CN114109307B - 一种耐冲蚀的常开式内防喷阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，包括阀体，还包括固定在阀体内的上阀座、下阀座、滑动配合在上阀座内的滑套、固定在滑套下方的阀芯，上阀座、下阀座内部均具有过流通道，滑套顶部与上阀座内部顶面之间设置第一弹性件、阀芯底部与下阀座顶部之间设置第二弹性件，滑套侧壁开设若干泄流通道，上阀座内侧壁底部设置第一密封面，阀芯外壁设置与第一密封面相匹配的第二密封面，且第二密封面位于泄流通道的下方；在无外力作用时，第一密封面与第二密封面不接触。本发明解决的技术问题之一是现有的内防喷阀密封面容易受损失效，实现在保证内防喷阀常开工作的前提下，降低密封面受冲蚀程度，延长内防喷阀使用寿命的目的。

Description

一种耐冲蚀的常开式内防喷阀

技术领域

本发明涉及石油工程领域，具体涉及一种耐冲蚀的常开式内防喷阀。

背景技术

钻具内防喷阀是在油气开发的钻井过程中常用工具之一，其主要功能是在发生溢流、井涌、井喷等危险工况时，防止井内流体通过钻杆通道上返导致事故处理难度加剧。传统的钻具内防喷阀以常闭式的浮阀和箭型阀为代表，然而常闭式内防喷阀会导致下钻过程中防喷阀两端的压差过大，增加下钻阻力，导致阀门易被顶坏，为此需要在下钻过程中定期灌浆(现场一般每下钻300m就需要灌浆一次)，导致钻杆发生压差卡钻、粘附卡钻等事故的风险显著增大。为此，现有技术中也出现了能够在下钻过程中自动灌浆的常开式内防喷阀，其中以常开式的箭型阀为代表。

然而，经工程现场大量反馈，现有的常开式内防喷阀在密封结构上存在明显缺陷，起钻后经常发现密封面受损严重、使用寿命较短、需要经常更换。分析其原因，在于钻井液高速流动过程中对密封面的不断冲刷导致的冲蚀磨损。

发明内容

本发明提供一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，以解决的技术问题之一是现有的内防喷阀密封面容易受损失效，实现在保证内防喷阀常开工作的前提下，降低密封面受冲蚀程度，延长内防喷阀使用寿命的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，包括阀体，还包括固定在阀体内的上阀座、下阀座、滑动配合在上阀座内的滑套、固定在滑套下方的阀芯，所述上阀座、下阀座内部均具有过流通道，所述滑套顶部与上阀座内部顶面之间设置第一弹性件、所述阀芯底部与下阀座顶部之间设置第二弹性件，所述滑套侧壁开设若干泄流通道，所述上阀座内侧壁底部设置第一密封面，所述阀芯外壁设置与第一密封面相匹配的第二密封面，且第二密封面位于泄流通道的下方；在无外力作用时，所述第一密封面与第二密封面不接触。

针对现有技术中内防喷阀密封面容易因钻井液的不断冲刷导致受损失效的问题，本申请提出一种耐冲蚀的常开式内防喷阀；本领域技术人员应当理解，本申请中的上、下，是以钻具在井内朝向井底方向为下、朝向井口方向为上。本申请的阀座包括了上阀座、下阀座两部分，其中在上阀座内滑动配合一滑套，使滑套能够在上阀座内壁上下滑动，阀芯固定在滑套下方，随滑套共同动作。本申请的密封，是由上阀座内侧壁底部的第一密封面、与阀芯外壁的第二密封面配合实现。第一弹性件和第二弹性件分别从上、下两端为滑套和阀芯组成的整体施加作用力，以实现本申请的常开功能、并且实现在阀门关闭后的自动复位打开。本申请中的无外力作用时，即是对整个阀门而言仅受到重力作用而没有其余外力干扰，其中第一弹性件预压缩安装，在第一弹性件的作用下，将滑套和阀芯向下推动、压缩第二弹性件，此状态下第一密封面和第二密封面不接触，以此实现常开功能。在常开状态下，钻井液自上而下流动，经上阀座内的过流通道进入滑套，从滑套侧壁的泄流通道向外流动至滑套与阀体之间的环空内，再继续向下流动进入下阀座内部的过流通道，实现向井内的正常流动。当井内发生溢流时，流体从钻杆内向上流动，液体压力作用在阀芯底部，推动阀芯和滑套共同向上滑动，此过程中第一弹性件被进一步压缩、第二弹性件逐渐恢复原长，直至阀芯外壁的第二密封面向上运动至与第一密封面贴合，此时完成密封，实现内防喷功能；并且由于泄流通道位于第二密封面上方，因此位于滑套内的钻井液也无法继续向下流动，充分确保了对阀门内部的截止。本申请中第二弹性件在常态下始终为阀芯提供向上的作用力，使得本申请的内防喷阀始终具有关闭趋势，在井底溢流的流体压力克服了第一弹性件的预应力后，能够保证迅速反应、快速完成关阀动作。

