CN105735926A - 定位导流式旁通阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石油钻井固井技术领域，尤其涉及一种定位导流式旁通阀，包括阀体、阀套、阀芯、弹簧、防冲环、挡圈以及筛板；所述阀体、阀套、阀芯、弹簧分别安装在所述阀体的内腔中，所述阀体、阀套、阀芯上分别设有阀体通孔、阀套通孔以及阀芯通孔，所述阶梯孔中安装有定位套,所述定位套一端深入到所述阀套中将阀体与阀体进行定位,另一端依次安装所述筛板和挡圈，在阀体内公螺端处有安装活塞结构的定位台肩，所述弹簧置于阀芯与所述阀套之间，防冲环与所述阀套之间通过定位销钉固定。本发明结构简单易于加工，避免因挡圈槽处的应力集中造成的壳体断裂，从母螺纹端装配的方式可避免阀体公螺纹的意外断裂而造成阀体内部零件的掉落。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井固井技术领域，尤其涉及一种定位导流式旁通阀。
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环空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螺纹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螺纹连接螺纹根部与阀体没有考虑应力消除的结构，而且固定阀座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螺纹的根部，使阀体公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，而且由于阀体的挡圈失去了作用，没有挡圈的阀体总成内的阀芯、阀座和弹簧也一起掉落井内，造成部件的打捞困难；此外，目前使用的旁通阀总成，由于阀芯、阀套本身的结构与长度致使两者的密封尺寸相对较短，并且会对阀体内壁产生冲蚀；阀芯、阀套置于阀体内相对其轴向上有挡圈对其进行固定，但在径向上并不能保证；常规旁通阀的阀芯由于处在阀体内部的最上端，因此在工作时是最先受到冲击的；目前常规旁通阀的阀套大端结构大多都是喇叭状，这样就又会要求阀体公螺纹端的内径进行加大，从而对公螺纹端阀体强度带来隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种定位导流式旁通阀，使公螺纹端壳体强度得到加强，防止阀体内零件因公螺纹断裂而掉落。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种定位导流式旁通阀，其特征在于：包括阀体、阀套、阀芯、弹簧、防冲环、挡圈以及筛板；所述阀体、阀套、阀芯、弹簧分别安装在所述阀体的内腔中，所述阀体、阀套、阀芯上分别设有阀体通孔、阀套通孔以及阀芯通孔，所述阀体通孔与阶梯孔连通，所述阶梯孔中安装有定位套,所述定位套一端深入到所述阀套中将阀体与阀体进行定位,另一端依次安装所述筛板和挡圈，在阀体内公螺端处有安装活塞结构的定位台肩，所述阀套的上部卡止于所述定位台肩处，所述弹簧置于所述阀芯与所述阀套之间，所述防冲环安装在所述阀套与阀芯的末端，所述防冲环与所述阀套之间通过定位销钉固定。
优选地，所述阀套大端开有三个销钉定位孔,所述定位销孔中安装所述定位销钉。
优选地，所述阀套小端与阀体的配合处设有密封圈。
优选地，所述阀套小端与阀芯的配合处设有密封圈。
优选地，所述阀芯的大端与阀套配合处设有密封圈。
优选地，所述防冲环的大端与阀体配合处设有密封圈。
本发明的有益效果是:与现有技术相比，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，从母螺纹端装配的方式可避免阀体公螺纹的意外断裂而造成阀体内部零件的掉落；在阀体内公螺纹端设有定位阀套的定位台肩；在阀体的阶梯孔中安放定位套，定位套还可以将新型阀套固定在阀体内部限制其径向运动从而保证新型阀套上所加工的通孔与阀体通孔始终对应；定位导流式旁通阀的阀芯完全置于新型阀套内，这种新型结构省去了常规阀体需要加镀的复杂工序，不仅降低了阀体的加工难度还节约了工时；增加了阀芯与阀套的密封尺寸，同时增加了一处密封圈，增强了密封性能；阀芯大端增加了新的部件防冲环，防冲环的作用是在与新型阀套配合从而对阀芯进行定位的同时又对阀芯的受冲击面进行有效的防护，减小了阀芯受冲击面的受冲程度，通过这些新的改进提高旁通阀的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图中：1、阀体；2、阀套；3、阀芯；4、弹簧；5、防冲环；6、受冲击面；7、通孔组装定位台；8、密封圈；9、定位销钉；10、定位孔；11、定位槽；12、密封圈；13、挡圈；14、筛板；15、定位套；16、阀体通孔；17、阶梯孔；18、阀套通孔；19、阀芯通孔；20、密封圈；21、定位台肩；22、密封圈；23、密封圈。
