CN203796220U - 石油钻井用多功能旋塞阀 - Google Patents

Abstract

石油钻井用多功能旋塞阀，其特征是阀体为一圆管，内孔从上向下依次有两道环形槽和三个台阶，安装有卡环，定位环，两道环形槽中间装着上阀座，第二道环形槽向下，沿径向加工有两个孔，一个孔内装有扭块，另一个孔内装有扶正轴，第三个台阶上方安装有下阀座，其向上有一个径向孔，该孔下边缘在该台阶的下部，孔内装有转换销，挡环位于卡环的孔内，上阀座和下阀座中间安装有球体，球体左右两边是扭块和扶正轴，弹簧套在下阀座上，该阀为一体化结构，强度高，结构简单紧凑、形式新颖、可靠性好，一阀多用，操作与使用方便，兼容性强，易于维护，制造与使用成本低廉，使用寿命长，并可带压操作使用。

Description

石油钻井用多功能旋塞阀

技术领域

本实用新型涉及石油工业钻井技术领域，特别涉及石油钻井用多功能旋塞阀。 

背景技术

旋塞阀是钻柱循环系统中的手动控制阀，是一种重要的钻具内防喷工具。旋塞阀分上部旋塞阀和下部旋塞阀。上部旋塞阀连接于水龙头下端和方钻杆上端之间，上部连接为内螺纹（母扣），下部连接为外螺纹（公扣），采用左旋螺纹（反扣）连接。下部旋塞阀连接于方钻杆或方钻杆保护接头的下端和钻杆上端之间，上部连接为内螺纹，下部连接为外螺纹，采用右旋螺纹（正扣）连接。 

旋塞阀操作非常简单，用专用扳手按指示要求转动90度即可实现开或关。为防止溢流和井喷，应在钻井作业中，在方钻杆上、下两端组接旋塞阀。 

当发生溢流或井喷时，应尽快关闭方钻杆旋塞阀，截断钻具内通道，防止钻具内的过高压力损坏水龙带和地面设备，达到钻具内防喷的目的。 

但是在发生井涌或井喷时，往往需要将钻具止回阀与钻杆单根下部联接在一起，组成防喷单根,迅速将其与井口钻具顺利抢接，再接方钻杆循环压井或下钻至预定井深后实施其他施工作业，由于钻具止回阀的单向导通性，井涌或井喷的压力泄不掉，此时抢接并不顺利,往往易于发生危险事故。 

有些厂家生产了几种，可以泄压的钻具止回阀，但是平时需要将其与钻杆单根下部联接在一起，组成的防喷单根，存放在钻台坡道位置上以应急备用，平时处于闲置状态，还需要定期维护保养，也可能一直也用不着，造成大量的浪费。 

发明内容

为了解决上述设备的不足，本实用新型提供了一种石油钻井用多功能旋塞阀，该阀为一体化结构，强度高，结构简单紧凑、形式新颖、可靠性好，一阀多用，操作与使用方便，兼容性强，易于维护，制造与使用成本低廉，使用寿命长，并可带压操作使用，适合大面积推广使用，适用于石油工业钻井技术领域。本实用新型的目的就是为现场提供一种石油钻井用多功能旋塞阀。 

本实用新型是通过以下技术方案实现的。 

石油钻井用多功能旋塞阀，包括阀体、卡环、挡圈1、挡环、上阀座、定位环、扭块、密封件1、下阀座、密封件3、球体、弹簧，其特征是阀体1为一圆管，上端加工有内螺纹，下端加工有外螺纹，内孔从上向下依次有两道环形槽和三个台阶，第一道环形槽内装有卡环，第二道环形槽内装有定位环，两道环形槽中间装着上阀座，第二道环形槽向下，沿径向加工有两个孔，这两个孔中心在一条直线上，其中在一个孔内装有扭块，另一个孔内装有扶正轴，第三个台阶上方安装有下阀座，其向上有一个径向孔，该孔下边缘在该台阶的下部，孔内装有转换销，挡环位于卡环的孔内，上阀座和下阀座中间安装有球体，球体左右两边是扭块和扶正轴，弹簧套在下阀座上。 

