CN104989323A - 一种双密封式翻板浮阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双密封式翻板浮阀，它包括上接头、限位螺母、外筒、定位针、活塞套、O型密封圈、活塞筒、下接头、浮板阀盖、销子、浮板座、活塞筒密封盖和密封盖座构成；上接头的螺纹尾端设置有限位螺母，上接头、下接头和活塞套通过螺纹连接在一起；外筒与活塞套之间、活塞套与活塞筒之间分别设置有O型密封圈；定位针通过销钉连接在活塞筒上；活塞筒密封盖通过销子连接在密封盖座上，浮板阀盖通过销子连接在浮板座上；一旦发生井喷或井涌，在大流量钻井介质的冲击下，活塞筒密封盖实现一次密封的同时带动活塞筒移动，使浮板阀盖到达工作位置从而实现二次密封。本发明具有结构紧凑，密封性能好，更加安全可靠，特别适用于高压油气井。

Description

一种双密封式翻板浮阀

技术领域

本发明涉及一种双密封式翻板浮阀，属于石油钻井的内防喷工具技术领域。

背景技术

在石油钻井过程中，当遇到高压地层时，若没有可靠的防喷系统就有可能发生井喷，所以要在钻柱上安装钻具浮阀，以防止钻柱内气体、液体回流，由此可见，可靠的高质量的止回阀在确保钻井安全作业中起到十分重要的作用。目前，油田普遍使用的钻具止回阀包括箭型阀、板式浮阀、投入式止回阀等，有时也包含旁通阀。其中板式浮阀因为全通径、快速开关，通常直接安装在钻头上部等优势，实际应用效果较理想。

当钻采遇到井底高温、高压等复杂地质条件时，因受高压钻井介质的冲蚀作用，钻井介质严重地推压阀芯时产生冲击载荷以及发生井涌时井内压力集中作用在阀板上等各种情形都容易造成板式浮阀的破坏从而引起井下内防喷失效。为了提高井下内防喷工具的可靠性，工程实践中多采用多个浮阀串联使用的情况，有时也配合其他型式止回阀使用，这样不仅安装复杂，影响钻井效率，也相应增加钻井成本，因此，对于板式浮阀的结构可以进行优化设计。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种双密封式翻板浮阀，用于钻井过程中防止井喷，以提高井下内防喷工具的可靠性。本发明具有结构紧凑，密封性能好、更加安全、特别适用于高压油气井。

本发明采用的技术方案是：

本发明一种双密封式翻板浮阀，包括上接头、限位螺母、外筒、定位针、活塞套、O型密封圈、活塞筒、下接头、浮板阀盖、销子、浮板座、活塞筒密封盖和密封盖座构成；上接头和下接头分别设置有公扣和母扣，用于连接在钻柱上，上接头的螺纹尾端设置有限位螺母，上接头、下接头和活塞套通过螺纹连接在一起；外筒与活塞套之间、活塞套与活塞筒之间分别设置有O型密封圈；定位针通过销钉连接在活塞筒上，活塞筒密封盖通过销子连接在密封盖座上，浮板阀盖通过销子连接在浮板座上；活塞筒在活塞套内自由移动。

外筒的左右两端分别为公扣和母扣，用于连接于钻柱上，活塞套上设置有浮板阀盖，浮板阀盖通过销子、弹簧连接于浮板座上；内筒放置于外筒体内，外筒和内筒之间可以相对滑动，并由O型密封圈进行密封；内筒是一有开口的非完整圆筒体，依次设置有活塞筒、定位针、活塞筒密封盖、销子、密封盖座、限位螺母；所述限位螺母通过台阶轴进行定位，活塞筒密封盖通过销子、弹簧连接于密封盖座上，定位针通过销子连接于活塞套上。

安装时，内筒位于左端，挡住浮板阀盖保证其呈开启状态，当钻井液正循环时，在钻井液的作用下克服活塞筒密封盖复位弹簧阻力，推动活塞筒密封盖沿着销子旋转，浮阀开启，钻具内全通道畅通；一旦发生井喷或井涌时，井底压力冲击活塞筒密封盖而使活塞筒上端密封，推动活塞筒整体向限位螺母移动，此时有复位弹簧的浮板阀盖会与活塞筒下端口结合，从而实现二次密封。

本发明的有益效果是：设计了基于一般翻板浮阀基础上的可以滑动的活塞筒，一旦发生井喷或井涌，在高温高压大流量钻井介质的冲击下，活塞筒密封盖实现一次密封的同时带动活塞筒移动，使浮板阀盖到达工作位置从而实现二次密封，解决了单个翻板浮阀容易失效的问题，提高了浮阀工作的稳定性和可靠性，特别在高压油气情况下，安全系数相对普通浮阀要高。本发明具有结构紧凑，密封性能好，更加安全可靠的优点，特别适用于高压油气井。

