的过流面积变大，地面显示低压信 号；当二者间距变小时(如图1)，过流间隙C处的过流面积变小，地面显示高压信号。由压力信号的高、低得知井下工具的动作状态。只要其高、低压信号 差值明显，就会准确无误。由于本实用新型采有了"弹簧预压，自动调节过流 面积"的新方法，不论钻井液密度、排量大小，都可以产生几乎恒定的、预先设定大小的压力信号，所以只需要一种尺寸规格的板孔2和蘑菇头3，就能适应 各种井眼尺寸的井下工具及各种钻井工况。由于弹簧5可随压力的大小伸縮， 因此发生井漏时堵漏材料也不会在此信号阀处堵塞循环通道。这就是本实用新 型与众不同的创新之处。
权利要求1.一种井下工具恒压信号阀，包括孔板总成和蘑菇头总成两部分，上部为孔板总成，下部为蘑菇头总成，其特征是孔板总成由孔板座(1)和孔板(2)组成，蘑菇头总成由蘑菇头(3)、过流架(4)和恒压弹簧(5)组成，孔板(2)装在孔板座(1)的下半部内腔，蘑菇头(3)的下半部装在过流架(4)的轴向中心盲孔上半部，恒压弹簧(5)装在过流架(4)的中心盲孔下半部，蘑菇头(3)上端部伸入到孔板(2)下半部的喇叭口内，蘑菇头(3)与孔板(2)二者之间隙(C)的大小可以改变。
2. 根据权利要求1所述的井下工具恒压信号阔，其特征是孔板座(1) 外形为圆柱体形状，其上半部为六方柱形，其内腔下端为喇叭口形。
3. 根据权利要求1所述的井下工具恒压信号阀，其特征是孔板(2)上 半部外径小于下半部外径，其内腔下半部为喇叭口形。
4. 根据权利要求1所述的井下工具恒压信号阀，其特征是蘑菇头(3)上 端部为圆锥形粗头，其余部分为圆柱体长杆。
5. 根据权利要求1所述的井下工具恒压信号阀，其特征是过流架(4) 外形为圆柱体形状，内有三个圆周均布的径向筋板，由此构成三个圆周均布 的轴向过流孔腔(A)，中心圆柱体内有轴向盲孔，盲孔以下的中心圆柱体下 端部为圆锥头形状。
专利摘要本实用新型是一种井下工具恒压信号阀。属于井下工具状态信号发生装置。其特征是上部的孔板总成由孔板座和孔板组成，下部的蘑菇头总成由蘑菇头、过流架和恒压弹簧组成。孔板装在孔板座的下半部内腔。蘑菇头的下半部装在过流架的轴向中心盲孔上半部，恒压弹簧装在过流架的轴向中心盲孔下半部。蘑菇头上端部伸入到孔板下半部的喇叭口内，蘑菇头与孔板二者之间隙的大小可以改变。优点是结构简单合理，制造成本较低，安装使用方便，工作安全可靠。每口井只需要一种尺寸的孔板和蘑菇头，就能获得恒定、清晰、明显的压力信号，既节省作业成本和工时，又能使堵漏材料顺利通过，防止在此处堵塞循环通道。适用于各种井眼尺寸的井下工具及各种钻井工况。
文档编号E21B34/08GK201152167SQ200820016978
公开日2008年11月19日 申请日期2008年1月25日 优先权日2008年1月25日
发明者王桂芝, 秦利民 申请人:秦利民