CN106401528A - 一种钻杆灌浆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钻杆灌浆方法，属于钻井技术领域，其特征在于，包括以下步骤：a、将回压凡尔的上端与钻杆连接，回压凡尔的下端与钻具连接；b、向井内下入钻具和回压凡尔，通过回压凡尔的自灌浆通道将井内泥浆从下往上回流入钻杆内，完成钻杆自动灌浆；c、正循环泥浆，回压凡尔内的活塞下移封堵泥浆回流槽孔，关闭自灌浆通道。本发明能够防止井内泥浆反喷并将井内泥浆自动回流入钻杆内，无需每放下一部分钻杆就连接灌浆装置向钻杆内灌入泥浆，极大的减小了工程量，有效降低了灌浆成本。
Description
技术领域
本发明涉及到钻井技术领域，尤其涉及一种钻杆灌浆方法。
背景技术
回压凡尔是钻井过程中的一种防内喷的装置，是一种单流阀，回压凡尔能够有效的防止地层流体通过钻具水眼进入钻具内。
现有的回压凡尔主要包括阀体、支承座、阀芯和阀座。其结构原理是在工具水眼内有一个锥形活动阀芯，安装时其大端朝下，小端朝上，当泥浆由水眼至上而下时，流动阻力较小，能够顺利通过；当泥浆从钻柱内由下而上反窜流动时，其大端受到的推力较大，而促使锥形活动装置向上移动，直至阀芯锥面与阀座锥面贴合，从而达到封堵水眼的目的。通常在压井、钻进接单根和下钻过程中可以起到防止泥浆反喷的作用。
公开号为CN 203547660U，公开日为2014年04月16日的中国专利文献公开了一种回压凡尔，其特征在于：包括阀体、复合胶塞、弹性金属圈；所述阀体为柱体，沿其轴线方向设置有泥浆通道；所述阀体一端上设置有环状凸起，所述复合胶塞置于所述环状凸起中，将所述泥浆通道封堵；所述泥浆通道的内壁上设置有环形凹槽，所述弹性金属圈置于所述环形凹槽中；所述复合胶塞上，朝所述弹性金属圈方向，设置有连接部；所述连接部置于所述泥浆通道中，其自由端上设置有挡块；当所述复合胶塞封堵住所述泥浆通道时，所述挡块穿过所述弹性金属圈，所述弹性金属圈能阻挡所述挡块朝所述环状凸起的方向运动。
该专利文献公开的回压凡尔，虽然能够起到良好的密封和阻流作用，防止反喷，避免造成工程事故。但是，以该专利文献为代表的现有技术，正循环泥浆时，均需要通过地面上的灌浆装置向钻杆内灌入大量的泥浆，在下钻时，每放下一部分钻杆，就需要连接灌浆装置向钻杆内灌入泥浆，灌完后，再取下灌浆装置，放入下一节钻杆，如此重复才能完成下钻动作，工程量非常大，费时费力，而且灌浆成本相当高。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种钻杆灌浆方法，本发明能够防止井内泥浆反喷并将井内泥浆自动回流入钻杆内，无需每放下一部分钻杆就连接灌浆装置向钻杆内灌入泥浆，极大的减小了工程量，有效降低了灌浆成本。
本发明通过下述技术方案实现：
一种钻杆灌浆方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将回压凡尔的上端与钻杆连接，回压凡尔的下端与钻具连接；
b、向井内下入钻具和回压凡尔，通过回压凡尔的自灌浆通道将井内泥浆从下往上回流入钻杆内，完成钻杆自动灌浆；
c、正循环泥浆，回压凡尔内的活塞下移封堵泥浆回流槽孔，关闭自灌浆通道。
所述步骤a中，回压凡尔为自灌浆回压凡尔，包括阀体、阀芯及设置在阀体内的支承座和阀座，支承座位于阀座下方，阀体内设置有活塞，活塞套在阀芯上，阀座包括上阀座和下阀座，上阀座位于活塞和阀体之间，上阀座上开有泥浆回流槽孔，泥浆回流槽孔与阀体的内腔连通，阀体上开有泥浆回流孔，泥浆回流孔与泥浆回流槽孔连通形成自灌浆通道。
所述步骤b中，井内泥浆在压力作用下依次通过自灌浆回压凡尔的泥浆回流孔和泥浆回流槽孔进入阀体的内腔，经阀体的内腔进入钻杆内。
所述阀芯从上到下依次包括上阀杆、锥形块和下阀杆，上阀杆的上端设置有固定螺母，下端与锥形块的小端连接，下阀杆一端与锥形块的大端连接，另一端伸入支承座内。
所述下阀杆上套有复位弹簧，复位弹簧与支承座接触。