本申请中对泄流通道的数量、每个泄流通道的形状等在此不做限定，以在强度满足使用需求的前提下，总泄流面积越大越好。

本案发明人在对油田现场出井的大量箭型内防喷阀进行分析研究后发现，高速流动的钻井液长期对阀芯顶部、与阀体配合的密封端面直接冲刷，进而导致了密封端面的冲蚀磨损严重。而本申请中通过滑套的引入，由滑套将阀芯外表面分为了位于滑套内外的两部分，阀芯上的第二密封面位于下方外部、且位于滑套上的泄流通道的下方，因此本申请在正常工作时，钻井液进入阀体后首先进入上阀座内部、然后进入滑套内部，经阀芯顶部缓冲和分流后从滑套侧面的泄流通道向外流出，之后再流过第二密封面。在此工作过程中，本申请在防冲蚀方面相较于现有的箭型阀具有以下优点：(1)钻井液向下直接冲刷的部位是阀芯顶部位于滑套内的位置，该位置的阀芯不参与密封作业，即使经冲蚀磨损，只要强度满足要求就不会影响内防喷阀的正常工作，显著提高了内防喷阀的使用寿命；(2)由于滑套对钻井液的导流作用，能够充分确保向下流动的钻井液完全冲刷在阀芯顶部的非密封位置，确保了第二密封面不会受到向下高速流动的钻井液的直接冲蚀；(3)高速流动的钻井液经阀芯顶部缓冲和分流后才能够通过各泄流通道向外流动，因此钻井液流经阀芯与阀体之间的环空时，是沿着第二密封面的方向平缓流过，相较于现有技术中钻井液以垂直或倾斜的角度冲击并流过阀芯上的密封面的方式而言，显著提高了对阀芯上的第二密封面的保护，确保了第二密封面受冲蚀影响较小，充分实现了降低第二密封面受冲蚀程度，延长内防喷阀使用寿命的目的。

进一步的，所述第一密封面、第二密封面均为自上而下向外倾斜的锥面；在无外力作用时，所述第一密封面正对滑套外侧壁，所述泄流通道位于第一密封面下方。

为了保证第一密封面和第二密封面的有效配合，第一密封面和第二密封面的锥度应该相等。本方案在正常工作时，即内防喷阀处于常开状态下，使得第一密封面正对滑套外侧壁、且滑套上的泄流通道位于第一密封面下方，此状态下钻井液进入滑套后从泄流通道流出的过程中，第一密封面完全被滑套所遮挡，彻底杜绝了钻井液直接冲刷第一密封面的可能性，充分保证了第一密封面的使用寿命，克服了现有技术中阀体上的密封端面仍然会受到钻井液冲蚀进而加剧内防喷阀损坏的现象。

进一步的，所述阀芯包括自上而下依次分布的凸起部、连接部、密封部；

所述凸起部表面设置为自上而下向外延伸的曲面；

所述连接部用于与滑套固定连接；

所述密封部的外侧面为第二密封面。

其中，凸起部表面设置为自上而下向外延伸的曲面，能够对直接冲刷下来的钻井液进行有效分流，利用曲面弧度使钻井液快速向四周倾斜下泄，高效的进入各泄流通道。

在一个或多个优选的实施方式中，该曲面弧度大于第二密封面的锥度，可以利用曲面的导流效果更加降低钻井液对第二密封面的冲刷程度。

其中，连接部作为阀芯与滑套的连接部件，将阀芯上的凸起部和密封部分隔开来，充分确保凸起部在滑套内部，而密封部在滑套下方外部，实现两者空间上的充分隔离。

进一步的，所述连接部外壁设置第一外螺纹，所述密封部顶面与连接部底面之间形成环形台阶；所述滑套的壁厚小于或等于环形台阶的宽度，滑套内壁设置与第一外螺纹相匹配的第一内螺纹，且第一内螺纹位于泄流通道下方。

