一种平衡式液压锁定自动灌浆装置的制作方法

1.本实用新型涉及石油、天然气钻井机械设备领域，尤其涉及一种平衡式液压锁定自动灌浆装置。

背景技术：

2.由于油田开发中后期对固井环保要求越来越高,对成本的控制也越来越严，经常需要使用到一种自动灌浆装置，自动灌浆装置是固井装置的关键部分，主要用于固井过程中控制灌浆及返液。专利号为“cn203879429u”的文件公开了一种自动灌浆循环装置，包括从上至下依次连接的钻杆接头、加长接头、芯轴、柔性管、泥浆阀和导向锥，加长接头上固定有系缆环，系缆环上连接有安全链，芯轴与柔性管的连接处套设有连接接头，位于连接接头上方的芯轴外壁套设有密封总成等等。但是现有的大多数自动灌浆装置，其内部结构比较简单，在进行固井作业时，由于井深各不相同,使得灌浆过程中不易对装置进行调节,容易出现中途循环遇阻或井内压力过高无法控制等，从而使固井不能达到预定效果。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了解决现有技术中以下缺点，而提出的一种平衡式液压锁定自动灌浆装置。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种平衡式液压锁定自动灌浆装置，包括装置外壳，所述装置外壳上滑动设置有阀体；所述装置外壳上设置有调节机构，所述调节机构包括装置外壳上固定连接的托盘，所述托盘上滑动设置有凡尔头，所述凡尔头通过弹簧和托盘连接，所述凡尔头的一端和阀体卡接,所述装置外壳上设置有调节备帽，所述调节备帽和凡尔头螺纹连接。
6.为了更好地解决上述技术问题，本实用新型采用的进一步技术方案是：所述托盘上开设有两个圆周孔，两个所述圆周孔呈对称设置。
7.为了更好地解决上述技术问题，本实用新型采用的进一步技术方案是：所述阀体上固定连接有两个锁定销体，每个所述锁定销体均和装置外壳卡接。
8.为了更好地解决上述技术问题，本实用新型采用的进一步技术方案是：所述装置外壳上开设有两个限位槽，所述阀体上开设有垂直通道以及高压水眼。
9.为了更好地解决上述技术问题，本实用新型采用的进一步技术方案是：所述装置外壳上设置有钢球，所述钢球和阀体滑动连接。
10.本实用新型的优点是：通过阀体和凡尔头的相互配合，一方面下套管时井内液压可从套管外环空进入套管内经本装置进行循环分流进入套管内,避免下套管时速度快形成套管内外有压差，使井液涌出造成人员设备损伤；另一方面是正常灌浆时，是利用井口灌浆压力的大小来控制本装置的灌浆液体从套管内向套管外循环分流速度，同时免受压差而挤压损伤套管。
11.灌浆结束后固井达到预定效果时,避免因灌浆浆液从套内经本装置上涌,应立即
向井内套管内投入钢球再打高压清水, 使本装置的阀体上锁定销钉剪断，阀体瞬间下滑与下部凡尔头合体,形成液压锁定，在高压的作用下迫使清水经阀体环孔进入阀体垂直通道内，推开凡尔头继续单向流动，将水泥浆液下压到预定的深度层，从套管内向套管外返出,当井口停止打压时凡尔头在弹簧的推力下自动与阀体下部合体，从而达到安全固井的功能。
12.在使用过程中快捷简便,取消开启关闭过程，实施自动灌浆功能，浆液通过阀体垂直通道进入井内,安全环保的同时有利于集中控制浆液流速的均匀和流量的大小。
13.4、适用性和抗拉承压能力强，可适用深井以及斜度为十五度以下斜井作业，整体装置抗拉性能好承压能力强。
附图说明
14.图1为本实用新型提出的一种平衡式液压锁定自动灌浆装置自动灌浆状态的正面结构示意图；
15.图2为本实用新型提出的一种平衡式液压锁定自动灌浆装置液压锁定状态的正面剖视结构示意图；
16.图3为本实用新型提出的一种平衡式液压锁定自动灌浆装置封堵固井状态的正面剖视结构示意图；
17.图4为装置外壳和阀体的俯视剖面结构示意图。
18.图中：1装置外壳、2阀体、3锁定销体、4凡尔头、5弹簧、6托盘、7调节备帽、8垂直通道、9圆周孔、10钢球、11高压水眼、12限位槽。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
