CN107387002B - 一种双通道旋塞阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双通道旋塞阀，包括阀体和安装在阀体内的滑动密封套、弹簧、压套、转动销、上阀座、下阀座、球阀、固定密封套；所述阀体上端具有内孔台阶，中部具有转销孔，下端具有内台阶，所述下阀座压在内台阶的上端面上，所述上阀座位于下阀座的上方，所述球阀安装在上阀座、下阀座之间，所述球阀上设有转销插槽，所述转动销一端安装在转销孔，另一端插在转销插槽内，所述压套与阀体螺纹连接，所述压套压在上阀座的上端面上；所述滑动密封套具有凸台，所述凸台位于内孔台阶下方。本发明设有相互隔离的气体和液体双通道，当出现溢流或井涌等情况需要关闭旋塞阀时，停止注气即迅速可关闭钻具内眼流体通道，保证钻具内防喷安全。

Description

一种双通道旋塞阀

技术领域

本发明属于石油天然气钻修井工程技术领域，涉及一种双通道旋塞阀。

背景技术

在常规的油气钻井作业中，钻井液从钻具内孔注入，流经钻头携带岩屑后，由环空循环返出地面，称之为正循环钻井。钻井液从环空注入，流经钻头携带岩屑后，由钻具内孔返出地面，称之为反循环钻井。当钻遇漏失地层时，钻井液难以建立循环和大量漏失严重污染产层。

为了降低钻井液密度，建立循环和减少漏失，产生了向钻具内注气或向钻具与套管环空注气钻井。通过向双壁钻具内管和外管的环空注入高压气体，至一定深度与钻井液混合形成低密度的气-液混合液,达到降低钻井液的密度，建立循环和减少漏失的目的。

方钻杆旋塞阀是钻井必备的内防喷工具。常规钻井钻具使用单壁方钻杆、单壁旋塞阀和单壁钻杆，当发生井涌和井喷等情形需要关闭钻具内孔时，可以通过关闭旋塞阀来迅速关闭钻具内流体通道，达到控制钻具内喷的目的。由于注气钻井使用双壁钻具，其内部有两个通道，一个高压气体通道，一个气、液、固相混合物通道，原有的方钻杆旋塞阀不能适用于注气钻井防止内喷的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决现有技术中的不足，提供一种回双通道旋塞阀，本发明为双壁钻杆钻井钻具内防喷工具，旋塞阀设有相互隔离的气体和液体双通道，当出现溢流或井涌等情况需要关闭旋塞阀时，停止注气即迅速可关闭钻具内眼流体通道，保证钻具内防喷安全。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双通道旋塞阀，包括阀体和安装在阀体内的滑动密封套、弹簧、压套、转动销、上阀座、下阀座、球阀、固定密封套；

所述阀体上端具有内孔台阶，中部具有转销孔，下端具有内台阶，所述下阀座压在内台阶的上端面上，所述上阀座位于下阀座的上方，所述球阀安装在上阀座、下阀座之间，所述球阀上设有转销插槽，所述转动销一端安装在转销孔，另一端插在转销插槽内，所述压套与阀体螺纹连接，所述压套压在上阀座的上端面上；

所述滑动密封套具有凸台，所述凸台位于内孔台阶下方，所述弹簧套在滑动密封套下端，弹簧上端顶在凸台的下端面上，下端压在压套的上端面上；

所述固定密封套连接在阀体下端内，且位于下阀座下方。

进一步的是，所述滑动密封套上端内壁上设有内管密封环。

进一步的是，所述上阀座、下阀座外圆周上均设有阀座密封环。

进一步的是，所述上阀座、下阀座与球阀的接触面上均设有球阀密封环。

进一步的是，所述转动销上设有转动扳手孔。

进一步的是，所述固定密封套下端设有内管插套。

进一步的是，所述固定密封套上端内壁上设有固定密封环。

本发明的效果是：当不向钻杆内环空注气时，本体内滑动密封套在复位弹簧作用下向上滑动到最上部，此时球阀通孔内没有任何部件，可以正常关闭钻具内眼向上的流体通道；当需要向钻具内环空注气时，滑动密封套在注气压力推动下移动下行，滑动密封套下部穿过球阀并插入固定密封套上部的密封套，此时气体通过本体与方钻杆内管、滑动密封套之间的环空，球阀与滑动密封套之间的环空、本体与固定密封套之间的环空向下输送；钻具内环空与方钻杆内管、滑动密封套、固定密封套中心孔隔离，形成相互隔离的双通道。当出现溢流或井涌需要关闭钻具内通道时，停止向钻具内环空注气并放空注气端，滑动密封套在复位弹簧作用下向上滑动，离开固定密封套和球阀，此时转动球阀上的转动销90度即可关球阀，隔离旋塞阀上下通道，保证钻具内眼防喷安全。

附图说明

图1是实施例未注气时的结构示意图；

图2是实施例注气时的结构示意图；

图3是实施例关闭时的结构示意图。

图中所示：1-阀体，2-滑动密封套，3-弹簧，4-内管插套，5-压套，6-转动销，7-上阀座，8-下阀座，9-球阀，10-固定密封套，11-内孔台阶，12-内台阶，13-凸台，14-内管密封环，15-阀座密封环，16-球阀密封环，17-转动扳手孔，18-固定密封环，19-方钻杆，20-方钻杆内管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做更进一步的详细说明。