所述锥形块与下阀座之间设置有第一O形密封圈，第一O形密封圈嵌套在锥形块的大端上。
所述锥形块的大端上开有弹簧槽，复位弹簧的一端与弹簧槽的底部接触，另一端与支承座接触。
所述上阀座上开有安装槽，安装槽分别与泥浆回流孔和泥浆回流槽孔连通，安装槽内安装有单向阀。
所述单向阀包括限位弹簧和止回流钢球，限位弹簧的一端与安装槽的顶部接触，另一端与止回流钢球接触，止回流钢球卡在安装槽的底部上。
所述活塞上开有定位槽，定位槽内安装有定位弹簧和定位钢球，上阀座上至少开有两个与定位钢球相适配的凹槽。
所述阀体的内壁上设置有台阶，台阶上设置有压帽，压帽位于活塞上方，压帽与阀体通过螺纹连接。
所述下阀座与阀体之间设置有第二O形密封圈，第二O形密封圈套在下阀座上。
所述锥形块上开有流通孔，流通孔与弹簧槽连通。
本发明灌浆原理如下：
下钻：将钻具连同自灌浆回压凡尔一起下入井内，井内泥浆在压力的作用下，即环空压强高于阀体内腔的情况下，井内泥浆从外到内经阀体上的泥浆回流孔进入到上阀座上的泥浆回流槽孔处，克服限位弹簧的弹力作用将止回流钢球向上顶开，泥浆回流槽孔通道被打开，井内泥浆顺着泥浆回流槽孔进入阀体的内腔，泥浆通过阀体的内腔自下而上回流到钻杆内；随着不断下钻具，井内泥浆不断回流进钻杆内，直到下钻具完毕，钻杆内外液体压力平衡，井内泥浆不再向钻杆内回流，完成钻杆内的自灌浆动作。当下钻具完毕，井内泥浆不再向钻杆内回流，上阀座内的止回流钢球在限位弹簧的弹力作用下下移关闭泥浆回流槽孔通道，以备后序正循环泥浆时，防止泥浆经泥浆回流槽孔泄漏出去。
正循环泥浆：地面上灌浆设备中的泥浆被泥浆泵打入钻杆连同钻杆内的井内泥浆进入自灌浆回压凡尔的阀体内，泥浆推动阀芯克服复位弹簧的弹力，将阀芯的锥形块往下推动，使锥形块脱离下阀座，将正循环泥浆通道打开；与此同时，阀芯通过固定螺母带动活塞下移，活塞将泥浆回流槽孔封堵住，使自灌浆通道关闭；地面上灌浆设备中的泥浆和钻杆内的井内泥浆经自灌浆回压凡尔流经整个钻具，从最下面钻具水眼出来，又从井眼以内钻杆以外的环空流到地面上，这样就可以把井底钻出来的沙石等带走。
井喷和井涌：当发生井喷或井涌时，井内泥浆或气体自下而上经支承座反流进阀体内，在井内泥浆或气体以及复位弹簧自身作用下都会对阀芯产生推力，阀芯的锥形块向上被推入到下阀座内，将正循环泥浆通道关闭；加之自灌浆通道也是关闭的，因此能够有效防止井内泥浆反喷。
本发明的有益效果主要表现在以下方面：
一、本发明，将回压凡尔的上端与钻杆连接，回压凡尔的下端与钻具连接；向井内下入钻具和回压凡尔，通过回压凡尔的自灌浆通道将井内泥浆从下往上回流入钻杆内，完成钻杆自动灌浆；正循环泥浆，回压凡尔内的活塞下移封堵泥浆回流槽孔，关闭自灌浆通道。整个自灌浆动作简单易行，井内泥浆在压力的作用下经回压凡尔就回流到钻杆内，完成钻杆的自动灌浆，较现有技术而言，无需每放下一部分钻杆就连接灌浆装置向钻杆内灌入泥浆，极大的减小了工程量，更加省时省力，有效降低了灌浆成本。
二、本发明，步骤a中，回压凡尔为自灌浆回压凡尔，包括阀体、阀芯及设置在阀体内的支承座和阀座，支承座位于阀座下方，阀体内设置有活塞，活塞套在阀芯上，阀座包括上阀座和下阀座，上阀座位于活塞和阀体之间，上阀座上开有泥浆回流槽孔，泥浆回流槽孔与阀体的内腔连通，阀体上开有泥浆回流孔，泥浆回流孔与泥浆回流槽孔连通形成自灌浆通道。通过在阀体上设置泥浆回流孔，在上阀座上设置泥浆回流槽孔，使泥浆回流孔、泥浆回流槽孔以及阀体的内腔形成一个供井内泥浆回流的自灌浆通道，下钻时，通过将钻具连同自灌浆回压凡尔一起下入井内，井内泥浆在压力的作用下就能够经井内泥浆回流通道回流到钻杆内，完成钻杆内的自灌浆动作；较现有的回压凡尔而言，在阀芯与支承座之间由于减少了弹簧，使得正循环泥浆时，阀芯无需克服弹簧的阻力就能够被推动，打开正循环泥浆通道，正循环泥浆更加顺畅，同时活塞在阀芯带动下封堵住泥浆回流槽孔；当发生井喷或井涌时，井内泥浆或气体自下而上经支承座反流进阀体内，在井内泥浆或气体的作用下阀芯被推入阀座内，将正循环泥浆通道关闭；泥浆回流槽孔又被活塞封堵住的，因此能够有效防止井内泥浆经阀体的内腔反喷至钻杆内，保障钻井安全。