本方案中，阀芯与滑套之间通过螺纹连接，其具体连接方式是，将阀芯从滑套底部旋入，使阀芯的连接部上的第一外螺纹与滑套内壁的第一内螺纹相配合即可。其中密封部顶面与连接部底面之间形成环形台阶，该环形台阶的宽度大于或等于滑套壁厚，能够为滑套与阀芯的连接提供定位，在阀芯与滑套连接时，以滑套底部坐落在该环形台阶上为定位表示连接到位。

在一个或多个优选的实施方式中，滑套的壁厚等于环形台阶的宽度，此状态下滑套能够恰好坐落在环形台阶上，滑动底端即与第二密封面的顶端对接，不仅能够避免环形台阶受到的冲蚀磨损，还能够对钻井液进行更好的导流，避免密封部顶部、第二密封面顶端受到直接的冲蚀磨损，确保钻井液始终是以平滑的状态流过第二密封面，进一步提高对第二密封面的保护效果。

进一步的，所述上阀座顶面设置由上往下向内倾斜的第一导流斜面，上阀座外侧面由上往下依次设置减阻缺口、第二外螺纹、第一密封圈装配槽；所述阀体内壁设置与第二外螺纹相匹配的第二内螺纹。

其中，第一导流斜面用于对进入上阀座的钻井液进行导流；上阀座与阀体之间通过第二外螺纹与第二内螺纹实现螺纹配合，能够便于本申请的组装、拆卸、维护、修理、更换等。

第一密封圈装配槽用于装配密封圈，实现上阀座与阀体之间的密封，确保所有钻井液都必须经过上阀座进入滑套内；同时确保本阀门关闭时的防喷效果，避免上阀座与阀体之间的渗漏或渗流。

此外，本申请虽然以常开状态运行，但是其最终目的依然是需要保证在井下溢流时的迅速关闭，并且在关闭后还需要能够再次打开以重新建立钻井液的循环通道，以满足后续的压井、堵漏等作业施工。而本申请中第一弹性件位于滑套顶部与上阀座内部顶面之间，容易与上阀座内壁产生摩擦，特别是在高速流动的钻井液的不断扰动下，第一弹性件与上阀座内壁之间的长期摩擦，具有导致第一弹性件结构受损、强度变低等风险，进而导致本申请常开状态难以保持，或是关闭后难以自动打开复位，这一现象在现有技术中的某些内防喷阀内依然存在，然而现有技术中单纯的将弹性件的失效理解为冲蚀磨损，没有意识到因为高速流动的钻井液的不断扰动，导致的与阀座或阀体内壁的磨损问题。基于此，本方案还在上阀座的侧壁设置减阻缺口，减阻缺口即是上阀座侧壁的镂空部位，在满足强度要求的前提下，减阻缺口越大越好，通过减阻缺口能够显著减小第一弹性件与上阀座内壁的摩擦面积，进而显著提高对第一弹性件的保护，延长第一弹性件的使用寿命，确保了本申请的内防喷阀在长期使用的过程中也能够保持常开状态、且在关闭后也能够自动打开复位。

进一步的，所述下阀座顶面设置由上往下向内倾斜的第二导流斜面，下阀座外侧面由上往下依次设置第二密封圈装配槽、第三外螺纹；所述阀体内壁设置与第三外螺纹相匹配的第三内螺纹。

下阀座与阀体之间通过第三外螺纹、第三内螺纹进行螺纹连接。其中，第二导流斜面用于对进入下阀座的钻井液进行导流；第二密封圈装配槽用于装配密封圈，以实现下阀座与阀体之间的密封，确保所有钻井液都必须经过下阀座向下游流动；同时确保本阀门关闭时的防喷效果，避免下阀座与阀体之间的渗漏或渗流。

进一步的，所述阀体内部具有扩径段，所述上阀座的底端位于扩径段的顶端；在无外力作用时，所述滑套局部位于扩径段内，且滑套上的泄流通道全部位于扩径段内。

由于滑套局部位于扩径段内，因此位于滑套底部的阀芯会位于扩径段，此种设置有利于阀芯与阀体外壁的环空具有更大的过流面积，进而有利于钻井液的快速下行，避免钻井液在第二密封面外壁回旋。