阀体内装有扭块的孔里部有一个台阶，台阶内部为大孔，大孔与第二道环形槽相通，扭块中部的凸台位于该大孔内，装有扶正轴的孔内加工有两个台阶，第一个台阶外部为大孔，大孔底部有一道环形槽，槽内装有挡圈3，两个台阶中间为小孔，小孔内部加工有螺纹, 该螺纹与扶正轴大圆柱上的螺纹固定，装有转换销的孔内有两个台阶，第一个台阶外部为大孔，大孔底部有一道环形槽，槽内装有挡圈2，两个台阶中间为小孔，小孔内部加工有螺纹, 该螺纹与转换销大圆柱上的螺纹固定。 

球体为一圆球，上下两端加工有平面，平面中心有通孔，中部开有与中心孔垂直的相互对称的两个通槽，上阀座为一圆管，外圆有两道环形槽，槽内装有密封件3，靠下部位有一台阶，台阶以下为小径圆管，内孔中部有一环形槽，下部有球面倒角，该球面倒角与球体的球面相配合，下阀座为一圆管，外圆上部有一台阶，台阶上部为大圆，外圆中部均匀开有4至6个过流孔，下部插入阀体的第三个台阶上部的孔内，下底面外缘有倒角，该倒角与转换销前端的倒角相配合，上底面内缘有球面倒角，该球面倒角与球体的球面相配合。 

转换销为一圆柱，前端有倒角，外圆有环形槽，槽内装有密封件2，中部有台阶，台阶向后是大圆柱，大圆柱上加工有螺纹，后端面中心有轴向方槽，扭块为一圆柱，中部有一凸台，凸台左边圆柱面上有一环形槽，槽内装有密封件1  ，左端面中心有轴向方槽，凸台右边，加工为长方体，并插入球体的一个通槽内，凸台有1/4沿径向加工成小于凸台本体，其过渡部分为与小径圆弧面相切的相互垂直的两个平面，这两个平面为与定位环下端面接触限位的工作平面。 

弹簧是圆柱螺旋压缩弹簧，套在下阀座上，上端顶在下阀座的台阶上，下端支撑在阀体的第二个台阶上，定位环为一圆管，被分为四半，其上半部分套在上阀座外圆的小径圆管上，扶正轴为一圆柱，有两个台阶，前端为小圆柱，该小圆柱位于球体的另一个通槽内，中部有环形槽，槽内装有密封件4，后端为大圆柱，大圆柱上加工有螺纹。 

卡环为一圆管，被分为四半，外圆有两个台阶，内孔有一环形槽，槽内固定着挡圈1,内孔上在环形槽的下部装着挡环，挡环为一圆管，内孔有环形槽，下底面贴合在上阀座的上底面上。 

将石油钻井用多功能旋塞阀阀体上下两端的螺纹与钻具相连，接通泥浆通道，用专用扳手将转换销顺时针上紧，其前端倒角顶紧下阀座下底面外缘倒角，石油钻井用多功能旋塞阀作为旋塞阀用，此时由卡环、挡环、上阀座、球体的通孔、下阀座的内孔、转换销、阀体的内孔构成流道，泥浆由钻具经流道流出，当发生溢流或井喷时，用专用扳手顺时针旋转扭块90度，其凸台上相互垂直的两个平面，由一个平面与定位环下端面接触转为另一个平面接触，凸台右边插入球体的一个通槽内的长方体部分带动球体绕扶正轴的小圆柱顺时针旋转90度，其两个通槽由水平方向转为竖直方向，其通孔由打开状态转为关闭状态，截断钻具内通道，防止钻具内的过高压力损坏水龙带和地面设备，达到钻具内防喷的目的。 