三、本发明，步骤b中，井内泥浆在压力作用下依次通过自灌浆回压凡尔的泥浆回流孔和泥浆回流槽孔进入阀体的内腔，经阀体的内腔进入钻杆内，能够自动将井内泥浆回流入钻杆内，极大的减少了灌浆成本。
四、本发明，阀芯从上到下依次包括上阀杆、锥形块和下阀杆，上阀杆的上端设置有固定螺母，下端与锥形块的小端连接，下阀杆一端与锥形块的大端连接，另一端伸入支承座内，通过锥形块的大端锥形面能够与下阀座的斜面相配合，将正循环泥浆通道封堵住；通过设置在上阀杆上端的固定螺母带动活塞下移，从而能够封堵住泥浆回流槽孔，当发生井喷或井涌时，能够有效避免井内泥浆反喷。
五、本发明，下阀杆上套有复位弹簧，复位弹簧与支承座接触，通过增设复位弹簧，当正循环泥浆时，泥浆将阀芯的锥形块冲开后，由于复位弹簧与支承座接触，复位弹簧的作用力能够一部分抵消泥浆对锥形块产生的冲力，避免锥形块撞击支承座，能够有效保护锥形块，进而保障阀芯的正常使用；当发生井喷或井涌时，复位弹簧的作用力又能够加快锥形块的移动，使阀芯与阀座迅速闭合，防止泥浆反喷。
六、本发明，锥形块与下阀座之间设置有第一O形密封圈，第一O形密封圈嵌套在锥形块的大端上，长时间使用后，锥形块与下阀座之间容易产生缝隙，通过第一O形密封圈能够进行良好的密封，进而能够有效防止井内泥浆进入正循环泥浆通道向钻杆内反喷，进一步保证钻井安全。
七、本发明，锥形块的大端上开有弹簧槽，复位弹簧的一端与弹簧槽的底部接触，另一端与支承座接触，在长期使用的过程中，阀芯上下运动，复位弹簧也会不停的压缩和复位，通过增设弹簧槽，当正循环泥浆时，复位弹簧的一部分容纳在弹簧槽内，当复位弹簧压缩到一定程度时，锥形块的大端端面与支承座接触，能够防止复位弹簧被过度压缩而变形，保障复位弹簧的使用稳定性，使锥形块能够准确复位与下阀座进行良好的贴合，防止井内泥浆反喷；复位弹簧不会被过度压缩，就能够减小复位弹簧的左右摆动，从而能够减少复位弹簧撞击下阀杆的几率，延长整个阀芯的使用寿命。
八、本发明，上阀座上开有安装槽，安装槽分别与泥浆回流孔和泥浆回流槽孔连通，安装槽内安装有单向阀，通过单向阀的设置，只允许井内泥浆从外到内进入，不能从内到外泄漏；即自灌浆状态时，井内泥浆能够依次经泥浆回流孔、单向阀和泥浆回流槽孔进入阀体的内腔，最后经阀体的内腔进入钻杆，完成钻杆内的自灌浆，正循环泥浆状态，当大量泥浆涌入阀体内，单向阀就能够阻止通过上阀座和阀体之间的缝隙进入到泥浆回流槽孔内的泥浆，进一步穿过单向阀从泥浆回流孔泄漏出去，从而能够节约灌浆成本。
九、本发明，单向阀包括限位弹簧和止回流钢球，限位弹簧的一端与安装槽的顶部接触，另一端与止回流钢球接触，止回流钢球卡在安装槽的底部上，采用特定的限位弹簧和止回流钢球作为单向阀，自灌浆状态时，井内泥浆经泥浆回流孔进入泥浆回流槽孔时，在井内泥浆的作用下， 止回流钢球受到向上的推力而挤压限位弹簧，从而使止回流钢球脱离安装槽的底部槽口，将泥浆回流孔和泥浆回流槽孔连通，完成钻杆自灌浆；而在正循环泥浆状态，止回流钢球在自身重力和限位弹簧的作用下，就能够封堵住安装槽的底部槽口，止回流钢球为曲面，能够提高封堵效果，进而防止泥浆泄漏；此外，采用限位弹簧和止回流钢球，具有安装简单，维护成本低的特点。
十、本发明，活塞上开有定位槽，定位槽内安装有定位弹簧和定位钢球，上阀座上至少开有两个与定位钢球相适配的凹槽，自灌浆回压凡尔在未使用时，定位钢球被定位弹簧挤压在上阀座的凹槽内，能够对活塞进行定位，当正循环泥浆时，泥浆对定位弹簧进行挤压，定位弹簧压缩，定位钢球脱离凹槽，在阀芯的固定螺栓带动下活塞就能够向下移动，进而打开正循环泥浆通道，当活塞移动到下一组凹槽时，定位钢球就在定位弹簧的作用下嵌入到凹槽内，阻止活塞进一步下移，减小活塞的的移动行程，避免锥形块的大端端面撞击支承座，不仅能够延长整个阀芯的使用寿命，而且能够防止锥形块因撞击受损而不能与下阀座进行良好的贴合，从而能够进一步防止井内泥浆反喷。