此外，上阀座的底端位于扩径段的顶端，即是上阀座的底部与扩径段的顶部齐平；本申请的内防喷阀在正常的常开状态下，滑套局部位于扩径段内，以满足将泄流通道置于扩径段内，在此状态下，进入滑套的钻井液在经阀芯顶部向四周分流后，通过各泄流通道直接进入扩径段，更加避免了对上阀座底部的第一密封面的干扰和冲刷。

进一步的，所述阀芯的上、下两端分别连接上阀杆、下阀杆，所述上阀杆与下阀杆同轴；还包括用于对上阀杆和下阀杆进行定位的对中组件。

上阀杆、下阀杆、对中组件的配合，能够便于本申请中上阀座、下阀座、滑套与阀芯的对中安装，有利于在现场快速完成本申请的装配、以及对相应零部件的快速更换等。此外，还能够有效保证阀芯和滑套所组成的整体结构在运动过程中的对中性，显著提高了本申请的工作稳定性。

进一步的，所述对中组件包括：

位于上阀座上、过上阀座中心的第一延伸部，所述第一延伸部上开设与上阀座同轴的第一定位孔；位于滑套上、过滑套中心的第二延伸部，所述第二延伸部上开设与滑套同轴的第二定位孔；位于下阀座上、过下阀座中心的第三延伸部，所述第三延伸部上开设与下阀座同轴的第三定位孔；所述上阀杆穿过第一定位孔、第二定位孔，且第一定位孔、第二定位孔的内径等于上阀杆外径；所述下阀杆穿过第三定位孔，且第三定位孔的内径等于下阀杆的外径。

本方案中，第一延伸部过上阀座中心位置，便于开设与上阀座同轴的第一定位孔；第二延伸部过滑套中心位置，便于开设与滑套同轴的第二定位孔；第一定位孔与第二定位孔同时与上阀杆配合，以实现对阀芯上部的对中，保证阀芯和滑套的稳定居中。

本申请在正常工作时，进入上阀座和滑套的钻井液具有大排量、高流速、强紊流的特点，特别是滑套侧壁的泄流通道可能存在周向不均匀、不规则的特点，导致滑套内的钻井液流动更不规律，容易导致阀杆的变形或轻微晃动，因此本方案中对于上阀杆而言，其实质上设置有三个对中位置，即第一定位孔、第二定位孔，以及上阀杆与阀芯的连接处，进而在使用上阀杆保证阀芯居中度的同时，充分保证上阀杆的稳定性。

此外，还在下阀座上设置第三延伸部、开设第三定位孔，为下阀杆提供定位通道，从下端保证阀芯居中和稳定，更加确保阀芯和滑套整体运动过程中的稳定性和居中性，在正常工作时降低受向下流动的钻井液的扰动，在发生溢流时，也能够提高抵抗突然涌来的高压地层流体干扰的能力，确保本申请的阀芯在突发情况下的稳定居中滑动，保证内防喷阀在突发情况下的有效关闭。

进一步的，所述下阀杆的顶部设置无法通过第三定位孔的限位段，所述阀芯底面开设凹槽，所述限位段顶端延伸至凹槽槽底；

所述第二弹性件套设在限位段外，且第二弹性件局部装配在所述凹槽内；在无外力作用时，所述限位段的底面抵靠在下阀座顶面。

限位段作为下阀杆顶部的一部分，其无法通过第三定位孔，因此能够为本申请的阀芯在常开状态下进行限位，限位段的底面抵靠在下阀座顶面时即为阀芯和滑套的行程底端，此状态下，限位段被限制在下阀座与阀芯之间，还能够防止下阀杆、阀芯和滑套受泥浆泵泵压波动而产生的上下窜动现象。此外，阀芯底面的凹槽可用于为限位段和第二弹性件提供装配空间。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，钻井液向下直接冲刷的部位是阀芯顶部位于滑套内的位置，该位置的阀芯不参与密封作业，即使经冲蚀磨损，只要强度满足要求就不会影响内防喷阀的正常工作，显著提高了内防喷阀的使用寿命.

