CN101956540B - 一种新型钻杆阀 - Google Patents

一种新型钻杆阀 Download PDF

Info

Publication number
CN101956540B
CN101956540B CN200910164602.XA CN200910164602A CN101956540B CN 101956540 B CN101956540 B CN 101956540B CN 200910164602 A CN200910164602 A CN 200910164602A CN 101956540 B CN101956540 B CN 101956540B
Authority
CN
China
Prior art keywords
urceolus
central tube
drill pipe
pipe valve
outer barrel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200910164602.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN101956540A (zh
Inventor
高本文
陈若铭
宋朝晖
穆总结
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kelamayi Well Drilling Tech Inst Of Cnpc Western Drilling Engineering Co ltd
Original Assignee
Kelamayi Well Drilling Tech Inst Of Cnpc Western Drilling Engineering Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kelamayi Well Drilling Tech Inst Of Cnpc Western Drilling Engineering Co ltd filed Critical Kelamayi Well Drilling Tech Inst Of Cnpc Western Drilling Engineering Co ltd
Priority to CN200910164602.XA priority Critical patent/CN101956540B/zh
Publication of CN101956540A publication Critical patent/CN101956540A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101956540B publication Critical patent/CN101956540B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明涉及油气钻井作业用一种新型钻杆阀，由下外筒(1)、套在下外筒(1)内的阀芯总成(2)、插入下外筒(1)内并以螺纹与其连接的上外筒(5)、中心管(7)组成，阀芯总成(2)由销钉活动连接在阀体下端的阀板、弹簧、螺钉等组成，下外筒(1)内部留有两个台阶，下外筒(1)下部内台阶端面为小角度斜锥面，其上部台阶内径大于下部台阶的内径，阀芯总成(2)上部有外凸台，并且该外凸台座于上外筒(1)的上部内台阶上；上外筒(5)内有台阶，中心管(7)上台阶端面与上外筒(5)、中心管(7)外表面形成空腔，上外筒(5)在该空腔位置留有至少一个连通孔。本发明具有工作性能可靠，密封性能高，使用寿命长等特点。