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，一种螺杆钻具用定位导流式旁通阀，包括阀体1、阀套2、阀芯3、弹簧4、防冲环5以及定位套11、销钉9、挡圈13，阀芯上设有阀芯孔19，所述阀芯、弹簧安装在阀套的内腔中，所述新型阀套、防冲环安装在阀体的内孔中，在阀体公螺纹端设有用于定位新型阀套安装中心的定位台肩21，所述防冲环设在与新型阀套大端底部，具体为，防冲环小端置于新型阀套大端内，将自身开的定位槽11与新型阀套大端开的定位孔10对齐并用定位销钉进行固定，这样防冲环、阀芯、弹簧与新型阀套就固定在了一起，新型阀套的固定利用的是阀体通孔处的定位套，定位套与新型阀套小端定位槽相互配合，这样新型阀套就被固定在了阀体的腔中，由于阀体的母螺纹端端壁未开有挡圈的定位槽，因此，不会出现应力集中的现象。
所述阀体的通孔16与新型阀套阶梯孔17依次向内安装有挡圈13、筛板14以及定位套15，挡圈和定位套将筛板夹紧，挡圈将筛板、定位套固定在阀体的通孔和新型阀套的阶梯孔内，筛板上设有一些用于阻挡大颗粒岩屑进入的圆孔，所述新型阀套与阀芯大端配合处设有密封圈12，所述防冲环与阀体配合处设有密封圈8。
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，退刀槽的上端设有密封圈23。
安装时，先将密封圈12和密封圈20装到阀芯3与新型阀套2对应位置处，然后依次将阀芯3、弹簧4装入新型阀套2内腔中，密封圈8装到防冲环5相应处，将防冲环小端放到新型阀套内腔，要求将防冲环上的销钉定位槽11与新型阀套大端的销钉定位孔10一一对齐，之后用销钉9将防冲环及新型阀套连接，此时阀芯及弹簧就被固定在了新型阀套内腔中，密封圈22装图示相应处，然后把前述组装好的整体从阀体1的母螺纹端装入到阀体内定位台肩21处，拨动通孔组装定位台7将新型阀套上的阶梯孔17与阀体上的通孔16对齐，利用定位套15将其连接固定，然后依次筛板14、挡圈13安装在阀体通孔。然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3在弹簧4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和新型阀套、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19和通孔16、18，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阀芯孔和新型阀套、阀体上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。本发明的有益效果是：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，从母螺纹端装配的方式可避免阀体公螺纹的意外断裂而造成阀体内部零件的掉落；在阀体内公螺纹端设有定位阀套的定位台肩；在阀体的阶梯孔中安放定位套，定位套还可以将新型阀套固定在阀体内部限制其径向运动从而保证新型阀套上所加工的通孔与阀体通孔始终对应；定位导流式旁通阀的阀芯完全置于新型阀套内，这种新型结构省去了常规阀体需要加镀的复杂工序，不仅降低了阀体的加工难度还节约了工时；增加了阀芯与阀套的密封尺寸，同时增加了一处密封圈，增强了密封性能；阀芯大端增加了新的部件防冲环，防冲环的作用是在与新型阀套配合从而对阀芯进行定位的同时又对阀芯的受冲击面进行有效的防护，减小了阀芯受冲击面的受冲程度，通过这些新的改进提高旁通阀的使用寿命。
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 (6)
1.一种定位导流式旁通阀，其特征在于：包括阀体、阀套、阀芯、弹簧、防冲环、挡圈以及筛板；所述阀体、阀套、阀芯、弹簧分别安装在所述阀体的内腔中，所述阀体、阀套、阀芯上分别设有阀体通孔、阀套通孔以及阀芯通孔，所述阀体通孔与阶梯孔连通，所述阶梯孔中安装有定位套,所述定位套一端深入到所述阀套中将阀体与阀体进行定位,另一端依次安装所述筛板和挡圈，在阀体内公螺端处有安装活塞结构的定位台肩，所述阀套的上部卡止于所述定位台肩处，所述弹簧置于所述阀芯与所述阀套之间，所述防冲环安装在所述阀套与阀芯的末端，所述防冲环与所述阀套之间通过定位销钉固定。
2.根据权利要求1所述的螺杆钻具用定位导流式旁通阀，其特征在于：所述阀套大端开有三个销钉定位孔,所述定位销孔中安装所述定位销钉。
3.根据权利要求1所述的螺杆钻具用定位导流式旁通阀，其特征在于：所述阀套小端与阀体的配合处设有密封圈。
4.根据权利要求1所述的螺杆钻具用定位导流式旁通阀，其特征在于：所述阀套小端与阀芯的配合处设有密封圈。
5.根据权利要求1所述的螺杆钻具用定位导流式旁通阀，其特征在于：所述阀芯的大端与阀套配合处设有密封圈。
6.根据权利要求1所述的螺杆钻具用定位导流式旁通阀，其特征在于：所述防冲环的大端与阀体配合处设有密封圈。
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