2、本发明一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，通过滑套对钻井液的导流作用确保向下流动的钻井液完全冲刷在阀芯顶部的非密封位置，确保了第二密封面不会受到向下高速流动的钻井液的直接冲蚀；

3、本发明一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，高速流动的钻井液经阀芯顶部缓冲和分流后才能够通过各泄流通道向外流动，因此钻井液流经阀芯与阀体之间的环空时，是沿着第二密封面的方向平缓流过，相较于现有技术中钻井液以垂直或倾斜的角度冲击并流过阀芯上的密封面的方式而言，显著提高了对阀芯上的第二密封面的保护，确保了第二密封面受冲蚀影响较小，充分实现了降低第二密封面受冲蚀程度，延长内防喷阀使用寿命的目的。

4、本发明一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，钻井液进入滑套后从泄流通道流出的过程中，第一密封面完全被滑套所遮挡，彻底杜绝了钻井液直接冲刷第一密封面的可能性，充分保证了第一密封面的使用寿命，克服了现有技术中阀体上的密封端面仍然会受到钻井液冲蚀进而加剧内防喷阀损坏的现象。

5、本发明一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，通过减阻缺口能够显著减小第一弹性件与上阀座内壁的摩擦面积，进而显著提高对第一弹性件的保护，延长第一弹性件的使用寿命，确保了本申请的内防喷阀在长期使用的过程中也能够保持常开状态、且在关闭后也能够自动打开复位。

6、本发明一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，通过上阀杆、下阀杆、对中组件的配合，有利于在现场快速完成装配或零部件的更换；还能够有效保证阀芯和滑套所组成的整体结构在运动过程中的对中性，显著提高了工作稳定性，还能够防止下阀杆、阀芯和滑套受泥浆泵泵压波动而产生的上下窜动现象。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例的剖视图；

图2为本发明具体实施例的半剖结构示意图；

图3为本发明具体实施例中阀体内部的结构示意图；

图4为本发明具体实施例中阀体内部的半剖结构示意图；

图5为本发明具体实施例中阀体的半剖结构示意图；

图6为本发明具体实施例中阀芯的侧视图；

图7为本发明具体实施例中阀芯的结构示意图；

图8为本发明具体实施例中阀芯的半剖结构示意图；

图9为本发明具体实施例中滑套的结构示意图；

图10为本发明具体实施例中滑套的半剖结构示意图；

图11为本发明具体实施例中上阀座的结构示意图；

图12为本发明具体实施例中上阀座的半剖结构示意图；

图13为本发明具体实施例中下阀座的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-阀体，101-第二内螺纹，102-第三内螺纹，103-扩径段，2-上阀座，201-第一导流斜面，202-减阻缺口，203-第二外螺纹，204-第一密封圈装配槽，3-下阀座，301-第二导流斜面，302-第二密封圈装配槽，303-第三外螺纹，4-滑套，5-阀芯，501-凸起部，502-连接部，503-密封部，504-第一外螺纹，505-环形台阶，506-第一内螺纹，6-第一弹性件，7-第二弹性件，8-泄流通道，9-第一密封面，10-第二密封面，11-上阀杆，12-下阀杆，13-第一延伸部，14-第一定位孔，15-第二延伸部，16-第二定位孔，17-第三延伸部，18-限位段，19-凹槽，20-第三定位孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

实施例1：

如图1至图4所示的一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，包括阀体1，以及固定在阀体1内的上阀座2、下阀座3、滑动配合在上阀座2内的滑套4、固定在滑套4下方的阀芯5，上阀座2、下阀座3内部均具有过流通道，滑套4顶部与上阀座内部顶面之间设置第一弹性件6、阀芯5底部与下阀座3顶部之间设置第二弹性件7，滑套4侧壁开设若干泄流通道8，上阀座2内侧壁底部设置第一密封面9，阀芯5外壁设置与第一密封面9相匹配的第二密封面10，且第二密封面10位于泄流通道8的下方；第一密封面9、第二密封面10均为自上而下向外倾斜的锥面；

在无外力作用时，如图1至图4所示，第一密封面9与第二密封面10不接触，第一密封面9正对滑套4外侧壁，泄流通道8位于第一密封面9下方。

本实施例中第一弹性件6、第二弹性件7均为弹簧。

本实施例中的阀体1如图5所示，阀体1内部具有扩径段103，上阀座2的底端位于扩径段103的顶端；在无外力作用时，滑套4局部位于扩径段103内，且滑套4上的泄流通道8全部位于扩径段103内。

实施例2：

一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，在实施例1的基础上，阀芯5如图6至图8所示，包括自上而下依次分布的凸起部501、连接部502、密封部503；

