一种反循环短节的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种反循环短节，包括：具有内腔的本体，包括设置在两端用于与流体管道相连接的连接部、设置在侧壁上憋压孔和连通孔；滑动匹配式连接在本体的内腔的滑套，其包括整体式径向形成在滑套上的执行部，在执行部两端上分别由本体和滑套共同限定有容纳腔和憋压腔，容纳腔内设有弹性件，而憋压腔与憋压孔连通。其中，当由憋压孔进入到憋压腔内的流体作用在执行部上的压力小于弹性件的偏压力时，滑套处于封闭连通孔的第一位置；当由憋压孔进入到憋压腔内的流体作用在执行部上的压力大于弹性件的偏压力时，执行部带动滑套运动到使连通孔敞开的第二位置。本实用新型不仅可以使用在苛刻的钻井作业中，而且还可以反复使用。
【专利说明】一种反循环短节
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油钻井、完井作业【技术领域】，尤其涉及一种可以反复使用的反循环短节。
【背景技术】
[0002]反循环短节是石油钻井、完井作业【技术领域】中的常用工具。反循环短节一般是通过从外部引入流体来改变内部流体的流速或方向。然而，由于钻井作业的条件比较苛刻，即流体中会存在许多随流的岩屑，从而增加了反循环短节的设计难度。为了能够适应钻井的苛刻条件，反循环短节通常设计成一次性的。可是，随着钻井技术的飞速发展，致使传统上一次性的反循环短节难以满足钻井需求。
[0003]目前，可反复使用的反循环短节绝大多数都是针对于完井作业而设计。由于完井作业中的工作条件较好，即流体中并不存在岩屑，因此大大地降低设计难度，由此该反循环短节可以简单容易地实现反复使用。然而，当该反循环短节应用在钻井作业中时，跟随流体流动的岩屑会破坏该反循环短节的功能，从而导致钻井井下作业失败。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种反循环短节，其不仅可以使用在苛刻的钻井作业中，而且还可以反复使用，从而简化钻井工艺，降低钻井成本。
[0005]本实用新型提供一种用于钻井或完业作业的反循环短节，其包括:具有内腔的本体，本体的两端设有用于与流体管道相连接的连接部，在本体的侧壁上设有憋压孔和用于导入或导出流体的连通孔；滑动匹配式连接在本体的内腔的滑套，滑套包括整体式径向形成在滑套上的执行部，在执行部两端上分别由本体和滑套共同限定有容纳腔和憋压腔，容纳腔内设有弹性件，而憋压腔与憋压孔连通。其中，当由憋压孔进入到憋压腔内的流体作用在执行部上的压力小于弹性件的偏压力时，滑套处于封闭连通孔的第一位置；当由憋压孔进入到憋压腔内的流体作用在执行部上的压力大于弹性件的偏压力时，执行部带动滑套运动到使连通孔敞开的第二位置。
[0006]在一个实施例中，本体的内腔包括依次连接的第一腔、第二腔、第三腔、第四腔和第五腔，其中，第一和第五腔的内径均等于流体管道的内径并且小于其余三个腔，而第二和第四腔均小于第三腔的内径。
[0007]在一个实施例中，容纳腔、憋压腔和执行部均处于本体的第三腔内。
[0008]在一个实施例中，滑套的第一端处于第二腔内，而第二端处于第四腔内。
[0009]在一个实施例中，滑套的第二端到执行部的距离构造成大于第四腔的长度。
[0010]在一个实施例中，连通孔处于第四腔内。
[0011]在一个实施例中，滑套的内腔内径与第一腔的内径相等。
[0012]在一个实施例中，连通孔的外端和憋压孔的外端均设有防塞件，或构造有防塞的结构。[0013]在一个实施例中，本体两端的连接部通过锥形螺纹与流体管道连接。
