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