20.如图1-4所示，一种平衡式液压锁定自动灌浆装置，包括装置外壳1，装置外壳1上滑动设置有阀体2，装置外壳1上设置有调节机构，调节机构包括装置外壳1上固定连接的托盘6，托盘6上滑动设置有凡尔头4，凡尔头4通过弹簧5和托盘6连接，凡尔头4的一端和阀体2卡接，装置外壳1上设置有调节备帽7，调节备帽7和凡尔头4螺纹连接,调节备帽7的设置，可以限制凡尔头4的移动，防止凡尔头4和托盘6脱离，托盘6上开设有两个圆周孔9，两个圆周孔9呈对称设置。圆周孔9的设置，方便水泥浆液通过托盘6,阀体2上固定连接有两个锁定销体3，每个锁定销体3均和装置外壳1卡接。
21.锁定销体3的设置，方便将阀体2和装置外壳1卡接固定，从而保证固井工作的顺利进行，装置外壳1上开设有两个限位槽12，阀体2上开设有垂直通道8以及高压水眼11,限位槽12的设置，可以在锁定销体3移动时起到一个缓冲作用，垂直通道8的设置，方便水泥浆液从阀体2内部通过，保证灌浆工作的顺利进行，高压水眼11的设置，可以将高压清水从高压水眼11注入，推动水泥浆液进入到一定的深度层，从而保证固井达到预定的效果，装置外壳1上设置有钢球10，钢球10和阀体2滑动连接。钢球10的设置，可以将阀体2上的垂直通道8堵住，再利用水压作用在钢球10上以及阀体2的上端面上，使得阀体2和装置外壳1发生相对滑动，从而将锁定销体3上的锁定销钉剪断。
22.本实用新型中，当需要使用本装置时，将本装置和配套的套管连接好后再缓慢放入井中，井内的压力会从装置外壳1的下部向上进入装置外壳1内部，通过托盘6上的圆周孔9进入装置外壳1内部，再通过阀体2上的垂直通道8进入装置外壳1上部连接的套管内，正常作业时起到循环分流井内压力，确保连续下套管时井内套管内、外压力平衡的作用。
23.当套管下达到预定深度以后，下一步开始灌浆固井过程，首先要检查注浆通道是否处于全通状态，先小排量灌浆，再逐步加大排量，直至井口套管外循环返液正常时为准，继续自动灌浆,水泥浆液通过上部套管进入到装置外壳1内部，再通过阀体2上的垂直通道8下行,通过凡尔头4进入托盘6上的圆周孔9内，再通过圆周孔9自动灌入井底再到套管外，返出到井口，在整个过程中应注意返液情况，返液量过大说明注浆不正常，过少说明反液循环受阻，应及时采取相应排除措施。
24.当灌浆达到预定效果后，避免因灌浆停止时井内压力突然升高使水泥浆液从套内经本装置上涌,应立即向井内套管内投入钢球10，再打高压清水, 在水压的作用下，使得阀体2上的锁定销体3和装置外壳1发生相对滑动，将锁定销体3上的锁定销钉剪断，同时阀体2瞬间下滑与下部凡尔头4卡接,形成液压锁定，在高压的作用下迫使清水经阀体2上高压水眼11进入阀体2上的垂直通道8内，推开凡尔头4的同时压缩弹簧5，使得弹簧5发生形变，清水继续单向向下流动，从而将水泥浆液下压到预定的深度层，清水再从套管内向套管外正常返出。
25.当水泥浆液下压到预定的深度层且套管外返液正常时，即算是固井结束，此时停止打高压清水，凡尔头4在弹簧5的推力下自动上升，与阀体2下部卡接合体，凡尔头4的下部是由调节备帽7锁紧限位，从而达到安全封井固井的效果，通过阀体2和凡尔头4的相互配合，一方面下套管时井内液压可从套管外进入套管内，经本装置进行循环分流进入套管内,避免下套管时速度快形成套管内外有压差，使井液涌出造成人员设备损伤；另一方面是正常灌浆时，是利用井口灌浆压力的大小来控制本装置的灌浆液体从套管内向套管外循环分流的速度，同时免受压差而挤压损伤套管，灌浆结束后固井达到预定效果时,避免因灌浆浆液从套内经本装置上涌,应立即向井内套管内投入钢球10再打高压清水, 使本装置的阀体2上锁定销钉剪断，阀体2瞬间下滑与下部凡尔头4合体,形成液压锁定，在高压的作用下迫使清水进入阀体2上的垂直通道8内，推开凡尔头4继续单向流动，将水泥浆液下压到预定的深度层，从套管内向套管外返出,当井口停止打压时，凡尔头4在弹簧5的推力下自动与阀体2下部合体，从而达到安全固井的功能，本装置在使用过程中快捷简便,取消开启关闭过程,实施自动灌浆功能;浆液通过阀体2的垂直通道8进入井内,安全环保的同时有利于集中控制浆液流速的均匀和流量的大小，适用性和抗拉承压能力强，可适用深井以及斜度为十五度以下斜井作业，整体装置抗拉性能好承压能力强。

