CN201884002U - 钻井井下单向阀 - Google Patents

Abstract

钻井井下单向阀，应用于石油钻井遇到井下异常压力时形成单向液体通道。在壳体的中心孔下部固定有一个环形密封座，在密封座中心孔内有一个阀体，阀体能在密封座内上下滑动，密封座阀体为圆柱体形有中心孔，阀体中心孔下端封闭，阀体下端有侧孔，阀体上端外径与壳体内径相同；在壳体中心孔内并在阀体的上部固定有一个环形挡盖。效果是：液体通道和密封面彻底分开，阀体的复位结构和液体通道也完全分开，解决井下异常压力时管内防喷的问题。克服了普通单向球阀密封面与液体通道重合容易失效的不足，从而达到钻井施工的可靠性，有效降低了钻井风险。

Description

钻井井下单向阀

技术领域

本实用新型涉及石油行业中钻井技术领域，特别涉及一种钻井遇到井下异常压力时可以实现形成单向液体通道的井下专用工具。

背景技术

目前，在石油天然气井钻井过程中，遇到井下异常压力时，为了防止钻柱内液体回流，通常在最接近钻头的钻杆前方加装止回阀。油田使用的止回阀通常为球阀，结构简单，流体阻力小，开闭迅速。但是由于球阀的密封面和液体通道为同一封面，钻井液(液体)成分复杂，长期冲刷非常容易造成球阀密封失效。同时，由于钻井液中杂质较多，杂质容易沉积在球阀的复位弹簧位置或密封面上，造成球阀密封失效。如何使密封面与液体通道分开，保持钻井液通道畅通，从而达到安全有效并快速密封，是井下单向阀的一个发展方向。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种钻井井下单向阀，通过阀体轴向向下移动，形成流体通道实现正常钻井；阀体轴向向上移动，关闭流体通道，实现钻杆柱内防喷，完成单行限流的功能。

本实用新型采用的技术方案是：钻井井下单向阀，主要由壳体、挡盖、阀体、筛堵和密封座组成，壳体有中心孔，壳体的上端有内螺纹，内螺纹能与钻柱相连接，壳体的下端有外螺纹，通过接箍也能与钻柱相连接。其特征在于：在壳体的中心孔下部固定有一个环形密封座，在密封座中心孔内有一个阀体，阀体能在密封座内上下滑动，密封座能限制阀体向下滑动的最低位置。阀体为圆柱体形有中心孔，阀体中心孔下端封闭，阀体下端有侧孔，阀体上端外径与壳体内径相同；在壳体中心孔内并在阀体的上部固定有一个环形挡盖，挡盖能限制阀体向上滑动的最高位置。

为了平衡压力，使阀体能滑动，在壳体上有平衡孔，在平衡孔内固定有筛堵，筛堵能过滤进入壳体内的钻井液，使泥沙不能进入壳体与阀体之间的环形空间内。

为了提高阀体向上的滑动力，在密封座与阀体之间有压缩弹簧。

壳体、挡板、阀体、筛堵和密封座均采用不锈钢材料制成。

简述钻井井下单向阀的工作原理。参阅图1。钻井井下单向阀处于初始状态。正常钻进时，液体从壳体1中心孔上部流向井底，阀体3在液体的推动下向下滑动，移动至开启位置，即坐在密封座5的台阶上，壳体1下部侧孔6向下滑出密封座5中心孔。钻井液通过阀体3上的侧孔6流通到井下，为井下提供钻井液。当井下压力异常时，液体从井底流向井口流动，阀体3在压力的作用下向上滑动，阀体3被推至挡盖2的下端面，此时阀体3的侧孔6进入密封座5中心孔内，阀体3的侧孔6被封闭，实现阀的单行限流功能。井下液体被封堵在钻井井下单向阀的下部。当井下压力正常时，阀体3将再次被钻井液推至密封座5的上端面，液体通道再次内打开。

本实用新型的有益效果：本实用新型钻井井下单向阀，阀体轴向向下移动，形成流体通道实现正常钻井；阀体轴向向上移动，关闭流体通道，实现钻杆柱内防喷，完成单行限流的功能。液体通道和密封面彻底分开，阀体的复位结构和液体通道也完全分开，解决井下异常压力时管内防喷的问题。本实用新型解决了普通单向阀密封面与液体通道重合容易失效的问题，解决了杂质卡于复位弹簧造成密封失效的问题，从而达到钻井施工的可靠性，有效降低了钻井风险。

附图说明

图1是本实用新型钻井井下单向阀结构剖面示意图。

图中，1-壳体，2-挡盖，3-阀体，4-筛堵，5-密封座，6-侧孔。

具体实施方式

实施例1：以一个钻井井下单向阀为例，对本实用新型作进一步详细说明。

参阅图1。本实用新型钻井井下单向阀，由壳体1、挡盖2、阀体3、筛堵4、密封座5和压缩弹簧组成，壳体1、挡板2、阀体3、筛堵4和密封座5均采用不锈钢材料制成。

壳体1为圆柱体形有中心孔，壳体1的上端有API钻杆内螺纹，壳体1的下端有API钻杆外螺纹。在壳体1的中心孔下部固定有一个环形密封座5，在密封座5中心孔内有一个阀体3，阀体3能在密封座5内上下滑动，密封座5上端面能限制阀体3向下滑动的最低位置。阀体3为圆柱体形有中心孔，阀体3中心孔下端封闭，阀体3下端侧壁均匀分布有四个斜向下的侧孔6，当阀体3处于初始位置时，密封座5能封阀体3的四个堵侧孔6。阀体3上端外径与壳体1内径相同；在壳体1中心孔内并在阀体3的上部固定有一个环形挡盖2，挡盖2能限制阀体3向上滑动的最高位置。在壳体1上有一个平衡孔，在平衡孔内固定有筛堵4。在密封座5与阀体3之间有一个复位压缩弹簧。

Claims (4)

1.一种钻井井下单向阀，主要由壳体(1)、挡盖(2)、阀体(3)、筛堵(4)和密封座(5)组成，壳体(1)有中心孔，壳体(1)的上端有内螺纹，壳体(1)的下端有外螺纹，其特征在于：在壳体(1)的中心孔下部固定有一个环形密封座(5)，在密封座(5)中心孔内有一个阀体(3)，阀体(3)在密封座(5)内上下滑动，密封座(5)上端面限制阀体(3)向下滑动的最低位置；阀体(3)为圆柱体形有中心孔，阀体(3)中心孔下端封闭，阀体(3)下端有侧孔(6)，阀体(3)上端外径与壳体(1)内径相同；在壳体(1)中心孔内并在阀体(3)的上部固定有一个环形挡盖(2)，挡盖(2)限制阀体(3)向上滑动的最高位置。

2.根据权利要求1所述的钻井井下单向阀，其特征是：在壳体(1)上有平衡孔，在平衡孔内固定有筛堵(4)，筛堵(4)能过滤进入壳体(1)内的钻井液，使泥沙不能进入壳体(1)与阀体(3)之间的环形空间内。

3.根据权利要求1所述的钻井井下单向阀，其特征是：在密封座(5)与阀体(3)之间有压缩弹簧。

4.根据权利要求1、2或3所述的钻井井下单向阀，其特征是：壳体(1)、挡板(2)、阀体(3)、筛堵(4)和密封座(5)均采用不锈钢材料制成。

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