当需要循环压井或下钻至预定井深后实施其他施工作业时，用专用扳手将转换销逆时针松开至其前端面脱离阀体的第三个台阶以上的圆形空间，用专用扳手顺时针旋转扭块90度，球体的通孔由打开状态转为关闭状态，流道被截断，石油钻井用多功能旋塞阀作为钻具止回阀用，球体在上部泥浆压力作用下向下移动，其两个通槽起导向作用，沿扭块凸台右边的长方体和扶正轴的小圆柱向下移动，推动下阀座压缩弹簧向下移动，直至其下底面与阀体的第三个台阶相接触，此时由卡环、挡环、上阀座、定位环、扭块、下阀座及其过流孔、扶正轴、球体的外球面、阀体的内孔构成新流道，泥浆由钻具经新流道流出，当上部泥浆压力消失，弹簧复位，推动下阀座上移，从而推动球体沿扭块凸台右边的长方体和扶正轴的小圆柱向上移动，其球面与上阀座下部的球面倒角相接触形成密封，关闭新流道，达到循环压井或实施其他施工作业的目的。 

本实用新型具有以下优点：该阀为一体化结构，强度高，结构简单紧凑、形式新颖、可靠性好，一阀多用，操作与使用方便，兼容性强，易于维护，制造与使用成本低廉，使用寿命长，并可带压操作使用，适合大面积推广使用。 

附图说明

图1：一种石油钻井用多功能旋塞阀示意图 

图2：扭块示意图

图3: 扭块示意图的剖视图

1、阀体  2、卡环   3、挡圈1   4、挡环   5、上阀座   

6、定位环   7、扭块   8、密封件1  9、下阀座  10、转换销   11、挡圈2   12、密封件2  13、密封件3   14、密封件4   15、扶正轴   16、挡圈3   17、球体  18、弹簧。

具体实施方式

现结合说明书附图：图1、图2、图3对本实用新型做进一步的描述。 

石油钻井用多功能旋塞阀，包括阀体1、卡环2、挡圈1  3、挡环4、上阀座5、定位环6、扭块7、密封件1  8 、下阀座9、转换销10、挡圈2   11、密封件2  12、密封件3  13、密封件4   14、扶正轴15、挡圈3  16、球体17、弹簧18。         

将组装好的石油钻井用多功能旋塞阀上下两端与钻具相连好，接通泥浆通道，用专用扳手将转换销10顺时针上紧，其前端倒角顶紧下阀座9下底面外缘倒角，石油钻井用多功能旋塞阀作为旋塞阀用，此时由卡环2、挡环4、上阀座5、球体17的通孔、下阀座9的内孔、转换销10、阀体1的内孔构成流道，泥浆由钻具经流道流出，当发生溢流或井喷时，用专用扳手顺时针旋转扭块7  90度，其凸台上相互垂直的两个平面，由一个平面与定位环6下端面接触转为另一个平面接触，凸台右边插入球体17的一个通槽内的长方体部分带动球体17绕扶正轴15的小圆柱顺时针旋转90度，其两个通槽由水平方向转为竖直方向，其通孔由打开状态转为关闭状态，截断钻具内通道，防止钻具内的过高压力损坏水龙带和地面设备，达到钻具内防喷的目的。

当需要循环压井或下钻至预定井深后实施其他施工作业时，用专用扳手将转换销10逆时针松开至其前端面脱离阀体1的第三个台阶以上的圆形空间，用专用扳手顺时针旋转扭块7  90度，球体17的通孔由打开状态转为关闭状态，流道被截断，石油钻井用多功能旋塞阀作为钻具止回阀用，球体17在上部泥浆压力作用下向下移动，其两个通槽起导向作用，沿扭块7凸台右边的长方体和扶正轴15的小圆柱向下移动，推动下阀座9压缩弹簧18向下移动，直至其下底面与阀体1的第三个台阶相接触，此时由卡环2、挡环4、上阀座5、定位环6、扭块7、下阀座9及其过流孔、扶正轴15、球体17的外球面、阀体1的内孔构成新流道，泥浆由钻具经新流道流出，当上部泥浆压力消失，弹簧18复位，推动下阀座9上移，从而推动球体17沿扭块7凸台右边的长方体和扶正轴15的小圆柱向上移动，其球面与上阀座5下部的球面倒角相接触形成密封，关闭新流道，达到循环压井或实施其他施工作业的目的。 

Claims (6)