Description

一种新型钻杆阀
技术领域
本发明涉及油气钻井作业工具，特别是连接在钻柱上防止溢流事故发生的一种新型钻杆阀，属于井下工具类。 
背景技术
在油气井钻井过程中，为了井控安全，需要在钻具组合中安装一个单流阀，以防止在井底发生负压差的状态下地层高压流体通过钻头进入钻柱，造成井涌甚至井喷等复杂工况的出现。目前使用的钻杆阀多以球型及箭形止回阀为主，由于这些类型的单流阀在井底作业中，受到泥浆冲刷、井下震动等恶劣工作环境下，常常发生刺漏及密封不可靠等现象，从而对钻杆单流阀的工作寿命带来影响；有时钻遇高压油气层甚至会发生单流阀失效等现象，这给井控的安全实施带来一定困难。 
本发明借鉴已经成熟的井下套管阀技术，将套管阀阀芯总成结构置于钻柱内，而常规套管阀采用地面注液压油经副管开关阀板的方式，该方式不能用于旋转的钻柱，要求必须采用一种无需辅助工具就能实现阀板自由开关的工具。 
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种新型钻杆阀，能够避免刺漏、密封可靠，无需辅助工具就能实现自行开关。 
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：主要由下外筒、套在下外筒内的阀芯总成、插入下外筒内并以螺纹与其连接的上外筒、中心管组成，阀芯总成由销钉活动连接在阀体下端的阀板、弹簧、螺钉等组成，下外筒内部留有两个台阶，下外筒下部内台阶端面为小角度斜锥面，其上部台阶内径大于下部台阶的内径，阀芯总成上部有外凸台，并且该外凸台座于下外筒的上部内台阶上；上外筒内有台阶，中心管上部有上下两个外台阶，中心管上台阶端面与上外筒、中心管外表面形成空腔，上外筒在该空腔位置留有至少一个连通孔。 
在阀芯关闭状态下，下外筒下端内台阶斜锥面下端至中心管下端面之间的距离至少等于中心管下台阶端面至上外筒中心内台阶端面之间的距离。 
中心管下台阶端面至上台阶端面的距离大于上外筒的连通孔孔径。 
中心管下行距离大于阀芯完全打开的开度。 
中心管上部内有十字形凹槽。 
中心管和上外筒之间形成的空腔上下分别有第四O型密封圈和第三O型密封圈密封；下外筒与阀芯总成通过第一O型密封圈进行密封；上外筒与下外筒通过第二O型密封圈进行密封。 
上外筒径向均布三个连通孔。 
阀芯总成与下外筒之间可采用键槽插入固定。 
下外筒下部有标准螺纹、上外筒上部有标准内螺纹方便与钻柱连接。 
该钻杆阀在入井过程中不受井下钻具组合的限制，可安装在钻柱任意位置处。 
本发明的优点在于：结构紧凑、操作方便、安全可靠；由于采用中心管 打开阀板，将阀板藏于中心管外，避免受钻井液的冲蚀。 
附图说明
图1为本发明结构示意图； 
图2为本发明阀板处于打开状态示意图。 
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可依据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。 
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。 
本发明主要由下外筒1、套在下外筒1内的阀芯总成2、插入下外筒1内并以螺纹与其连接的上外筒5、中心管7组成，阀芯总成2由销钉活动连接在阀体下端的阀板、弹簧、螺钉组成，下外筒1内部留有两个台阶，下外筒1下部内台阶端面为小角度斜锥面，其上部台阶内径大于下部台阶的内径，阀芯总成2上部有外凸台，并且该外凸台座于下外筒1的上部内台阶上；上外筒5内有台阶，中心管7上部有上下两个外台阶，中心管7上台阶端面与上外筒5、中心管7外表面形成空腔，上外筒5在该空腔位置留有至少一个连通孔。 
在阀芯关闭状态下，下外筒1下端内台阶斜锥面下端至中心管7下端面之间的距离至少等于中心管7下台阶端面至上外筒5中心内台阶端面之间的距离。 
中心管7下台阶端面至上台阶端面的距离大于上外筒5的连通孔孔径。 
中心管7下行距离大于阀芯完全打开的开度，即阀板径向长度。 
可根据实际需要，对上述一种新型钻杆阀进一步优化或/和改进： 
为便于安装和拆卸，在中心管7上部内有十字形凹槽。 
中心管7和上外筒5之间形成的空腔上下分别有第四O型密封圈8和第三O型密封圈6密封；下外筒1与阀芯总成2通过第一O型密封圈3进行密封；上外筒5与下外筒1通过第二O型密封圈4进行密封。在本实施例中各密封圈均为两组，可依据实际情况适当增添或减少密封圈的数量。 
上外筒5径向均布三个连通孔，孔之间间隔120度，本实施例中采用径向均布4个连通孔。 
阀芯总成2与下外筒1之间可采用键槽插入固定，也可采用焊接等方式固定。 
下外筒1下部有标准螺纹、上外筒5上部有标准内螺纹方便与钻柱连接。 
该钻杆阀在入井过程中不受井下钻具组合的限制，可安装在钻柱任意位置处。 
本发明另一种本实施方式，在于上外筒6与中心管7空腔下部采用第三O型密封圈6密封的位置加工成台阶，中心管7自此台阶下部分的外径可进一步缩小，阀芯总成2内可设键槽，中心管7下端为花键插入上述键槽内，形成滑动配合 
本发明的工作原理：该钻杆阀在入井过程中不受井下钻具组合的限制，可安装在钻柱的任意位置处，当进行泥浆循环时，由于中心管7上下截面的大小差异，形成压差，迫使中心管7下行，从而打开阀芯总成2的阀板，钻杆阀呈开启状态，在钻进工况、起下钻工况等作业过程中，钻井阀将一直呈现开启状态，不会对钻井作业产生任何影响；当钻遇高压油气层时， 地面观测有溢流显示，此时，关闭井口井控装置，地层高压流体将通过上外筒5上的均匀分布的连通孔进入中心管7与上外筒5形成的空腔内，由于钻头的节流作用，进入钻杆阀内部的高压流体将推动中心管7向上移动，阀芯总成2的阀板在弹簧的作用下关闭，从而防止地层高压流体通过钻头进入钻柱，确保了井控安全。 