如图1至3所示，本发明的一种回双通道旋塞阀，包括阀体1和安装在阀体1内的滑动密封套2、弹簧3、压套5、转动销6、上阀座7、下阀座8、球阀9、固定密封套10；阀体1上端螺纹连接方钻杆19，方钻杆内管20安装在滑动密封套2内，所述阀体1上端具有内孔台阶11，中部具有转销孔，下端具有内台阶12，所述下阀座8压在内台阶12的上端面上，所述上阀座7位于下阀座8的上方，所述球阀9安装在上阀座7、下阀座8之间，所述球阀9上设有转销插槽，所述转动销6一端安装在转销孔，另一端插在转销插槽内，转动销6可转动球阀9，使得阀门出去打开或者关闭的状态，所述压套5与阀体1螺纹连接，所述压套5压在上阀座7的上端面上；所述滑动密封套2具有凸台13，所述凸台13位于内孔台阶11下方，内孔台阶11对凸台13起到阻挡作用，所述弹簧3套在滑动密封套2下端，弹簧3上端顶在凸台13的下端面上，下端压在压套5的上端面上；所述固定密封套10连接在阀体1下端内，且位于下阀座8下方。

为了更进一步的提高密封效果，优选的实施方式是，所述滑动密封套2上端内壁上设有内管密封环14，可密封滑动密封套2和方钻杆内管20的接触面，所述上阀座7、下阀座8外圆周上均设有阀座密封环15，可密封上阀座7、下阀座8与阀体1内壁的接触面，所述上阀座7、下阀座8与球阀9的接触面上均设有球阀密封环16，可密封上阀座7、下阀座8与球阀9的接触面，所述固定密封套10下端设有内管插套4，所述固定密封套10上端内壁上设有固定密封环18，可密封滑动密封套2与固定密封套10的接触面。

为了便于打开或者关闭阀门，优选的实施方式是，所述转动销6上设有转动扳手孔17。旋塞阀搬手插入转动扳手孔17内转动球阀9上的转动销6进行90旋转即可关闭旋塞阀。

本发明在实际工作时：如图2所示，当向双壁钻具内环空注气时，气体推动滑动密封套2压缩弹簧3向下移动，滑动密封套2下部插入固定密封套10内并通过固定密封环18密封，滑动密封套2与方钻杆内管20通过内管密封环14密封。方钻杆内管20、滑动密封套2、固定密封套10的内孔通道形成一道独立的通道，又方钻杆内管20与阀体1具有环孔，滑动密封套2与阀体1也具有环孔，固定密封套10与阀体1还具有环空，球阀9与滑动密封套2也具有环空，且上述环空均相通，因此形成第二条独立的通道，所有此时方钻杆内管20、滑动密封套2、固定密封套10与阀体1之间环空与方钻杆内管20、滑动密封套2、固定密封套10的内孔通道之间完全隔离，形成双通道。

当出现溢流或井涌需要隔离旋塞阀上下通道时，停止注气并放空注气端，如图3所示，此时滑动密封套2上端没有收到力，滑动密封套2在弹簧3的作用下，向上移动，滑动密封套2下部离开固定密封套10和球阀9，此时将旋塞阀搬手插入转动扳手孔17内转动球阀9上的转动销6进行90旋转即可关闭旋塞阀，达到隔离旋塞阀上下通道，保证钻具内眼防喷安。

Claims (7)

1.一种双通道旋塞阀，其特征在于，包括阀体(1)和安装在阀体(1)内的滑动密封套(2)、弹簧(3)、压套(5)、转动销(6)、上阀座(7)、下阀座(8)、球阀(9)、固定密封套(10)；

所述阀体(1)上端具有内孔台阶(11)，中部具有转销孔，下端具有内台阶(12)，所述下阀座(8)压在内台阶(12)的上端面上，所述上阀座(7)位于下阀座(8)的上方，所述球阀(9)安装在上阀座(7)、下阀座(8)之间，所述球阀(9)上设有转销插槽，所述转动销(6)一端安装在转销孔，另一端插在转销插槽内，所述压套(5)与阀体(1)螺纹连接，所述压套(5)压在上阀座(7)的上端面上；

所述滑动密封套(2)具有凸台(13)，所述凸台(13)位于内孔台阶(11)下方，所述弹簧(3)套在滑动密封套(2)下端，弹簧(3)上端顶在凸台(13)的下端面上，下端压在压套(5)的上端面上；

所述固定密封套(10)连接在阀体(1)下端内，且位于下阀座(8)下方。

2.根据权利要求1所述的一种双通道旋塞阀，其特征在于，所述滑动密封套(2)上端内壁上设有内管密封环(14)。

3.根据权利要求1所述的一种双通道旋塞阀，其特征在于，所述上阀座(7)、下阀座(8)外圆周上均设有阀座密封环(15)。

4.根据权利要求3所述的一种双通道旋塞阀，其特征在于，所述上阀座(7)、下阀座(8)与球阀(9)的接触面上均设有球阀密封环(16)。

5.根据权利要求3或4所述的一种双通道旋塞阀，其特征在于，所述转动销(6)上设有转动扳手孔(17)。

6.根据权利要求5所述的一种双通道旋塞阀，其特征在于，所述固定密封套(10)下端设有内管插套(4)。

7.根据权利要求5所述的一种双通道旋塞阀，其特征在于，所述固定密封套(10)上端内壁上设有固定密封环(18)。

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