1.石油钻井用多功能旋塞阀，其包括阀体(1)、卡环(2)、挡圈1(3)、挡环(4)、上阀座(5)、定位环(6)、扭块（7）、密封件1（8）、下阀座（9）、密封件3(13)、球体（17）、弹簧（18），其特征是阀体(1)为一圆管，上端加工有内螺纹，下端加工有外螺纹，内孔从上向下依次有两道环形槽和三个台阶，第一道环形槽内装有卡环（2），第二道环形槽内装有定位环（6），两道环形槽中间装着上阀座（5），第二道环形槽向下，沿径向加工有两个孔，这两个孔中心在一条直线上，其中在一个孔内装有扭块（7），另一个孔内装有扶正轴（15），第三个台阶上方安装有下阀座（9），其向上有一个径向孔，该孔下边缘在该台阶的下部，孔内装有转换销（10），挡环（4）位于卡环（2）的孔内，上阀座（5）和下阀座（9）中间安装有球体（17），球体（17）左右两边是扭块（7）和扶正轴（15），弹簧（18）套在下阀座（9）上。

2.根据权利要求1所述的石油钻井用多功能旋塞阀，其特征是阀体(1)内装有扭块（7）的孔里部有一个台阶，台阶内部为大孔，大孔与第二道环形槽相通，扭块（7）中部的凸台位于该大孔内，装有扶正轴（15）的孔内加工有两个台阶，第一个台阶外部为大孔，大孔底部有一道环形槽，槽内装有挡圈3(16)，两个台阶中间为小孔，小孔内部加工有螺纹, 该螺纹与扶正轴（15）大圆柱上的螺纹固定，装有转换销（10）的孔内有两个台阶，第一个台阶外部为大孔，大孔底部有一道环形槽，槽内装有挡圈2(11)，两个台阶中间为小孔，小孔内部加工有螺纹, 该螺纹与转换销（10）大圆柱上的螺纹固定。

3.根据权利要求1所述的石油钻井用多功能旋塞阀，其特征是球体（17）为一圆球，上下两端加工有平面，平面中心有通孔，中部开有与中心孔垂直的相互对称的两个通槽，上阀座（5）为一圆管，外圆有两道环形槽，槽内装有密封件3（13），靠下部位有一台阶，台阶以下为小径圆管，内孔中部有一环形槽，下部有球面倒角，该球面倒角与球体（17）的球面相配合，下阀座（9）为一圆管，外圆上部有一台阶，台阶上部为大圆，外圆中部均匀开有4至6个过流孔，下部插入阀体（1）的第三个台阶上部的孔内，下底面外缘有倒角，该倒角与转换销（10）前端的倒角相配合，上底面内缘有球面倒角，该球面倒角与球体（17）的球面相配合。

4.根据权利要求1所述的石油钻井用多功能旋塞阀，其特征是转换销（10）为一圆柱，前端有倒角，外圆有环形槽，槽内装有密封件2（12），中部有台阶，台阶向后是大圆柱，大圆柱上加工有螺纹，后端面中心有轴向方槽，扭块（7）为一圆柱，中部有一凸台，凸台左边圆柱面上有一环形槽，槽内装有密封件1（8），左端面中心有轴向方槽，凸台右边，加工为长方体，并插入球体（17）的一个通槽内，凸台有1/4沿径向加工成小于凸台本体。

5.根据权利要求1所述的石油钻井用多功能旋塞阀，其特征是弹簧（18）是圆柱螺旋压缩弹簧，套在下阀座（9）上，上端顶在下阀座（9）的台阶上，下端支撑在阀体（1）的第二个台阶上，定位环（6）为一圆管，被分为四半，其上半部分套在上阀座（5）外圆的小径圆管上，扶正轴（15）为一圆柱，有两个台阶，前端为小圆柱，该小圆柱位于球体（17）的另一个通槽内，中部有环形槽，槽内装有密封件4（14），后端为大圆柱，大圆柱上加工有螺纹。

6.根据权利要求1所述的石油钻井用多功能旋塞阀，其特征是卡环（2）为一圆管，被分为四半，外圆有两个台阶，内孔有一环形槽，槽内固定着挡圈1（3）,内孔上在环形槽的下部装着挡环（4），挡环（4）为一圆管，内孔有环形槽，下底面贴合在上阀座（5）的上底面上。