Claims (10)

1.一种新型钻杆阀，主要由下外筒(1)、套在下外筒(1)内的阀芯总成(2)、插入下外筒(1)内并以螺纹与其连接的上外筒(5)、中心管(7)组成，阀芯总成(2)由销钉活动连接在阀体下端的阀板、弹簧、螺钉组成，其特征在于：下外筒(1)内部留有两个台阶，下外筒(1)下部内台阶端面为小角度斜锥面，其上部台阶内径大于下部台阶的内径，阀芯总成(2)上部有外凸台，并且该外凸台座于下外筒(1)的上部内台阶上；上外筒(5)内有台阶，中心管(7)上部有上下两个外台阶，中心管(7)上台阶端面与上外筒(5)、中心管(7)外表面形成空腔，上外筒(5)在该空腔位置留有至少一个连通孔。
2.根据权利要求1所述的一种新型钻杆阀，其特征在于：在阀芯关闭状态下，下外筒(1)下端内台阶斜锥面下端至中心管(7)下端面之间的距离至少等于中心管(7)下台阶端面至上外筒(5)中心内台阶端面之间的距离。
3.根据权利要求1所述的一种新型钻杆阀，其特征在于：中心管(7)下台阶端面至上台阶端面的距离大于上外筒(5)的连通孔孔径。
4.根据权利要求1所述的一种新型钻杆阀，其特征在于：中心管(7)下行距离大于阀芯完全打开的开度。
5.根据权利要求1所述的一种新型钻杆阀，其特征在于：中心管(7)上部内有十字形凹槽。
6.根据权利要求1所述的一种新型钻杆阀，其特征在于：中心管(7)和上外筒(5)之间形成的空腔上下分别有第四O型密封圈(8)和第三O型密封圈(6)密封；下外筒(1)与阀芯总成(2)通过第一O型密封圈(3)进行密封；上外筒(5)与下外筒(1)通过第二O型密封圈(4)进行密封。
7.根据权利要求1所述的一种新型钻杆阀，其特征在于：上外筒(5)径向均布三个连通孔。
8.根据权利要求1所述的一种新型钻杆阀，其特征在于：阀芯总成(2)与下外筒(1)之间采用键槽插入固定。
9.根据权利要求1所述的一种新型钻杆阀，其特征在于：下外筒(1)下部有标准螺纹、上外筒(5)上部有标准内螺纹方便与钻柱连接。
10.根据权利要求1所述的一种新型钻杆阀，其特征在于：该钻杆阀在入井过程中不受井下钻具组合的限制，安装在钻柱任意位置处。
CN200910164602.XA 2009-07-15 2009-07-15 一种新型钻杆阀 Expired - Fee Related CN101956540B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910164602.XA CN101956540B (zh) 2009-07-15 2009-07-15 一种新型钻杆阀

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910164602.XA CN101956540B (zh) 2009-07-15 2009-07-15 一种新型钻杆阀

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101956540A CN101956540A (zh) 2011-01-26
CN101956540B true CN101956540B (zh) 2015-03-25

Family

ID=43484107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910164602.XA Expired - Fee Related CN101956540B (zh) 2009-07-15 2009-07-15 一种新型钻杆阀

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101956540B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105239960B (zh) * 2015-11-09 2018-05-25 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 单向式井下关井循环阀及其工作方法
CN106194045B (zh) * 2016-09-21 2019-01-18 库尔勒施得石油技术服务有限公司 钻杆
CN106894788B (zh) * 2017-03-16 2023-07-25 中国石油天然气集团公司 深水钻井用钻杆阀
CN107654210A (zh) * 2017-09-20 2018-02-02 新疆罡拓能源科技有限公司 一种钻井用节流式钻杆单流阀
CN108756814A (zh) * 2018-06-28 2018-11-06 托普威尔石油技术股份公司 一种止退式井下安全阀打开工具
CN108798596A (zh) * 2018-06-28 2018-11-13 托普威尔石油技术股份公司 一种可取式井下安全阀打开工具
CN110029963B (zh) * 2019-04-03 2024-03-12 江苏新彩阳机电技术有限公司 一种井下滑套式防喷开关阀

