射孔管柱

摘要

本发明提供一种射孔管柱，包括设于射孔管柱下端的射孔枪、与射孔枪上端连接的压力开孔起爆装置和位于压力开孔起爆装置上方的校深短节，在压力开孔起爆装置和校深短节之间还设有撞击式循环阀，从而使得液体可以从管柱中流出实现循环，有效解决了现有技术的射孔管柱中管柱堵塞造成仪器不能顺利进入，而需要多次起下管柱，造成返工，增加成本的问题，保证了管柱的畅通及后续射孔相关工作的进行。

权利要求

1.一种射孔管柱，包括：设于所述射孔管柱下端的射孔枪、与所述射孔枪上端连接的压力开孔起爆装置和位于所述压力开孔起爆装置上方的校深短节，其特征在于，在所述压力开孔起爆装置和所述校深短节之间还设有撞击式循环阀；

所述撞击式循环阀包括筒体和设于筒体内的滑套，所述筒体的上端连接上接头，所述筒体的下端连接下接头，所述筒体具有第一内径段和第二内径段，所述第一内径段的内径小于所述第二内径段的内径，所述第一内径段和第二内径段相接部形成台阶，所述第二内径段位于所述筒体的下端一侧，所述滑套的外圆周上具有环形凸台，所述环形凸台将所述滑套在轴向上分为第一部分和第二部分，所述第一部分与所述筒体的第一内径段滑动密封连接，所述环形凸台与所述筒体的第二内径段滑动密封连接，所述下接头与所述筒体的下端连接，且所述下接头与所述筒体之间密封，所述滑套的第二部分伸入下接头内，且滑套的第二部分与下接头之间滑动密封连接，所述滑套的第一部分上套设有剪切套，所述剪切套通过剪切销钉与滑套固定，所述剪切套位于筒体的第二内径段并抵于台阶处，所述滑套上具有通至环形凸台与下接头的端部之间的径向传压孔，所述径向传压孔内设有在一定垂直作用力下即折断的撞销，所述撞销的根部具有轴向盲孔，所述盲孔突出于所述滑套内壁，所述撞销的根部与所述径向传压孔密封连接，所述撞销的头部位于滑套内部，所述滑套的第一部分一侧的端部设有在一定外力撞击下即破碎的封堵盘，所述筒体上开有径向的循环孔，所述滑套的外壁上具有周向的卡槽，所述卡槽内设有开口卡环，所述筒体或下接头具有与开口卡环相配合的止退结构；

所述止退结构包括设置在所述筒体内壁上的环形凹槽；

所述撞销的圆周上设置有环形切槽，且所述环形切槽位于所述所述撞销的根部。

2.根据权利要求1所述的射孔管柱，其特征在于，所述开口卡环位于滑套的第二部分，所述止退结构为下接头位于筒体内的端部。

3.根据权利要求1所述的射孔管柱，其特征在于，所述开口卡环位于所述滑套的环形凸台处，所述止退结构为开设于筒体第二内径段的环形凹槽。

4.根据权利要求1所述的射孔管柱，其特征在于，所述开口卡环位于所述滑套的第一部分，所述止退结构为开设于筒体第一内径段的环形凹槽。

5.根据权利要求1所述的射孔管柱，其特征在于，所述滑套的第一部分一侧的端部具有沉孔，所述封堵盘设于所述沉孔内，所述滑套上设置固定装置将所述封堵盘固定于所述沉孔内。

6.根据权利要求5所述的射孔管柱，其特征在于，所述固定装置为沉孔部的内壁螺纹连接的固定螺母。

7.根据权利要求5所述的射孔管柱，其特征在于，所述固定装置为与滑套连接的固定销钉。

8.根据权利要求1所述的射孔管柱，其特征在于，所述封堵盘为玻璃或陶瓷制成。

9.根据权利要求1所述的射孔管柱，其特征在于，所述上接头与所述筒体一体式结构或所述上接头与所述筒体通过螺纹连接。

10.根据权利要求1所述的射孔管柱，其特征在于，所述下接头还通过紧定螺钉与所述筒体固定。

说明书

射孔管柱

技术领域

[0001] 本发明涉及油气井井下设备技术领域，尤其涉及一种射孔管柱。

背景技术

[0002] 在修井补孔作业时，需要下入射孔管柱进行相关射孔作业。但在下入的过程中，射孔管柱频繁接触井壁会导致沉积在井壁上的杂质落入管柱内，从而容易导致管柱变扣缩径处的堵塞，最终影响后续的射孔管柱校深及射孔作业。

