CN105201433A - 螺杆钻具用单向旁通阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油钻井制造技术领域，尤其涉及一种螺杆钻具用单向旁通阀；包括阀体、阀芯、单向阀套、大弹簧、第一小弹簧、第二小弹簧、筛板、固定铆钉、固定螺钉、阀板以及定位针，所述阀芯、大弹簧以及定位环设置在所述单向阀套的内腔中，通过所述固定铆钉固定，所述定位针和第二小弹簧分别安装在所述单向阀套尾部的另一侧，所述阀体的公螺纹端设有用于限位所述单向阀套的定位台肩；所述阀体的通孔外设有阶梯孔，自所述阶梯孔与通孔的连接处向阶梯孔外依次安装有筛板以及挡圈。本发明结构降低生产成本，更换配件方便，移除公螺纹端内孔处的挡圈槽，使公螺纹得到加强，避免因挡圈槽处的应力集中造成的壳体断裂，可避免阀芯的意外掉落。

Description

螺杆钻具用单向旁通阀

技术领域

本发明涉及石油钻井制造技术领域，尤其涉及一种螺杆钻具用单向旁通阀。

背景技术

目前，在石油天然气的钻井工程中使用井下螺杆钻具时，为了在下钻的过程中平衡钻具内外的压力、在起钻的过程中使钻具内的钻井泥浆能快速流入井筒内而不会带到地面污染钻台，在钻井过程中使钻井液成为推动钻头的机械动力，一般在钻具的组合中都带有一个钻具旁通阀，一般的钻具旁通阀的阀芯、弹簧和阀座和是从阀体的公接头一端依次装进阀体的，在阀体内缘上设置一道挡圈槽，安装挡圈，以防止阀芯、阀座掉入井内，由于使用的螺杆钻具进行井下动力钻进时，螺杆钻具的重量很大，而且在钻进时扭距很大，所以，在使用自前的旁通阀总成时，存在以下问题:现有的旁通阀阀体公头连接螺纹根部与阀体没有考虑应力消除的结构，而且固定阀套的挡圈槽开在与阀体公头连接螺纹根部相同位置的内缘上，因此导致应力都集中在阀体公头连接螺纹的根部，使阀体公头连接螺纹的根部强度下降，并因此造成从这个位置断裂事故经常发生，断裂以后，不但螺杆钻具落入井下，而且由于阀套的挡圈失去了作用，没有挡圈的阀体总成内的阀芯、阀套和弹簧也一起掉落井内，造成部件的打捞困难，泥浆含沙过多造成阀芯在滑动过程中受阻，影响使用；另外，浮阀是为了在井涌发生的情况下，快速封闭钻杆内部通路，防止油、气从旁通阀筛板处进入，形成井喷。通常浮阀与旁通阀螺纹相连接，如果浮阀公螺纹断裂，造成不必要的落井事故。

发明内

本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种螺杆钻具用单向旁通阀，公螺纹端得到加强，防止阀芯掉落，阀芯小端处有两道密封，防止泥浆含沙过多进入内腔造成阀芯滑动不畅，浮阀与旁通阀整体融合，避免了因螺纹强度不足造成的风险。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种螺杆钻具用单向旁通阀，其特征在于：包括阀体、阀芯、单向阀套、大弹簧、第一小弹簧、第二小弹簧、挡圈、筛板、固定铆钉、固定螺钉、阀板以及定位针，所述阀芯、大弹簧以及定位环设置在所述单向阀套的内腔中，通过所述固定铆钉固定，所述单向阀套与所述阀体通过所述固定螺钉固定在一起；所述阀板和第一小弹簧设置在所述单向发套尾部的一侧，所述定位针和第二小弹簧分别安装在所述单向阀套尾部的另一侧，所述阀体的公螺纹端设有用于限位所述单向阀套的定位台肩；所述阀体的通孔外设有阶梯孔，自所述阶梯孔与通孔的连接处向阶梯孔外依次安装有所述筛板以及所述挡圈。