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4077473A (en) * 1977-04-18 1978-03-07 Camco, Incorporated Well safety valve
US5323859A (en) * 1990-10-01 1994-06-28 Halliburton Company Streamlined flapper valve
CN2213228Y (zh) * 1994-11-30 1995-11-22 北京市路达能源技术开发公司 过塞杆洗井阀
US6196261B1 (en) * 1999-05-11 2001-03-06 Halliburton Energy Services, Inc. Flapper valve assembly with seat having load bearing shoulder
CN2538953Y (zh) * 2002-03-14 2003-03-05 中国石油天然气股份有限公司 油井抽油助油器
CN2698966Y (zh) * 2004-05-26 2005-05-11 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院 一种欠平衡钻井液控井下套管阀
CN2830637Y (zh) * 2005-11-21 2006-10-25 胡定清 井下安全阀
CN201074502Y (zh) * 2007-08-27 2008-06-18 中国石油天然气集团公司 双阀板式井下安全阀
CN201521280U (zh) * 2009-07-15 2010-07-07 中国石油集团西部钻探工程有限公司克拉玛依钻井工艺研究院 一种新型钻杆阀

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101521280A (zh) * 2008-02-27 2009-09-02 曹鹏 碱性电池用"碳素锌膏"

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4077473A (en) * 1977-04-18 1978-03-07 Camco, Incorporated Well safety valve
US5323859A (en) * 1990-10-01 1994-06-28 Halliburton Company Streamlined flapper valve
CN2213228Y (zh) * 1994-11-30 1995-11-22 北京市路达能源技术开发公司 过塞杆洗井阀
US6196261B1 (en) * 1999-05-11 2001-03-06 Halliburton Energy Services, Inc. Flapper valve assembly with seat having load bearing shoulder
CN2538953Y (zh) * 2002-03-14 2003-03-05 中国石油天然气股份有限公司 油井抽油助油器
CN2698966Y (zh) * 2004-05-26 2005-05-11 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院 一种欠平衡钻井液控井下套管阀
CN2830637Y (zh) * 2005-11-21 2006-10-25 胡定清 井下安全阀
CN201074502Y (zh) * 2007-08-27 2008-06-18 中国石油天然气集团公司 双阀板式井下安全阀
CN201521280U (zh) * 2009-07-15 2010-07-07 中国石油集团西部钻探工程有限公司克拉玛依钻井工艺研究院 一种新型钻杆阀

Also Published As

Publication number Publication date
CN101956540A (zh) 2011-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101956540B (zh) 一种新型钻杆阀
US8800655B1 (en) Stage cementing tool
GB2385874A (en) Method and apparatus for injecting a fluid into a well
CN201358755Y (zh) 井下开关滑套
CN104329073B (zh) 延时开启滑套
US9103184B2 (en) Inflow control valve
CN108474242A (zh) 用于低压区域的环状屏障和井下系统
CN104213892A (zh) 开关压裂滑套
CN201620785U (zh) 压控水力推送工具
CN201666142U (zh) 液压开孔非钻分级箍
CN116335579B (zh) 油田井套管封隔器及不固井喷射自封堵分段压裂方法
CN203321478U (zh) 开关压裂滑套
CN108150134A (zh) 钻井用钻具内防喷器及方法
CN111749634A (zh) 一种气液双压力定压补偿装置
CN201521280U (zh) 一种新型钻杆阀
CN201318149Y (zh) 单向内防喷泵出式堵塞器
CN105888606A (zh) 复合材料制速钻桥塞
CN203308446U (zh) 一种防中途开启的多级压裂滑套
CN202628032U (zh) 油套环空注入阀
CN201723196U (zh) 自封式坐封球座
CN112324387B (zh) 一种带单向泄流功能的可开关喷砂滑套
CN103334731B (zh) 一种防中途开启的多级压裂滑套
CN201031661Y (zh) 一种液压控制的欠平衡井下套管阀
CN2844421Y (zh) 一种水平井专用堵水封隔器
CN200989188Y (zh) 一种双级座封连通器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150325