凸起部501表面设置为自上而下向外延伸的曲面；

连接部502用于与滑套4固定连接；

密封部503的外侧面为第二密封面10。

其中，连接部502外壁设置第一外螺纹504，密封部503顶面与连接部502底面之间形成环形台阶505；滑套4的壁厚小于或等于环形台阶505的宽度。

如图9与图10所示，滑套4内壁设置与第一外螺纹504相匹配的第一内螺纹506，且第一内螺纹506位于泄流通道8下方、延伸至滑套4底端。

在更为优选的实施方式中，凸起部501的截面呈弧形或抛物线状或锥形；当凸起部呈锥形时，其锥度大于第二密封面的锥度。

在更为优选的实施方式中，如图9所示，滑套4侧壁共四个两两相对的泄流通道8，其中两个为条形孔，两个圆孔。

实施例3：

一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，在上述任一实施例的基础上，

上阀座2如图11与图12所示，在顶面设置由上往下向内倾斜的第一导流斜面201，上阀座2外侧面由上往下依次设置减阻缺口202、第二外螺纹203、第一密封圈装配槽204；阀体1内壁设置与第二外螺纹203相匹配的第二内螺纹101。

下阀座3如图13所示，在顶面设置由上往下向内倾斜的第二导流斜面301，下阀座3外侧面由上往下依次设置第二密封圈装配槽302、第三外螺纹303；阀体1内壁设置与第三外螺纹303相匹配的第三内螺纹102。

实施例4：

一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，在上述任一实施例的基础上，阀芯5的上、下两端分别连接上阀杆11、下阀杆12，上阀杆11与下阀杆12同轴；还包括用于对上阀杆11和下阀杆12进行定位的对中组件。

其中对中组件包括：

如图11与图12所示，位于上阀座2上、过上阀座2中心的第一延伸部13，第一延伸部13上开设与上阀座2同轴的第一定位孔14；

如图9与图10所示，位于滑套4上、过滑套4中心的第二延伸部15，第二延伸部15上开设与滑套4同轴的第二定位孔16；

如图13所示，位于下阀座3上、过下阀座3中心的第三延伸部17，第三延伸部17上开设与下阀座3同轴的第三定位孔20；

上阀杆11穿过第一定位孔14、第二定位孔16，且第一定位孔14、第二定位孔16的内径等于上阀杆11外径；下阀杆12穿过第三定位孔20，且第三定位孔20的内径等于下阀杆12的外径。

下阀杆12的顶部设置无法通过第三定位孔20的限位段18，阀芯5底面开设凹槽19，限位段18顶端延伸至凹槽19槽底；第二弹性件7套设在限位段18外，且第二弹性件7局部装配在凹槽19内；在无外力作用时，限位段18的底面抵靠在下阀座3顶面。

本实施例中，基于满足强度要求的情况下使过流面积尽可能大的前提考虑，将第一延伸部13、第三延伸部17分别设置为横跨上阀座2顶部、下阀座3顶部的杆状结构，将第二延伸部15半跨滑套4顶部的悬空杆状结构。

本实施例中，上阀杆11、下阀杆12采用一整体的杆体穿过阀芯，由阀芯将其分为上下两部分且密封或动密封配合；其中限位段18为外径大于该杆体外径的圆柱体，限位段18的两端分别形成台阶面，是的限位段18无法向上进入阀芯、也无法向下进入下阀座上的第三定位孔20。

本实施例在工作过程中，在正常状态下保持常开，由第一弹性件的弹力将第二弹性件压缩，限位段18始终抵靠在下阀座上表面；在溢流时，井内流体通过钻杆上返，流体自下而上进入下阀座后，将阀芯和滑套共同顶升，直至第二密封面与第一密封面相配合，此时即完成了内防喷阀的关闭。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体，意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，在本文中使用的术语“连接”在不进行特别说明的情况下，可以是直接相连，也可以是经由其他部件间接相连。

Claims (9)

1.一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，包括阀体（1），其特征在于，还包括固定在阀体（1）内的上阀座（2）、下阀座（3）、滑动配合在上阀座（2）内的滑套（4）、固定在滑套（4）下方的阀芯（5），所述上阀座（2）、下阀座（3）内部均具有过流通道，所述滑套（4）顶部与上阀座内部顶面之间设置第一弹性件（6）、所述阀芯（5）底部与下阀座（3）顶部之间设置第二弹性件（7），所述滑套（4）侧壁开设若干泄流通道（8），所述上阀座（2）内侧壁底部设置第一密封面（9），所述阀芯（5）外壁设置与第一密封面（9）相匹配的第二密封面（10），且第二密封面（10）位于泄流通道（8）的下方；在无外力作用时，所述第一密封面（9）与第二密封面（10）不接触；

