井下套管阀阀芯设计与室内试验

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1、2第0130期年第3692卷页石油矿场机械0ILFIELDEQUIPMENT2010，39(3)：62～65文章编号：1O01—3482(2010)030062-04井下套管阀阀芯设计与室内试验胡东锋，刘贵喜，杨延增，李前春(川庆钻探工程有限公司工程技术研究院，西安710018)摘要：井下套管阀是全过程欠平衡钻井的核心工具之一，国内尚处于研究和试验阶段，尤其是对套管阀阀芯的研究尚未完全成熟。研制了一种井下套管阀的阀芯，取得了一定的技术突破。采用金属密封和弹性元件密封的复合密封结构，确保密封更为可靠；设置了双弹簧的

2、复位机构，确保阀板复位成功；采用有限元方法对阀板的受力特征进行了分析，根据分析结果对阀芯样机进行了室内承压试验。试验结果表明：阀芯在低压高压条件下密封可靠，25MPa时阀板强度满足要求。关键词：套管阀；阀芯；设计；有限元；试验中图分类号：TE931．2文献标识码：ADesignandLaboratoryTestofDownholeCasingShut-offValveCoreHUDong—feng，LIUGui—xi，YANGYan—zeng，LIQian—chun(EngineeringTechnologyRe

3、searchInstitute，SichuarcchangqingDriRingEngineeringCompanyLimited，X’an71OO18．China)Abstract：Thedownholecasingshut—offvalve(DCSV)isoneofthekeyimplementsforthefullprocessunderbalanceddrilling．Atpresent，DCSVisstillinstudyingandtestingstageinChina，andespeciallyth

4、eresearchofDCSVcoretechnologyisnotyetmature，thus，akindofDCSVcorewasdevelopedandacertaintechnologyachievementswasobtained．Itsstructurecharacteristicsare：thereisaconstantsealingangleonthesealingsurface，whichcanmakethecorehavefineexternalpressureassistingsealing

5、property；usingthecompoundsealingstructureconsistedofmetalsealingandtheelasticitycomponentssealing，whichcanensurethesealingmorereliable；settinguptheresetmechanismofpairofsprings，whichcanensurethevalveflapperresetsSUC—cessfully．Analyzingthebearingcharacteristic

6、softhevalveflapperbyusingthefiniteelementmethod，andaccordingtotheanalyzedresult，makinglaboratorybearingtestfortheprototypeofthecore，theresultshowedthatthesealingofthecorewasreliableundertheconditionoflOWandhighpressure，andthevalveflapperintensitymettherequire

7、mentsat25MPa．Keywords：casingshut—offvalve；core；design；thefiniteelementmethod；test欠平衡钻井作为一种新型钻井技术，可降低井现全过程欠平衡钻井成为该_T艺在国内发展的新要底压持效应，大幅提高机械钻速。。，所以，它一诞生求，而要实现全过程欠平衡钻井，即实现真正的欠平就受到钻井工程界的广泛关注和青睐。该技术在国衡钻井，井下套管阀就是一种不可或缺的工具。外已经作为一项成熟技术广泛应用于油田的开发，该阀安装于技术套管上，在起下钻过程中可封堵地在

8、国内也进入了一个快速发展的阶段。目前，实层压力，在该阀以上井段起下钻可按常规方法进行。收稿日期：2009—09—03作者简介：胡东锋(1977一)，男，陕西西安人，工程师，硕士研究生，2001年毕业于西安石油大学机械设计及制造专业，主要从事石油机械的研制开发工作，E—mail：cqgcjsyjl@sohu．corn。第39卷第3期胡东锋，等：井下套管阀阀芯设计与室内试验与