十一、本发明，阀体的内壁上设置有台阶，台阶上设置有压帽，压帽位于活塞上方，压帽与阀体通过螺纹连接，通过设置压帽能够对活塞以及上阀座进行限位，防止自灌浆状态时，井内泥浆将活塞及上阀座冲离阀体，能够保障整个自灌浆回压凡尔的使用稳定性。
十二、本发明，下阀座与阀体之间设置有第二O形密封圈，第二O形密封圈套在下阀座上，能够增加下阀座与阀体之间的密封性，在井喷或井涌时，防止井内泥浆经下阀座与阀体之间的缝隙回流，能够增强井内泥浆防反喷效果。
十三、本发明，锥形块上开有流通孔，流通孔与弹簧槽连通，便于正循环泥浆时液体的流动，保障正循环泥浆的顺畅性。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的具体说明，其中：
图1为本发明自灌浆回压凡尔的结构示意图；
图2为本发明实施例2中自灌浆回压凡尔的结构示意图；
图3为本发明实施例3中自灌浆回压凡尔的结构示意图；
图4为本发明实施例4中自灌浆回压凡尔的结构示意图；
图5为本发明实施例5中自灌浆回压凡尔自灌浆时的结构示意图；
图6为本发明实施例5中自灌浆回压凡尔正循环泥浆时的结构示意图；
图7为本发明实施例5中自灌浆回压凡尔井喷或井涌时的结构示意图；
图中标记：1、阀体，2、阀芯，3、支承座，4、阀座，5、活塞，6、上阀座，7、下阀座，8、泥浆回流槽孔，9、泥浆回流孔，10、上阀杆，11、锥形块，12、下阀杆，13、固定螺母，14、复位弹簧，15、第一O形密封圈，16、弹簧槽，17、安装槽，18、单向阀，19、限位弹簧，20、止回流钢球，21、定位槽，22、定位弹簧，23、定位钢球，24、凹槽，25、台阶，26、压帽，27、第二O形密封圈，28、流通孔。
具体实施方式
实施例1
参见图1，一种钻杆灌浆方法，包括以下步骤：
a、将回压凡尔的上端与钻杆连接，回压凡尔的下端与钻具连接；
b、向井内下入钻具和回压凡尔，通过回压凡尔的自灌浆通道将井内泥浆从下往上回流入钻杆内，完成钻杆自动灌浆；
c、正循环泥浆，回压凡尔内的活塞5下移封堵泥浆回流槽孔8，关闭自灌浆通道。
本实施例为最基本的实施方式，将回压凡尔的上端与钻杆连接，回压凡尔的下端与钻具连接；向井内下入钻具和回压凡尔，通过回压凡尔的自灌浆通道将井内泥浆从下往上回流入钻杆内，完成钻杆自动灌浆；正循环泥浆，回压凡尔内的活塞下移封堵泥浆回流槽孔，关闭自灌浆通道。整个自灌浆动作简单易行，井内泥浆在压力的作用下经回压凡尔就回流到钻杆内，完成钻杆的自动灌浆，较现有技术而言，无需每放下一部分钻杆就连接灌浆装置向钻杆内灌入泥浆，极大的减小了工程量，更加省时省力，有效降低了灌浆成本。
实施例2
参见图1，一种钻杆灌浆方法，包括以下步骤：
a、将回压凡尔的上端与钻杆连接，回压凡尔的下端与钻具连接；
b、向井内下入钻具和回压凡尔，通过回压凡尔的自灌浆通道将井内泥浆从下往上回流入钻杆内，完成钻杆自动灌浆；
c、正循环泥浆，回压凡尔内的活塞5下移封堵泥浆回流槽孔8，关闭自灌浆通道。
所述步骤a中，回压凡尔为自灌浆回压凡尔，包括阀体1、阀芯2及设置在阀体1内的支承座3和阀座4，支承座3位于阀座4下方，阀体1内设置有活塞5，活塞5套在阀芯2上，阀座4包括上阀座6和下阀座7，上阀座6位于活塞5和阀体1之间，上阀座6上开有泥浆回流槽孔8，泥浆回流槽孔8与阀体1的内腔连通，阀体1上开有泥浆回流孔9，泥浆回流孔9与泥浆回流槽孔8连通形成自灌浆通道。
所述步骤b中，井内泥浆在压力作用下依次通过自灌浆回压凡尔的泥浆回流孔9和泥浆回流槽孔8进入阀体1的内腔，经阀体1的内腔进入钻杆内。