[0003] 因此，在实际操作过程中需要每隔一段时间起下射孔管柱，对其进行冲洗以防止堵塞现象的发生。

[0004] 但是，频繁地起下射孔管柱，不但会造成射孔施工的返工，还会增加作业成本。

发明内容

[0005] 本发明提供一种射孔管柱，有效解决了现有技术的射孔管柱中管柱堵塞造成的仪器不能顺利进入，而需要多次起下管柱，造成返工，增加成本的问题，保证了管柱的畅通及后续射孔相关工作的进行。

[0006] 本发明提供一种射孔管柱，包括设于所述射孔管柱下端的射孔枪、与所述射孔枪上端连接的压力开孔起爆装置和位于所述压力开孔起爆装置上方的校深短节，其特征在于，在所述压力开孔起爆装置和所述校深短节之间还设有撞击式循环阀。

[0007] 如上所述的射孔管柱，可选的，所述撞击式循环阀包括筒体和设于筒体内的滑套，所述筒体的上端连接上接头，所述筒体的下端连接下接头，所述筒体具有第一内径段和第二内径段，所述第一内径段的内径小于所述第二内径段的内径，所述第一内径段和第二内径段相接部形成台阶，所述第二内径段位于所述筒体的下端一侧，所述滑套的外圆周上具有环形凸台，所述环形凸台将所述滑套在轴向上分为第一部分和第二部分，所述第一部分与所述筒体的第一内径段滑动密封连接，所述环形凸台与所述筒体的第二内径段滑动密封连接，所述下接头与所述筒体的下端连接，且所述下接头与所述筒体之间密封，所述滑套的第二部分伸入下接头内，且滑套的第二部分与下接头之间滑动密封连接，所述滑套的第一部分上套设有剪切套，所述剪切套通过剪切销钉与滑套固定，所述剪切套位于筒体的第二内径段并抵于台阶处，所述滑套上具有通至环形凸台与下接头的端部之间的径向传压孔，所述径向传压孔内设有在一定垂直作用力下即折断的撞销，所述撞销的根部具有轴向盲孔，所述盲孔突出于所述滑套内壁，所述撞销的根部与所述径向传压孔密封连接，所述撞销的头部位于滑套内部，所述滑套的第一部分一侧的端部设有在一定外力撞击下即破碎的封堵盘，所述筒体上开有径向的循环孔，所述滑套的外壁上具有周向的卡槽，所述卡槽内设有开口卡环，所述筒体或下接头具有与开口卡环相配合的止退结构。

[0008] 如上所述的射孔管柱，可选的，所述开口卡环位于滑套的第二部分，所述止退结构为下接头位于筒体内的端部。

[0009] 如上所述的射孔管柱，可选的，所述开口卡环位于所述滑套的环形凸台处，所述止退结构为开设于筒体第二内径段的环形凹槽。

[0010] 如上所述的射孔管柱，可选的，所述开口卡环位于所述滑套的第一部分，所述止退结构为开设于筒体第一内径段的环形凹槽。

[0011] 如上所述的射孔管柱，可选的，所述滑套的第一部分一侧的端部具有沉孔，所述封堵盘设于所述沉孔内，所述滑套上设置固定装置将所述封堵盘固定于所述沉孔内。

[0012] 如上所述的射孔管柱，可选的，所述固定装置为沉孔部的内壁螺纹连接的固定螺母。

[0013] 如上所述的射孔管柱，可选的，所述固定装置为与滑套连接的固定销钉。

[0014] 如上所述的射孔管柱，可选的，所述封堵盘为玻璃或陶瓷制成。

[0015] 如上所述的射孔管柱，可选的，所述上接头与所述筒体一体式结构或所述上接头与所述筒体通过螺纹连接。

[0016] 如上所述的射孔管柱，可选的，所述下接头还通过紧定螺钉与所述筒体固定。

[0017] 本发明提供的射孔管柱，包括设于射孔管柱下端的射孔枪、与射孔枪上端连接的压力开孔起爆装置和位于压力开孔起爆装置上方的校深短节，在压力开孔起爆装置和校深短节之间还设有用于解决管柱堵塞的问题撞击式循环阀，从而使得液体可以从管柱中流出实现循环，有效解决了现有技术的射孔管柱中管柱堵塞造成的仪器不能顺利进入，而需要多次起下管柱，造成返工，增加成本的问题，保证了管柱的畅通及后续射孔相关工作的进行。