[0014]根据本实用新型的反循环短节，将滑套设置在本体的内腔中，有效地避免流动在本体外的带有岩屑的流体阻碍其轴向滑动。同时，为了能够适用苛刻的钻井条件，在连通孔和憋压孔上均设有或构造有防堵结构。通过这种设计，不仅可以保证反循环短节可应用在苛刻的钻井作业中，而且还可以确保其可反复使用，从而简化钻井工艺，降低钻井成本。容易理解，根据本实用新型的反循环短节更可以应用在条件相对较好的完井作业中。
[0015]根据本实用新型的反循环短节结构简单，加工方便，使用安全高效，便于实施推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中:
[0017]图1显示了根据本实用新型的反循环短节的结构示意图。
[0018]图2显示了根据本实用新型的反循环短节的本体。
[0019]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。【具体实施方式】
[0020]下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0021]图1显示了根据本实用新型的反循环短节100。该反循环短节100包括大致圆形的本体1，其包括阶梯型的内腔10。在本体I的两端可设有连接部9，其用于连接流体管道，即本实施例中的石油钻井的钻具。容易理解，所述流体管道不仅可以为管道或管，还可以为一些类似于管状的工件。在一个优选的实施例中，连接部9可通过锥形螺纹与石油钻井的钻具连接，从而保证连接的稳定性和气密性。
[0022]根据本实用新型，该内腔10包括依次相连的第一腔11、第二腔12、第三腔13、第四腔14和第五腔15。由于依次相连的各腔大小不一样，使得内腔10形成为阶梯型，其在附图2中清晰地示出。其中，第三腔13的内径最小，而处于第三腔13两边的其几余腔的内径依次递增。
[0023]在该实施例中，在本体I的侧壁上设有连通孔5，其设置在内腔10中的第五腔15内。这样,连通孔5便可以向内腔10内导入流体，或者从内腔10内导出流体，从而改变内腔10内部的流体的状态，例如改变流体的流向或流速。另外，在本体I的侧壁上还设有憋压孔6。憋压孔6可设置在第三腔13内，并且紧紧地靠近第三腔13和第四腔14之间的接合处。这样，有利于将憋压腔4设置成最小，从而降低加工成本。
[0024]根据本实用新型的反循环短节100还包括滑套2。滑套2与本体I滑动匹配式连接，使得滑套可以沿内腔10的轴向滑动。由于该滑套2设置在本体I的内部，其可以有效地避免流动在本体I外的带有岩屑的流体阻碍滑套2轴向滑动，从而保证该反循环短节100功能的顺利实现。
[0025]根据本实用新型，滑套2包括整体式径向形成在滑套2上的执行部7。执行部7的外圆周面与第三腔13的腔壁相接合，使得滑套2可以沿着轴向滑动，同时可以保证具有较好的气密性。在执行部7的两端分别由本体I和滑套2共同限定有容纳腔3和憋压腔4。容纳腔3和憋压腔4均处于第三腔13内。在容纳腔3内可设有弹性件8，其优选为弹簧。弹性件8可以通过执行部7向滑套2提供偏压力。所述偏压力为弹性件8作用在执行部7上的弹力。在该实施例中，憋压腔4与憋压孔6相连通。这样，流体就可以从憋压孔6进入到憋压腔4发生腔内憋压，然后流体压力会作用于执行部7克服弹性件8的偏压力而带动滑套2向敞开连通孔5的第二位置运动。在一个优选的实施中，滑套2的第二端22到执行部7的距离可构造成大于第四腔14的长度，其用于限定憋压腔4的轴向长度，从而控制憋压腔4的大小。
[0026]在图示的实施例中，为了顺畅滑套2的滑动，滑套2的第一端21滑动贴合式连接在第二腔12内，而第二端22滑动贴合式连接在第四腔14内。通过这种方式，一方面可以保证滑套2具有较好的滑动性能，另一方面还可以保证滑套2与内腔I之间具有较好的气密性，同时便于滑套2有效地封闭连通孔5。