本实施例为一较佳实施方式，步骤a中，回压凡尔为自灌浆回压凡尔，包括阀体、阀芯及设置在阀体内的支承座和阀座，支承座位于阀座下方，阀体内设置有活塞，活塞套在阀芯上，阀座包括上阀座和下阀座，上阀座位于活塞和阀体之间，上阀座上开有泥浆回流槽孔，泥浆回流槽孔与阀体的内腔连通，阀体上开有泥浆回流孔，泥浆回流孔与泥浆回流槽孔连通形成自灌浆通道。通过在阀体上设置泥浆回流孔，在上阀座上设置泥浆回流槽孔，使泥浆回流孔、泥浆回流槽孔以及阀体的内腔形成一个供井内泥浆回流的自灌浆通道，下钻时，通过将钻具连同自灌浆回压凡尔一起下入井内，井内泥浆在压力的作用下就能够经井内泥浆回流通道回流到钻杆内，完成钻杆内的自灌浆动作；较现有的回压凡尔而言，在阀芯与支承座之间由于减少了弹簧，使得正循环泥浆时，阀芯无需克服弹簧的阻力就能够被推动，打开正循环泥浆通道，正循环泥浆更加顺畅，同时活塞在阀芯带动下封堵住泥浆回流槽孔；当发生井喷或井涌时，井内泥浆或气体自下而上经支承座反流进阀体内，在井内泥浆或气体的作用下阀芯被推入阀座内，将正循环泥浆通道关闭；泥浆回流槽孔又被活塞封堵住的，因此能够有效防止井内泥浆经阀体的内腔反喷至钻杆内，保障钻井安全。步骤b中，井内泥浆在压力作用下依次通过自灌浆回压凡尔的泥浆回流孔和泥浆回流槽孔进入阀体的内腔，经阀体的内腔进入钻杆内，能够自动将井内泥浆回流入钻杆内，极大的减少了灌浆成本。
实施例3
参见图2，一种钻杆灌浆方法，包括以下步骤：
a、将回压凡尔的上端与钻杆连接，回压凡尔的下端与钻具连接；
b、向井内下入钻具和回压凡尔，通过回压凡尔的自灌浆通道将井内泥浆从下往上回流入钻杆内，完成钻杆自动灌浆；
c、正循环泥浆，回压凡尔内的活塞5下移封堵泥浆回流槽孔8，关闭自灌浆通道。
所述步骤a中，回压凡尔为自灌浆回压凡尔，包括阀体1、阀芯2及设置在阀体1内的支承座3和阀座4，支承座3位于阀座4下方，阀体1内设置有活塞5，活塞5套在阀芯2上，阀座4包括上阀座6和下阀座7，上阀座6位于活塞5和阀体1之间，上阀座6上开有泥浆回流槽孔8，泥浆回流槽孔8与阀体1的内腔连通，阀体1上开有泥浆回流孔9，泥浆回流孔9与泥浆回流槽孔8连通形成自灌浆通道。
所述步骤b中，井内泥浆在压力作用下依次通过自灌浆回压凡尔的泥浆回流孔9和泥浆回流槽孔8进入阀体1的内腔，经阀体1的内腔进入钻杆内。
所述阀芯2从上到下依次包括上阀杆10、锥形块11和下阀杆12，上阀杆10的上端设置有固定螺母13，下端与锥形块11的小端连接，下阀杆12一端与锥形块11的大端连接，另一端伸入支承座3内。
所述下阀杆12上套有复位弹簧14，复位弹簧14与支承座3接触。
所述锥形块11与下阀座7之间设置有第一O形密封圈15，第一O形密封圈15嵌套在锥形块11的大端上。
本实施例为又一较佳实施方式，阀芯从上到下依次包括上阀杆、锥形块和下阀杆，上阀杆的上端设置有固定螺母，下端与锥形块的小端连接，下阀杆一端与锥形块的大端连接，另一端伸入支承座内，通过锥形块的大端锥形面能够与下阀座的斜面相配合，将正循环泥浆通道封堵住；通过设置在上阀杆上端的固定螺母带动活塞下移，从而能够封堵住泥浆回流槽孔，当发生井喷或井涌时，能够有效避免井内泥浆反喷。下阀杆上套有复位弹簧，复位弹簧与支承座接触，通过增设复位弹簧，当正循环泥浆时，泥浆将阀芯的锥形块冲开后，由于复位弹簧与支承座接触，复位弹簧的作用力能够一部分抵消泥浆对锥形块产生的冲力，避免锥形块撞击支承座，能够有效保护锥形块，进而保障阀芯的正常使用；当发生井喷或井涌时，复位弹簧的作用力又能够加快锥形块的移动，使阀芯与阀座迅速闭合，防止泥浆反喷。锥形块与下阀座之间设置有第一O形密封圈，第一O形密封圈嵌套在锥形块的大端上，长时间使用后，锥形块与下阀座之间容易产生缝隙，通过第一O形密封圈能够进行良好的密封，进而能够有效防止井内泥浆进入正循环泥浆通道向钻杆内反喷，进一步保证钻井安全。
实施例4
参见图3，一种钻杆灌浆方法，包括以下步骤：
a、将回压凡尔的上端与钻杆连接，回压凡尔的下端与钻具连接；
b、向井内下入钻具和回压凡尔，通过回压凡尔的自灌浆通道将井内泥浆从下往上回流入钻杆内，完成钻杆自动灌浆；
c、正循环泥浆，回压凡尔内的活塞5下移封堵泥浆回流槽孔8，关闭自灌浆通道。