附图说明

[0018] 图1为本发明的撞击式循环阀的结构剖图；

[0019] 图2为图1中A部放大图；

[0020] 图3为图1中B部放大图。

[0021] 附图标记说明：

[0022] 1：筒体；

[0023] 2：滑套；

[0024] 3：上接头；

[0025] 4：下接头；

[0026] 5：剪切套；

[0027] 6：剪切销钉；

[0028] 7：撞销；

[0029] 8：封堵盘；

[0030] 9：开口卡环

[0031] 101：第一内径段；

[0032] 102：第二内径段

[0033] 103：径向循环孔；

[0034] 104：台阶；

[0035] 201：环形凸台；

[0036] 202：第一部分；

[0037] 203：第二部分；

[0038] 204：径向传压孔；

[0039] 701：盲孔；

[0040] 702：环形切槽；

[0041] 11：密封圈；

[0042] 9：卡环。

具体实施方式

[0043] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0044] 图1为本发明的撞击式循环阀的结构剖图；图2为图1中A部放大图；图3为图1中B部放大图。

[0045] 本实施例提供一种射孔管柱，包括设于射孔管柱下端的射孔枪、与射孔枪上端连接的压力开孔起爆装置和位于压力开孔起爆装置上方的校深短节，在压力开孔起爆装置和校深短节之间还设有用于解决管柱堵塞的问题撞击式循环阀。

[0046] 本发明提供的射孔管柱，使得液体可以从管柱中流出实现循环，有效解决了现有技术的射孔管柱中管柱堵塞造成的仪器不能顺利进入，而需要多次起下管柱，造成返工，增加成本的问题，保证了管柱的畅通及后续射孔相关工作的进行。

[0047] 在上述实施例的基础上，如图1至图3所示，射孔管柱中撞击式循环阀包括筒体1和设于筒体1内的滑套2，筒体1的上端连接上接头3，筒体1的下端连接下接头4，筒体1具有第一内径段101和第二内径段102，第一内径段101的内径小于102的内径，第一内径段101和第二内径段102相接部形成台阶104，第二内径段102位于筒体1的下端一侧，滑套2的外圆周上具有环形凸台201，环形凸台201将滑套2在轴向上分为第一部分202和第二部分203，第一部分202与筒体1的第一内径段101滑动密封连接，环形凸台201与筒体1的第二内径段102滑动密封连接，下接头4与筒体1的下端连接，且下接头4与筒体1之间密封，滑套2的第二部分203伸入下接头4内，且滑套2的第二部分203与下接头4之间滑动密封连接，滑套2的第一部分202上套设有剪切套5，剪切套5通过剪切销钉6与滑套2固定，剪切套5位于筒体1的第二内径段102并抵于台阶104处，滑套2上具有通至环形凸台201与下接头4的端部之间的径向传压孔204，径向传压孔204内设有在一定垂直作用力下即折断的撞销7，撞销7的根部具有轴向盲孔701，盲孔701突出于滑套2内壁，撞销7的根部与径向传压孔204密封连接，撞销7的头部位于滑套2内部，滑套2的第一部分202一侧的端部设有在一定外力撞击下即破碎的封堵盘
8，筒体1上开有径向的循环孔103，滑套2的外壁上具有周向的卡槽，卡槽内设有开口卡环9，筒体1或下接头4具有与开口卡环9相配合的止退结构。

[0048] 在本实施例中，上接头3和下接头4可以通过螺纹进行连接，当采用螺纹方式进行连接时，下接头4具有外螺纹，筒体1的下端具有与下接头4的外螺纹适配的内螺纹；上接头3和下接头4也可以通过卡合的方式或者别的方式进行连接，对于连接方式根据具体实际情况进行设定，本发明对此不作限定。本实施例提供的撞击式循环阀中剪切销钉6的端部要避免突出剪切套5的外表面，可以通过在剪切套5的外圆周开设凹槽，使得剪切销钉6设于剪切套5的外圆周上的该凹槽内以避免突出剪切套5的外表面；或者，通过在剪切套5的外圆周开设销钉沉孔，从而使得剪切销钉6设于该销钉沉孔内以避免剪切销钉6的端部突出剪切套5的外表面，当然对于避免剪切销钉6的端部突出剪切套5的外表面的措施，本发明不作限制。

[0049] 需要说明的是，盲孔701的方向是相对于撞销7的方向来说的，也就是说，盲孔701的轴向方向与撞销7的轴向方向相同，而该方向与滑套2的轴向方向相垂直；同样，传压孔204的方向也是相对于撞销7的方向来说的，传压孔204的轴向方向与撞销7的轴向方向相同，而该方向与滑套2的轴向方向相垂直。