附图说明

图1是本发明一种双密封式翻板浮阀的结构示意图。

图中：1.上接头，2.限位螺母，3.外筒，4.O型密封圈，5.定位针，6.活塞套，7.O型密封圈，8.O型密封圈，9.活塞筒，10.O型密封圈，11.O型密封圈，12.下接头，13.浮板阀盖，14.销子，15.浮板座，16.活塞筒密封盖，17.销子，18.密封盖座。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，

本发明一种双密封式翻板浮阀，包括上接头(1)、限位螺母(2)、外筒(3)、定位针(5)、活塞套(6)、O型密封圈(4、7、8、10、11)、活塞筒(9)、下接头(12)、浮板阀盖(13)、销子(14、17)、浮板座(15)、活塞筒密封盖(16)和密封盖座(18)构成；上接头(1)和下接头(12)分别设置有公扣和母扣，用于连接在钻柱上，上接头(1)的螺纹尾端设置有限位螺母(2)，上接头(1)、下接头(12)和活塞套(6)通过螺纹连接在一起，外筒(3)与活塞套(6)之间、活塞套(6)与活塞筒(9)之间分别设置有O型密封圈(4、7、8、10、11)，定位针(5)通过销钉连接在活塞筒(9)上，活塞筒密封盖(16)通过销子(17)连接在密封盖座(18)上，浮板阀盖(13)通过销子(14)连接在浮板座(15)上；活塞筒(9)在活塞套(6)内自由移动。

安装时，内筒位于左端，挡住浮板阀盖(13)保证其呈开启状态，当钻井液正循环时，在钻井液的作用下克服活塞筒密封盖(16)复位弹簧阻力，推动活塞筒密封盖(16)沿着销子(17)旋转，浮阀开启，钻具内全通道畅通；一旦发生井喷或井涌时，井底压力冲击活塞筒密封盖(16)而使活塞筒(9)上端密封，从而推动活塞筒(9)整体向限位螺母(2)移动，此时有复位弹簧的浮板阀盖(13)会与活塞筒(9)下端口结合，实现二次密封。

作业时，将活塞筒(9)置于左端使浮板阀盖(13)处于开启状态，然后将该工具连接于钻柱上进行下放作业，当钻井介质正循环时，活塞筒密封盖(16)逐渐被打开，一旦发生井喷或井涌时，井底压力冲击活塞筒密封盖(16)使活塞筒(9)上端密封，从而推动活塞筒(9)整体向限位螺母(2)移动，此时有复位弹簧的浮板阀盖(13)会与活塞筒(9)下端口结合，从而实现二次密封，有效的防止井喷或井涌。

Claims (2)

1.一种双密封式翻板浮阀，包括上接头(1)、限位螺母(2)、外筒(3)、定位针(5)、活塞套(6)、O型密封圈(4、7、8、10、11)、活塞筒(9)、下接头(12)、浮板阀盖(13)、销子(14、17)、浮板座(15)、活塞筒密封盖(16)和密封盖座(18)构成；上接头(1)和下接头(12)分别设置有公扣和母扣，用于连接在钻柱上，其特征在于：上接头(1)的螺纹尾端设置有限位螺母(2)；上接头(1)、下接头(12)和活塞套(6)通过螺纹连接在一起；外筒(3)与活塞套(6)之间、活塞套(6)与活塞筒(9)之间分别设置有O型密封圈(4、7、8、10、11)；定位针(5)通过销钉连接在活塞筒(9)上；活塞筒密封盖(16)通过销子(17)连接在密封盖座(18)上；浮板阀盖(13)通过销子(14)连接在浮板座(15)上；活塞筒(9)在活塞套(6)内自由移动。

2.根据权利要求1所述的一种双密封式翻板浮阀，其特征在于：安装时，内筒位于左端，挡住浮板阀盖(13)保证其呈开启状态；当钻井液正循环时，在钻井液的作用下克服活塞筒密封盖(16)复位弹簧阻力，推动活塞筒密封盖(16)沿着销子(17)旋转，浮阀开启，钻具内全通道畅通；一旦发生井喷或井涌时，井底压力冲击活塞筒密封盖(16)而使活塞筒(9)上端密封，从而推动活塞筒(9)整体向限位螺母(2)移动，此时有复位弹簧的浮板阀盖(13)会与活塞筒(9)下端口结合，实现二次密封。