所述步骤a中，回压凡尔为自灌浆回压凡尔，包括阀体1、阀芯2及设置在阀体1内的支承座3和阀座4，支承座3位于阀座4下方，阀体1内设置有活塞5，活塞5套在阀芯2上，阀座4包括上阀座6和下阀座7，上阀座6位于活塞5和阀体1之间，上阀座6上开有泥浆回流槽孔8，泥浆回流槽孔8与阀体1的内腔连通，阀体1上开有泥浆回流孔9，泥浆回流孔9与泥浆回流槽孔8连通形成自灌浆通道。
所述步骤b中，井内泥浆在压力作用下依次通过自灌浆回压凡尔的泥浆回流孔9和泥浆回流槽孔8进入阀体1的内腔，经阀体1的内腔进入钻杆内。
所述阀芯2从上到下依次包括上阀杆10、锥形块11和下阀杆12，上阀杆10的上端设置有固定螺母13，下端与锥形块11的小端连接，下阀杆12一端与锥形块11的大端连接，另一端伸入支承座3内。
所述下阀杆12上套有复位弹簧14，复位弹簧14与支承座3接触。
所述锥形块11与下阀座7之间设置有第一O形密封圈15，第一O形密封圈15嵌套在锥形块11的大端上。
所述锥形块11的大端上开有弹簧槽16，复位弹簧14的一端与弹簧槽16的底部接触，另一端与支承座3接触。
本实施例为又一较佳实施方式，锥形块的大端上开有弹簧槽，复位弹簧的一端与弹簧槽的底部接触，另一端与支承座接触，在长期使用的过程中，阀芯上下运动，复位弹簧也会不停的压缩和复位，通过增设弹簧槽，当正循环泥浆时，复位弹簧的一部分容纳在弹簧槽内，当复位弹簧压缩到一定程度时，锥形块的大端端面与支承座接触，能够防止复位弹簧被过度压缩而变形，保障复位弹簧的使用稳定性，使锥形块能够准确复位与下阀座进行良好的贴合，防止井内泥浆反喷；复位弹簧不会被过度压缩，就能够减小复位弹簧的左右摆动，从而能够减少复位弹簧撞击下阀杆的几率，延长整个阀芯的使用寿命。
实施例5
参见图4，一种钻杆灌浆方法，包括以下步骤：
a、将回压凡尔的上端与钻杆连接，回压凡尔的下端与钻具连接；
b、向井内下入钻具和回压凡尔，通过回压凡尔的自灌浆通道将井内泥浆从下往上回流入钻杆内，完成钻杆自动灌浆；
c、正循环泥浆，回压凡尔内的活塞5下移封堵泥浆回流槽孔8，关闭自灌浆通道。
所述步骤a中，回压凡尔为自灌浆回压凡尔，包括阀体1、阀芯2及设置在阀体1内的支承座3和阀座4，支承座3位于阀座4下方，阀体1内设置有活塞5，活塞5套在阀芯2上，阀座4包括上阀座6和下阀座7，上阀座6位于活塞5和阀体1之间，上阀座6上开有泥浆回流槽孔8，泥浆回流槽孔8与阀体1的内腔连通，阀体1上开有泥浆回流孔9，泥浆回流孔9与泥浆回流槽孔8连通形成自灌浆通道。
所述步骤b中，井内泥浆在压力作用下依次通过自灌浆回压凡尔的泥浆回流孔9和泥浆回流槽孔8进入阀体1的内腔，经阀体1的内腔进入钻杆内。
所述阀芯2从上到下依次包括上阀杆10、锥形块11和下阀杆12，上阀杆10的上端设置有固定螺母13，下端与锥形块11的小端连接，下阀杆12一端与锥形块11的大端连接，另一端伸入支承座3内。
所述下阀杆12上套有复位弹簧14，复位弹簧14与支承座3接触。
所述锥形块11与下阀座7之间设置有第一O形密封圈15，第一O形密封圈15嵌套在锥形块11的大端上。
所述锥形块11的大端上开有弹簧槽16，复位弹簧14的一端与弹簧槽16的底部接触，另一端与支承座3接触。
所述上阀座6上开有安装槽17，安装槽17分别与泥浆回流孔9和泥浆回流槽孔8连通，安装槽17内安装有单向阀18。
所述单向阀18包括限位弹簧19和止回流钢球20，限位弹簧19的一端与安装槽17的顶部接触，另一端与止回流钢球20接触，止回流钢球20卡在安装槽17的底部上。