[0027]在一个优选的实施例中，为了平稳流体的流动，第一腔11、第五腔15和滑套2的内径构造成与流体管道的内径相等。为了解决由于钻井条件苛刻而引起的连通孔5和憋压孔6易封堵的问题，可在连通孔5的外端和憋压孔6的外端均设有防塞件，例如设置筛网。容易理解，还可以通过设置爆破膜的方式来避免封堵。
[0028]以下介绍根据本实用新型的反循环短节100的工作原理。起初，滑套2处于封闭连通孔5的第一位置。此时，由憋压孔6进入到憋压腔4内的流体作用在执行部上的压力小于弹性件8的偏压力，从而使滑套2停留在第一位置。当由憋压孔6进入到憋压腔4内的流体作用在执行部上的压力大于弹性件8的弹力时，执行部7带动滑套2运动到使连通孔5敞开的第二位置。
[0029]根据本实用新型的反循环短节100，将滑套2设置在本体I的内腔10，有效地避免了流动在本体I外的带有岩屑的流体阻碍其轴向滑动。同时，为了能够适用苛刻的钻井条件，在连通孔5和憋压孔6上均设有或构造有防堵结构。通过这种设计，不仅可以保证该反循环短100节可应用在苛刻的钻井作业中，而且还可以确保其可反复使用，从而简化钻井工艺，降低钻井成本。容易理解，根据本实用新型的反循环短节更可以应用在条件相对较好的完井作业中。另外，本实用新型的反循环短节100结构简单，加工方便，使用安全高效，便于实施推广应用。
[0030]虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
【权利要求】
1.一种用于钻井或完业作业的反循环短节，其特征在于，包括: 具有内腔的本体，所述本体的两端设有用于与流体管道相连接的连接部，在所述本体的侧壁上设有憋压孔和用于导入或导出流体的连通孔， 滑动匹配式连接在所述本体的内腔的滑套，所述滑套包括整体式径向形成在所述滑套上的执行部，在所述执行部两端上分别由所述本体和滑套共同限定有容纳腔和憋压腔，所述容纳腔内设有弹性件，而所述憋压腔与所述憋压孔连通， 其中，当由憋压孔进入到憋压腔内的流体作用在执行部上的压力小于所述弹性件的偏压力时，所述滑套处于封闭所述连通孔的第一位置， 当由憋压孔进入到憋压腔内的流体作用在执行部上的压力大于所述弹性件的偏压力时，所述执行部带动所述滑套运动到使所述连通孔敞开的第二位置。
2.根据权利要求1所述的反循环短节，其特征在于，所述本体的内腔包括依次连接的第一腔、第二腔、第三腔、第四腔和第五腔，其中，所述第一腔和所述第五腔的内径均等于所述流体管道的内径并且小于其余三个腔，而第二和第四腔均小于所述第三腔的内径。
3.根据权利要求2所述的反循环短节，其特征在于，所述容纳腔、憋压腔和执行部均处于所述本体的第三腔内。
4.根据权利要求2或3所述的反循环短节，其特征在于，所述滑套的第一端处于第二腔内，而第二端处于第四腔内。
5.根据权利要求2或3所述的反循环短节，其特征在于，所述滑套的第二端到执行部的距离构造成大于第四腔的长度。
6.根据权利要求2或3所述的反循环短节，其特征在于，所述连通孔处于所述第四腔内。
7.根据权利要求2或3所述的反循环短节，其特征在于，所述滑套的内腔内径与第一腔的内径相等。
8.根据权利要求1到3中任一项所述的反循环短节，其特征在于，所述连通孔的外端和憋压孔的外端均设有防塞件，或构造有防塞的结构。
9.根据权利要求1到3中任一项所述的反循环短节，其特征在于，所述本体两端的连接部通过锥形螺纹与流体管道连接。
【文档编号】E21B21/10GK203685085SQ201320863288
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】王果, 范红康, 曾义金, 牛新明, 陈天成, 孙明光, 刘建华, 马东军, 白彬珍, 刘鹏, 张海平 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院