[0050] 还需要说明的是，剪切销钉6是固定在滑套2上的，可以选择在滑套2上开口以使剪切销钉6嵌入到滑套2中，也可以采用别的方式使得剪切销钉6固定到滑套2上，本发明对此不作限制。剪切套5是具有开口的环状结构，所开设的开口大小应该与剪切销钉6的粗细程度相配合，以使得在装配过程中，滑套2进入筒体1的下端开口向上滑行到一定距离，滑套2上的剪切销钉6可以卡入剪切套5中，如果剪切套5开口过小，而剪切销钉6过粗，会使得剪切销钉6无法卡入剪切套5中。

[0051] 在本实施例中，当需要液体循环时，剪切套5阻止滑套2封堵循环孔103，循环孔103导通，此时，上接头3所连接的传送管道开口处可以安装增压泵，对管柱内的液体进行增压，管柱内的液体压力大于管柱外的液体压力，从而在压力的作用下管柱内的液体持续地裹挟着管柱内的杂质通过径向循环孔103流出，同时由于封堵盘8的封挡，这些液体不会流入管柱下方；当需要循环孔封闭时，从上接头3方向来的重物击碎封堵盘8，并继续下落撞断撞销7，撞销7内的轴向盲孔701与径向传压孔204导通，高压液体进入管柱下方，从撞销7被撞断处流至环形凸台201与下接头4的端部之间并且作用于环形凸台201和下接头4，施加给环形凸台201向上的作用力同时施加给下接头4向下的作用力，这两种作用力都会使得滑套2向上运动，当作用力到达一定值，固定剪切套5的剪切销钉6剪断，滑套2上行将循环孔103封闭，待上升到一定位置，开口卡环9与止退结构作用，滑套2不再上行，同时也阻止滑套2下行。

[0052] 本发明提供的射孔管柱通过在撞击式循环阀的筒体1上开设循环孔103实现流体的循环，从而可以将管柱内的杂质等随循环的流体排出，避免了杂质堵塞管柱。而通过在撞击式循环阀的筒体1内部的滑套2的上端设置的封堵盘8可以避免杂质进入下方的管柱内，避免对下方的管柱造成堵塞。管柱畅通后，通过下入的仪器(如校深仪)将撞击式循环阀的封堵盘8击碎，并将撞销7击断，这样井内的高压液体通过撞销7处的径向传压孔204进入到滑套2的环形凸台与下接头4的端部之间，从而给滑套2向上的压力，在剪切销钉6剪断后滑套2上行，将循环孔封闭，以便管柱进行相应工艺的操作，从而有效解决了现有技术的射孔管柱中管柱堵塞造成仪器不能顺利进入，而需要多次起下管柱，造成返工，增加成本的问题，保证了管柱的畅通及后续射孔相关工作的进行。

[0053] 在上述实施例的基础上，如图2所示，本发明提供的射孔管柱中撞击式循环阀的撞销7可以参考剪切销钉6的构造，并且开设盲孔701，以便在撞销7折断后使径向传压孔204导通。并且可以根据实际情况设计撞销7折断的切向力，以便在应用中通过下入的仪器即可将撞销7击断。为了撞销7在应用过程中能顺利折断，撞销7的外圆周上开有环形切槽702，并且环形切槽702的开设位置应该视盲孔701的长度而定，如果环形切槽702开设的太过远离滑套2的外边缘，撞销7从该环形切槽702处被撞断后不能实现与管柱的导通，则高压液体进入不到盲孔701中进而进入不到传压孔204中，致使滑套2无法上行，所以在实际应用过程中，环形切槽702与滑套2外边缘的距离应该小于盲孔701的长度，以使得撞销7折断后盲孔701能够与管柱导通，这样在撞击下撞销7就沿环形切槽702断开，撞销7的盲孔701变成通孔，然后与滑套2上的径向传压孔204也导通。本发明中的封堵盘8可以根据需要设计其被击碎的外力。以便在应用中通过下入的仪器即可将封堵盘8击碎。封堵盘8的材质只要满足在一定外力撞击下即被击碎即可，但材质的硬度不应该过大或过小，硬度过大，会使得封堵盘8难以被击碎，硬度过小，会使得封堵盘8容易在高压液体的压力作用下破碎，因此，封堵盘8的强度大小应该适中，在实际应用中，封堵盘8的材质可以为玻璃或陶瓷。

[0054] 在上述实施例的基础上，上接头3与筒体1可以是一体式结构，或者上接头3与筒体1通过螺纹连接，本发明对此不作限制。当上接头3与筒体1螺纹连接时，伸入筒体1内部的上接头3的端部可以在滑套2封闭循环孔103后阻止滑套2继续上行。当然，也可以通过在筒体1内壁上设置凸台来在滑套2封闭循环孔103后阻止滑套2继续上行。

[0055] 在上述实施例的基础上，下接头4还可以通过紧定螺钉10与筒体1固定，以使得下接头4能够与筒体1的连接更加紧密。

[0056] 在上述实施例的基础上，滑套2的第一部分202一侧的端部应与循环孔103的下沿平齐或略高于循环孔103的下沿，而不能低于循环孔103下沿，因为，如果滑套2的第一部分202一侧的端部低于循环孔103下沿，会导致一部分杂质沉积在封堵盘8上，只有滑套2的第一部分202一侧的端部平齐或略高于循环孔103的下沿，在反复循环洗井过程中，管柱内的液体在压力的作用下才可以持续地裹挟着管柱内的杂质通过径向循环孔103流出，而避免在封堵盘8上存积。

[0057] 在上述实施例的基础上，开口卡环9可以位于滑套2的第二部分203，止退结构为下接头4位于筒体1内的端部。当滑套2上行将循环孔103封闭后，开口卡环9行至下接头4的端部，开口卡环9弹开并与下接头4的端部作用，滑套2不再上行，同时也阻止滑套2向下运行，实现对循环孔103的封堵。当然开口卡环9和相应的止退结构的位置及具体构造并不限于本实施例，本发明对开口卡环9和相应的止退结构的位置及具体构造不作限定。如开口卡环9可以位于滑套2的环形凸台201处，相应的，止退结构为开设于筒体1第二内径段102的环形凹槽(本实施例中的开口卡环9的位置及相应的止退结构的构造及位置本领域技术人员应能理解，故未提供相同的构造图)，当滑套2上行将循环孔103封闭后，开口卡环9行至筒体1第二内径段102的环形凹槽处，开口卡环9弹开作用于环形凹槽，实现对循环孔103的封堵，同时阻止滑套2在轴向上滑动。或者开口卡环9可以位于滑套2的第一部分202，相应的，止退结构为开设于筒体1第一内径段101的环形凹槽，同样，当滑套2上行将循环孔103封闭后，开口卡环9行至筒体1第二内径段102的环形凹槽处，开口卡环9弹开作用于环形凹槽，实现对循环孔103的封堵，同时阻止滑套2在轴向上滑动。

[0058] 在上述实施例的基础上，如图3所示，滑套2的第一部分202一侧的端部具有沉孔，封堵盘8设于沉孔内，滑套2上设置固定装置将封堵盘8固定于沉孔内。该种构造便于封堵盘8的安装及更换。当然，也可采用其他适当的形式来将封堵盘8固定于沉孔内，其中固定装置可采用固定螺母，固定螺母与滑套2的沉孔部的内壁螺纹连接，从而将封堵盘8固定于沉孔内。固定装置或者可以选用固定销钉，多个固定销钉与滑套2连接，从而将封堵盘8固定于沉孔内。固定装置还可以为挡环，在封堵盘8上方放置挡环于沉孔内，用固定销钉将挡环与滑套2固定。如图3所示，固定装置采用弹性卡环9，沉孔的内壁上开有卡槽，弹性卡环9设于该卡槽内，从而将封堵盘8固定于沉孔内。

[0059] 在上述实施例的基础上，在封堵盘8与滑套2之间可以设置有密封圈11，从而实现了封堵盘8和滑套2之间的良好封堵。

[0060] 在上述实施例的基础上，本发明提供的射孔管柱中撞击式循环阀的各部件之间的密封可以通过O形圈实现。在本实施例中，滑套2的第一部分202上至少设有两组O形圈，每组O形圈可以是单个O形圈，也可以是两个或两个以上的O形圈组合。该两组O形圈之间具有一定距离，以便在滑套2上行将循环孔103封闭时，循环孔位于两组O形圈之间，从而实现对循环孔103的良好封闭。如图1所示，下接头4的端部上设置止退结构时，相应的，开口卡环9位于滑套2的第二部分203上，用于滑套2与下接头4之间密封的O形圈将对于开口卡环9更靠近滑套2第二部分203一侧的端部，即开口卡环9位于该O形圈的内侧。当开口卡环9作用于下接头4的端部时，该O形圈仍然将滑套2与下接头4之间密封。用于滑套2与其他部件之间密封的O形圈均设置在滑套2上，即在滑套2的外圆上开设密封槽，O形圈设置于密封槽内。

[0061] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。