本实施例为又一较佳实施方式，上阀座上开有安装槽，安装槽分别与泥浆回流孔和泥浆回流槽孔连通，安装槽内安装有单向阀，通过单向阀的设置，只允许井内泥浆从外到内进入，不能从内到外泄漏；即自灌浆状态时，井内泥浆能够依次经泥浆回流孔、单向阀和泥浆回流槽孔进入阀体的内腔，最后经阀体的内腔进入钻杆，完成钻杆内的自灌浆，正循环泥浆状态，当大量泥浆涌入阀体内，单向阀就能够阻止通过上阀座和阀体之间的缝隙进入到泥浆回流槽孔内的泥浆，进一步穿过单向阀从泥浆回流孔泄漏出去，从而能够节约灌浆成本。单向阀包括限位弹簧和止回流钢球，限位弹簧的一端与安装槽的顶部接触，另一端与止回流钢球接触，止回流钢球卡在安装槽的底部上，采用特定的限位弹簧和止回流钢球作为单向阀，自灌浆状态时，井内泥浆经泥浆回流孔进入泥浆回流槽孔时，在井内泥浆的作用下， 止回流钢球受到向上的推力而挤压限位弹簧，从而使止回流钢球脱离安装槽的底部槽口，将泥浆回流孔和泥浆回流槽孔连通，完成钻杆自灌浆；而在正循环泥浆状态，止回流钢球在自身重力和限位弹簧的作用下，就能够封堵住安装槽的底部槽口，止回流钢球为曲面，能够提高封堵效果，进而防止泥浆泄漏；此外，采用限位弹簧和止回流钢球，具有安装简单，维护成本低的特点。
实施例6
参见图5-图7，一种钻杆灌浆方法，包括以下步骤：
a、将回压凡尔的上端与钻杆连接，回压凡尔的下端与钻具连接；
b、向井内下入钻具和回压凡尔，通过回压凡尔的自灌浆通道将井内泥浆从下往上回流入钻杆内，完成钻杆自动灌浆；
c、正循环泥浆，回压凡尔内的活塞5下移封堵泥浆回流槽孔8，关闭自灌浆通道。
所述步骤a中，回压凡尔为自灌浆回压凡尔，包括阀体1、阀芯2及设置在阀体1内的支承座3和阀座4，支承座3位于阀座4下方，阀体1内设置有活塞5，活塞5套在阀芯2上，阀座4包括上阀座6和下阀座7，上阀座6位于活塞5和阀体1之间，上阀座6上开有泥浆回流槽孔8，泥浆回流槽孔8与阀体1的内腔连通，阀体1上开有泥浆回流孔9，泥浆回流孔9与泥浆回流槽孔8连通形成自灌浆通道。
所述步骤b中，井内泥浆在压力作用下依次通过自灌浆回压凡尔的泥浆回流孔9和泥浆回流槽孔8进入阀体1的内腔，经阀体1的内腔进入钻杆内。
所述阀芯2从上到下依次包括上阀杆10、锥形块11和下阀杆12，上阀杆10的上端设置有固定螺母13，下端与锥形块11的小端连接，下阀杆12一端与锥形块11的大端连接，另一端伸入支承座3内。
所述下阀杆12上套有复位弹簧14，复位弹簧14与支承座3接触。
所述锥形块11与下阀座7之间设置有第一O形密封圈15，第一O形密封圈15嵌套在锥形块11的大端上。
所述锥形块11的大端上开有弹簧槽16，复位弹簧14的一端与弹簧槽16的底部接触，另一端与支承座3接触。
所述上阀座6上开有安装槽17，安装槽17分别与泥浆回流孔9和泥浆回流槽孔8连通，安装槽17内安装有单向阀18。
所述单向阀18包括限位弹簧19和止回流钢球20，限位弹簧19的一端与安装槽17的顶部接触，另一端与止回流钢球20接触，止回流钢球20卡在安装槽17的底部上。
所述活塞5上开有定位槽21，定位槽21内安装有定位弹簧22和定位钢球23，上阀座6上至少开有两个与定位钢球23相适配的凹槽24。
所述阀体1的内壁上设置有台阶25，台阶25上设置有压帽26，压帽26位于活塞5上方，压帽26与阀体1通过螺纹连接。
所述下阀座7与阀体1之间设置有第二O形密封圈27，第二O形密封圈27套在下阀座7上。
所述锥形块11上开有流通孔28，流通孔28与弹簧槽16连通。
本实施例为最佳实施方式，活塞上开有定位槽，定位槽内安装有定位弹簧和定位钢球，上阀座上至少开有两个与定位钢球相适配的凹槽，自灌浆回压凡尔在未使用时，定位钢球被定位弹簧挤压在上阀座的凹槽内，能够对活塞进行定位，当正循环泥浆时，泥浆对定位弹簧进行挤压，定位弹簧压缩，定位钢球脱离凹槽，在阀芯的固定螺栓带动下活塞就能够向下移动，进而打开正循环泥浆通道，当活塞移动到下一组凹槽时，定位钢球就在定位弹簧的作用下嵌入到凹槽内，阻止活塞进一步下移，减小活塞的的移动行程，避免锥形块的大端端面撞击支承座，不仅能够延长整个阀芯的使用寿命，而且能够防止锥形块因撞击受损而不能与下阀座进行良好的贴合，从而能够进一步防止井内泥浆反喷。阀体的内壁上设置有台阶，台阶上设置有压帽，压帽位于活塞上方，压帽与阀体通过螺纹连接，通过设置压帽能够对活塞以及上阀座进行限位，防止自灌浆状态时，井内泥浆将活塞及上阀座冲离阀体，能够保障整个自灌浆回压凡尔的使用稳定性。下阀座与阀体之间设置有第二O形密封圈，第二O形密封圈套在下阀座上，能够增加下阀座与阀体之间的密封性，在井喷或井涌时，防止井内泥浆经下阀座与阀体之间的缝隙回流，能够增强井内泥浆防反喷效果。锥形块上开有流通孔，流通孔与弹簧槽连通，便于正循环泥浆时液体的流动，保障正循环泥浆的顺畅性。