所述阀体上公螺纹端的连接丝扣与阀体的结合点设有退刀槽。

所述单向阀套小孔与阀芯的小端配合处设有两道密封圈。

所述单向阀套与阀芯的大端配合处设有密封圈。

所述单向阀套外径与阀套内腔设有两道密封圈。

本发明的有益效果是:本发明结构功能增多，降低生产成本，更换配件方便，移除公螺纹端内孔处的挡圈槽，使公螺纹得到加强，避免因挡圈槽处的应力集中造成的壳体断裂，可避免阀芯的意外掉落；在阀体公螺纹端的连接丝扣与阀体的结合点设置的退刀槽可以有效的消除阀体与钻具连接点根部的盈利应力集中；阀芯小端处两道密封防止沙子进入内腔造成阀芯滑动不畅；浮阀与旁通阀相结合，避免因浮阀公螺纹强度不足造成的落井事故。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中：1、阀体；2、第一小弹簧；3、阀盖；4、单向阀套；5、固定铆钉；6、阀芯；7、挡圈；8、筛板；9、大弹簧；10、固定螺钉；11、第二小弹簧；12、定位针；13、定位台肩。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。如图1所示，一种螺杆钻具用单向旁通阀，包括阀体1、第一小弹簧2、阀盖3、单向阀套4、固定铆钉5、阀芯6、挡圈7、筛板8、大弹簧9、固定螺钉10、第二小弹簧11、定位针12、定位台肩13，所述阀芯、大弹簧以及定位环设置在所述单向阀套的内腔中，定位环设在单向阀套与阀芯大端配合处底部，定位环上的定位孔设置在单向阀套的固定孔重合，然后插入固定铆钉，通过所述固定铆钉固定，所述单向阀套与所述阀体通过所述固定螺钉固定在一起；所述阀板和第一小弹簧设置在所述单向发套尾部的一侧，所述定位针和第二小弹簧分别安装在所述单向阀套尾部的另一侧，所述阀体的公螺纹端设有用于限位所述单向阀套的定位台肩；所述阀体的通孔外设有阶梯孔，自所述阶梯孔与通孔的连接处向阶梯孔外依次安装有所述筛板以及所述挡圈。由于阀芯阀套组装在外部完成，阀体上没有挡圈槽，提高了阀体的强度。

为了防止沙子进入单向阀套内腔，所述阀套小端处设有两道密封，阻止了沙子进入内腔，从而不影响阀芯滑动。所述单向阀套尾部设有阀板和定位针，目的是为了当发生井涌情况后，螺杆内部向上压力增大，促使定位针失效，阀板上的弹簧有向上的力，加之还有向上的压力，阀板迅速合上，从而防止了油、气进入钻杆内部，形成井喷。

作为本发明的进一步改进，所述阀体上公螺纹端的连接丝扣与阀体的结合点设有退刀槽，退刀槽的下端设有密封圈。

安装时，先将密封圈从单向阀套小孔处装入，其次阀芯大端、单向阀套外径装入密封圈，然后依次装入大弹簧、阀芯、定位环以及固定铆钉，然后单向阀套尾部依次装入阀板、小弹簧和定位针、小弹簧，全部用小固定销装好，然后将阀板放到“打开”位置，用定位针固定，装好以后，将单向阀总成装入阀体内，将单向阀套上的固定孔与阀体上的固定孔重合，用固定螺钉拧紧，在旁通孔装入筛板和挡圈，组装完成后，将螺杆钻具旁通阀连接在钻具上下入井内。在下钻的过程中，由于泥浆泵没有开动，没有压力，因此阀芯在弹簧的作用下是打开的，从井内进入钻具的钻井泥浆通过阀芯孔、单向阀套孔和阀体上的通孔进入环形空间，起到平衡钻具内外液柱压力的作用，下钻完毕，开始钻进，在泥浆泵启动后，钻井液会推动阀芯向下克服弹簧的弹力，关闭向外流动的阀芯孔和单向阀套孔，使钻井液的推力集中在螺杆钻具上，将压力转换为机械旋转能，带动钻头装进；在起钻时，泥浆泵停止工作，阀芯在弹簧的推力下向上，打开了向外的通道，使留在钻具内的泥浆通过上述的通孔进入环形空间使起出的钻具内没有钻井泥浆，避免溢出到钻台上；当井下发生井涌情况，阀板在弹簧和内压力的作用下迅速合上，防止井喷的发生。本发明结构简单易于加工，降低生产成本，更换配件方便，移除公螺纹端内孔处的挡圈槽，使公螺纹得到加强，避免因挡圈槽处的应力集中造成的壳体断裂，可避免阀芯的意外掉落；在阀体公螺纹端的连接丝扣与阀体的结合点设置的退刀槽可以有效的消除阀体与钻具连接点根部的应力集中；单向阀套结构式浮阀和旁通阀的结合，其目的是为了避免因浮阀公螺纹断裂造成不必要的落井，同时节约了生产成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种螺杆钻具用单向旁通阀，其特征在于：包括阀体、阀芯、单向阀套、大弹簧、第一小弹簧、第二小弹簧、挡圈、筛板、固定铆钉、固定螺钉、阀板以及定位针，所述阀芯、大弹簧以及定位环设置在所述单向阀套的内腔中，通过所述固定铆钉固定，所述单向阀套与所述阀体通过所述固定螺钉固定在一起；所述阀板和第一小弹簧设置在所述单向发套尾部的一侧，所述定位针和第二小弹簧分别安装在所述单向阀套尾部的另一侧，所述阀体的公螺纹端设有用于限位所述单向阀套的定位台肩；所述阀体的通孔外设有阶梯孔，自所述阶梯孔与通孔的连接处向阶梯孔外依次安装有所述筛板以及所述挡圈。

2.根据权利要求1所述的螺杆钻具用单向旁通阀，其特征在于：所述阀体上公螺纹端的连接丝扣与阀体的结合点设有退刀槽。

3.根据权利要求2所述的螺杆钻具用单向旁通阀，其特征在于：所述单向阀套小孔与阀芯的小端配合处设有两道密封圈。

4.根据权利要求3所述的螺杆钻具用单向旁通阀，其特征在于：所述单向阀套与阀芯的大端配合处设有密封圈。

5.根据权利要求4所述的螺杆钻具用单向旁通阀，其特征在于：所述单向阀套外径与阀套内腔设有两道密封圈。