所述第一密封面（9）、第二密封面（10）均为自上而下向外倾斜的锥面；在无外力作用时，所述第一密封面（9）正对滑套（4）外侧壁，所述泄流通道（8）位于第一密封面（9）下方；

上阀座（2）外侧面设置减阻缺口（202），减阻缺口是上阀座侧壁的镂空部位，通过减阻缺口能够减小第一弹性件与上阀座内壁的摩擦面积。

2.根据权利要求1所述的一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，其特征在于，所述阀芯（5）包括自上而下依次分布的凸起部（501）、连接部（502）、密封部（503）；

所述凸起部（501）表面设置为自上而下向外延伸的曲面；

所述连接部（502）用于与滑套（4）固定连接；

所述密封部（503）的外侧面为第二密封面（10）。

3.根据权利要求2所述的一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，其特征在于，所述连接部（502）外壁设置第一外螺纹（504），所述密封部（503）顶面与连接部（502）底面之间形成环形台阶（505）；所述滑套（4）的壁厚小于或等于环形台阶（505）的宽度，滑套（4）内壁设置与第一外螺纹（504）相匹配的第一内螺纹（506），且第一内螺纹（506）位于泄流通道（8）下方。

4.根据权利要求1所述的一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，其特征在于，所述上阀座（2）顶面设置由上往下向内倾斜的第一导流斜面（201），上阀座（2）外侧面由上往下依次设置减阻缺口（202）、第二外螺纹（203）、第一密封圈装配槽（204）；所述阀体（1）内壁设置与第二外螺纹（203）相匹配的第二内螺纹（101）。

5.根据权利要求1所述的一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，其特征在于，所述下阀座（3）顶面设置由上往下向内倾斜的第二导流斜面（301），下阀座（3）外侧面由上往下依次设置第二密封圈装配槽（302）、第三外螺纹（303）；所述阀体（1）内壁设置与第三外螺纹（303）相匹配的第三内螺纹（102）。

6.根据权利要求1所述的一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，其特征在于，所述阀体（1）内部具有扩径段（103），所述上阀座（2）的底端位于扩径段（103）的顶端；在无外力作用时，所述滑套（4）局部位于扩径段（103）内，且滑套（4）上的泄流通道（8）全部位于扩径段（103）内。

7.根据权利要求1所述的一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，其特征在于，所述阀芯（5）的上、下两端分别连接上阀杆（11）、下阀杆（12），所述上阀杆（11）与下阀杆（12）同轴；还包括用于对上阀杆（11）和下阀杆（12）进行定位的对中组件。

8.根据权利要求7所述的一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，其特征在于，所述对中组件包括：

位于上阀座（2）上、过上阀座（2）中心的第一延伸部（13），所述第一延伸部（13）上开设与上阀座（2）同轴的第一定位孔（14）；

位于滑套（4）上、过滑套（4）中心的第二延伸部（15），所述第二延伸部（15）上开设与滑套（4）同轴的第二定位孔（16）；

位于下阀座（3）上、过下阀座（3）中心的第三延伸部（17），所述第三延伸部（17）上开设与下阀座（3）同轴的第三定位孔（20）；

所述上阀杆（11）穿过第一定位孔（14）、第二定位孔（16），且第一定位孔（14）、第二定位孔（16）的内径等于上阀杆（11）外径；

所述下阀杆（12）穿过第三定位孔（20），且第三定位孔（20）的内径等于下阀杆（12）的外径。

9.根据权利要求8所述的一种耐冲蚀的常开式内防喷阀，其特征在于，所述下阀杆（12）的顶部设置无法通过第三定位孔（20）的限位段（18），所述阀芯（5）底面开设凹槽（19），所述限位段（18）顶端延伸至凹槽（19）槽底；

所述第二弹性件（7）套设在限位段（18）外，且第二弹性件（7）局部装配在所述凹槽（19）内；在无外力作用时，所述限位段（18）的底面抵靠在下阀座（3）顶面。

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