技术特征：

1.一种平衡式液压锁定自动灌浆装置，包括装置外壳（1），其特征在于，所述装置外壳（1）上滑动设置有阀体（2）；所述装置外壳（1）上设置有调节机构，所述调节机构包括装置外壳（1）上固定连接的托盘（6），所述托盘（6）上滑动设置有凡尔头（4），所述凡尔头（4）通过弹簧（5）和托盘（6）连接，所述凡尔头（4）的一端和阀体（2）卡接，所述装置外壳（1）上设置有调节备帽（7），所述调节备帽（7）和凡尔头（4）螺纹连接。2.根据权利要求1所述的一种平衡式液压锁定自动灌浆装置，其特征在于，所述托盘（6）上开设有两个圆周孔（9），两个所述圆周孔（9）呈对称设置。3.根据权利要求2所述的一种平衡式液压锁定自动灌浆装置，其特征在于，所述阀体（2）上固定连接有两个锁定销体（3），每个所述锁定销体（3）均和装置外壳（1）卡接。4.根据权利要求3所述的一种平衡式液压锁定自动灌浆装置，其特征在于，所述装置外壳（1）上开设有两个限位槽（12），所述阀体（2）上开设有垂直通道（8）以及高压水眼（11）。5.根据权利要求4所述的一种平衡式液压锁定自动灌浆装置，其特征在于，所述装置外壳（1）上设置有钢球（10），所述钢球（10）和阀体（2）滑动连接。

技术总结

本实用新型公开了一种平衡式液压锁定自动灌浆装置，包括装置外壳，所述装置外壳上滑动设置有阀体，所述装置外壳上设置有调节机构，所述调节机构包括装置外壳上固定连接的托盘，所述托盘上滑动设置有凡尔头，所述凡尔头通过弹簧和托盘连接，所述凡尔头的一端和阀体卡接。本实用新型通过阀体和凡尔头的相互配合，一方面下套管时井内液压可从套管外环空进入套管内经本装置进行循环分流进入套管内,避免下套管时速度快形成套管内外有压差，使井液涌出造成人员设备损伤；另一方面是正常灌浆时，是利用井口灌浆压力的大小来控制本装置的灌浆液体从套管内向套管外循环分流速度，同时免受压差而挤压损伤套管。免受压差而挤压损伤套管。免受压差而挤压损伤套管。