Claims (13)
1.一种钻杆灌浆方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将回压凡尔的上端与钻杆连接，回压凡尔的下端与钻具连接；
b、向井内下入钻具和回压凡尔，通过回压凡尔的自灌浆通道将井内泥浆从下往上回流入钻杆内，完成钻杆自动灌浆；
c、正循环泥浆，回压凡尔内的活塞（5）下移封堵泥浆回流槽孔（8），关闭自灌浆通道。
2.根据权利要求1所述的一种钻杆灌浆方法，其特征在于：所述步骤a中，回压凡尔为自灌浆回压凡尔，包括阀体（1）、阀芯（2）及设置在阀体（1）内的支承座（3）和阀座（4），支承座（3）位于阀座（4）下方，阀体（1）内设置有活塞（5），活塞（5）套在阀芯（2）上，阀座（4）包括上阀座（6）和下阀座（7），上阀座（6）位于活塞（5）和阀体（1）之间，上阀座（6）上开有泥浆回流槽孔（8），泥浆回流槽孔（8）与阀体（1）的内腔连通，阀体（1）上开有泥浆回流孔（9），泥浆回流孔（9）与泥浆回流槽孔（8）连通形成自灌浆通道。
3.根据权利要求2所述的一种钻杆灌浆方法，其特征在于：所述步骤b中，井内泥浆在压力作用下依次通过自灌浆回压凡尔的泥浆回流孔（9）和泥浆回流槽孔（8）进入阀体（1）的内腔，经阀体（1）的内腔进入钻杆内。
4.根据权利要求2所述的一种钻杆灌浆方法，其特征在于：所述阀芯（2）从上到下依次包括上阀杆（10）、锥形块（11）和下阀杆（12），上阀杆（10）的上端设置有固定螺母（13），下端与锥形块（11）的小端连接，下阀杆（12）一端与锥形块（11）的大端连接，另一端伸入支承座（3）内。
5.根据权利要求4所述的一种钻杆灌浆方法，其特征在于：所述下阀杆（12）上套有复位弹簧（14），复位弹簧（14）与支承座（3）接触。
6.根据权利要求4所述的一种钻杆灌浆方法，其特征在于：所述锥形块（11）与下阀座（7）之间设置有第一O形密封圈（15），第一O形密封圈（15）嵌套在锥形块（11）的大端上。
7.根据权利要求5所述的一种钻杆灌浆方法，其特征在于：所述锥形块（11）的大端上开有弹簧槽（16），复位弹簧（14）的一端与弹簧槽（16）的底部接触，另一端与支承座（3）接触。
8.根据权利要求2所述的一种钻杆灌浆方法，其特征在于：所述上阀座（6）上开有安装槽（17），安装槽（17）分别与泥浆回流孔（9）和泥浆回流槽孔（8）连通，安装槽（17）内安装有单向阀（18）。
9.根据权利要求8所述的一种钻杆灌浆方法，其特征在于：所述单向阀（18）包括限位弹簧（19）和止回流钢球（20），限位弹簧（19）的一端与安装槽（17）的顶部接触，另一端与止回流钢球（20）接触，止回流钢球（20）卡在安装槽（17）的底部上。
10.根据权利要求2所述的一种钻杆灌浆方法，其特征在于：所述活塞（5）上开有定位槽（21），定位槽（21）内安装有定位弹簧（22）和定位钢球（23），上阀座（6）上至少开有两个与定位钢球（23）相适配的凹槽（24）。
11.根据权利要求2所述的一种钻杆灌浆方法，其特征在于：所述阀体（1）的内壁上设置有台阶（25），台阶（25）上设置有压帽（26），压帽（26）位于活塞（5）上方，压帽（26）与阀体（1）通过螺纹连接。
12.根据权利要求2所述的一种钻杆灌浆方法，其特征在于：所述下阀座（7）与阀体（1）之间设置有第二O形密封圈（27），第二O形密封圈（27）套在下阀座（7）上。
13.根据权利要求7所述的一种钻杆灌浆方法，其特征在于：所述锥形块（11）上开有流通孔（28），流通孔（28）与弹簧槽（16）连通。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |