CN204283278U - 一种顶驱专用二芯一体对称式防喷阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及属于石油、天然气钻井技术领域，特别涉及一种顶驱专用二芯一体对称式防喷阀。防喷阀包括阀体、上阀座、下阀座、左旋钮、右旋钮、铜套、球阀和波形弹簧；波形弹簧安装于下阀座上，下阀座和波形弹簧对称安装于阀芯内部，阀体外表面对称布置四个孔，用于安装左旋钮、右旋钮和铜套，左旋钮和右旋钮安装于铜套内，用于控制防喷阀的通断；使用控制装置或旋钮扳手，使左旋钮、右旋钮转动，带动球阀从直通位切换到关断位或从关断位切换到直通位。本实用新型提供的防喷阀，现场维修方便、上下IBOP互换性强；实现了减少IBOP拆卸工序，节省了维修更换时间，同时达到了上下IBOP互换使用的功能，方便钻井现场使用。

Description

一种顶驱专用二芯一体对称式防喷阀

技术领域

本实用新型涉及属于石油、天然气钻井技术领域，特别涉及一种顶驱专用二芯一体对称式防喷阀。

背景技术

防喷阀是顶驱装置的重要组成部分，不仅具有在发生井喷时阻止钻井液沿钻柱水眼向上喷出的功能，同时还具有在正常作业接单根或接立柱以及起下钻时关闭主轴内孔实现泥浆节流的作用，是顶驱实现井控功能的核心部件。

现有技术中顶驱内防喷器（IBOP）均为分体式，包括上（自动）IBOP和下（手动）IBOP，主要结构由本体、阀座、阀芯及附件组成，连接顺序是：顶驱主轴—上IBOP—下IBOP—保护接头—钻具。上IBOP由司钻操作顶驱控制箱IBOP开/关旋钮，通过PLC控制相应电磁阀实现自动控制，手动IBOP由操作人员使用专用旋钮扳手在井口进行控制。

在实际应用中发现：当前分体式IBOP主要存在两个问题，一是上IBOP和下IBOP不能互换使用，即当上IBOP出现故障时，下IBOP不能与上IBOP调换位置使用，这种情况下如果钻井现场没有相应备件，将耽误钻井生产。二是如果IBOP出现故障需要更换时，需要拆卸的零件多，工序复杂，且耗时较长，严重影响钻井施工效率。

实用新型内容

（一）所要解决的技术问题

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种顶驱专用二芯一体对称式防喷阀，以克服现有技术中的分体式IBOP中上IBOP和下IBOP不能互换使用，耽误钻井生产、需要拆卸的零件多，耗时较长，严重影响钻井施工效率等缺陷。

（二）技术内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种顶驱专用二芯一体对称式防喷阀，包括：包括阀体、上阀座、下阀座、左旋钮、右旋钮、铜套、球阀和波形弹簧；

所述波形弹簧安装于下阀座上，所述下阀座和波形弹簧对称安装于阀芯内部，采用O型密封圈进行密封；

所述阀体外表面对称布置四个孔，用于安装左旋钮、右旋钮和铜套，所述左旋钮和右旋钮安装于铜套内，用于控制防喷阀的通断；

使用控制装置或旋钮扳手，使左旋钮、右旋钮转动，带动球阀从直通位切换到关断位或从关断位切换到直通位，所述上阀座和下阀座与球阀之间采用金属密封，上阀座和下阀座具有扶正球阀作用。

（三）有益效果

本实用新型提供一种顶驱专用二芯一体对称式防喷阀，具有如下优点：手动和自动控制阀芯均在一个防喷阀体上，其现场维修方便、上下IBOP互换性强；实现了减少IBOP拆卸工序，节省了维修更换时间，同时达到了上下IBOP互换使用的功能，方便钻井现场使用。

附图说明

图1为本实用新型实施例顶驱专用二芯一体对称式防喷阀结构示意图。

其中：1：阀体； 2：上阀座； 3：左旋钮； 4：铜套； 5：球阀； 6：下阀座； 7：右旋钮； 8、9、11、12、13：O型密封圈；10：波形弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式做进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不是用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种顶驱专用二芯一体对称式防喷阀，其包括阀体1、上阀座2、下阀座6、左旋钮3、右旋钮7、铜套4、球阀5和波形弹簧10；

所述波形弹簧10安装于下阀座6上，所述下阀座6和波形弹簧10对称安装于阀芯内部，采用O型密封圈11、12进行密封；

所述阀体1外表面对称布置四个孔，用于安装左旋钮3、右旋钮7和铜套4，所述左旋钮3和右旋钮7安装于铜套4内，用于控制防喷阀的通断，采用O型密封圈8密封；

使用控制装置或旋钮扳手，使左旋钮3、右旋钮7转动，带动球阀5从直通位切换到关断位或从关断位切换到直通位，所述上阀座2和下阀座6与球阀5之间采用金属密封，上阀座2和下阀座6具有扶正球阀作用。

通过波形弹簧提供预紧力，使防喷阀紧固，达到最优密封效果。

防喷阀整体采用对称式结构，可实现上下IBOP互换使用，整体规格为6-5/8 REG box×6-5/8 REG box(上、下IBOP是一体)。首先将波形弹簧10安装于下阀座6上，然后将下阀座6和波形弹簧10对称安装于阀芯内部相应位置，使用O型密封圈11、12进行密封，安装时注意使用润滑脂进行润滑。安装铜套4于阀体1对称孔内，并使用O型密封圈9进行密封。将左旋钮3和右旋钮7安装于铜套4内，用于控制防喷阀通断，使用O型密封圈8进行密封。安装球阀5时注意使用专用扳手旋转左旋钮3和右旋钮7，使其位置处于关断位，然后将球阀5键槽顺入左旋钮3和右旋钮7凸台进行安装。安装上阀座2时需要注意，采用O型密封圈13进行密封，通过螺纹与阀体1连接，安装时首先需要使用专用扳手使球阀5处于直通位，然后使用上阀座2安装专用工具进行旋紧，确认旋紧后在上阀座2卡槽内安装相应防松卡簧，避免上阀座2出现倒扣现象。整个阀芯通过波形弹簧10为防喷阀提供预紧力，球阀5采用金属密封，直通最大承压可达到70Mpa。整体防喷阀组装后需进行静水压试验，两个球上下两端均应进行低压（1.7Mpa）与额定压力试验，稳压时间5分钟。

下面具体描述该顶驱专用二芯一体对称式防喷阀结构及原理。

该型一体对称式防喷阀，应用于40顶驱，具有手动和自动控制功能。安装顺序为首先将防喷阀与顶驱主轴连接，其次将保护接头与防喷阀连接，最后将保护接头与钻具连接。防喷阀应用的钻井工况有接立柱钻进、起下钻循环、发生溢流井喷及上下IBOP互换使用期间。

接立柱钻进时停泥浆泵，司钻操作上IBOP旋钮，使上IBOP处于关断位置，使用液压大钳或顶驱进行保护接头和钻具的卸扣，上提顶驱至二层台，将下部钻具与立柱对接，使用顶驱旋紧立柱与保护接头，最后司钻操作上IBOP旋钮打开防喷阀，开泥浆泵进行正常钻进。

起下钻循环时，下放顶驱使钻具坐落在吊卡上，旋紧保护接头与下部钻具，司钻操作上IBOP旋钮打开防喷阀，启动泥浆泵开始循环。

钻进发生溢流井喷时，接收到溢流警告信号，上提钻具、停顶驱、停泥浆泵，根据需要关闭顶驱上IBOP，实现井控。

起下钻发生溢流井喷时，接收到溢流警告信号，停止起下钻作业。如果采用复合钻具，当小井眼（直径小于IBOP外径）内的钻具没有提出井口或已下入井内时，可直接抢接顶驱。抢接顶驱时应打开上、下IBOP，上扣结束后关闭IBOP。如果小井眼较长，且小钻具提出较多时应考虑接回压阀或防喷单根，为可能的强下钻做准备。如需抢下钻具，可将顶驱上下IBOP直接下井，具体做法是：先关闭下IBOP，在打开上IBOP，然后把顶驱从上IBOP处卸开，把回压阀和转换接头接到下IBOP上，然后打开下IBOP，再把备用的一体式IBOP和保护接头接到顶驱上，最后按正常的下钻步骤抢下钻具。

上下IBOP互换使用时，如果上IBOP发生故障不能正常使用了，且现场无相应备件时。首先确认上IBOP处于直通位，然后使用顶驱卸掉一体式IBOP，将上下IBOP对换位置，即将下IBOP与顶驱相连，上IBOP与保护接头相连，确认正常后可进行正常钻井施工作业。

本实用新型提供一种顶驱专用二芯一体对称式防喷阀，具有如下优点：手动和自动控制阀芯均在一个防喷阀体上，其现场维修方便、上下IBOP互换性强；实现了减少IBOP拆卸工序，节省了维修更换时间，同时达到了上下IBOP互换使用的功能，方便钻井现场使用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种顶驱专用二芯一体对称式防喷阀，其特征在于，包括阀体、上阀座、下阀座、左旋钮、右旋钮、铜套、球阀和波形弹簧；所述波形弹簧安装于下阀座上，所述下阀座和波形弹簧对称安装于阀芯内部，采用O型密封圈进行密封；所述阀体外表面对称布置四个孔，用于安装左旋钮、右旋钮和铜套，所述左旋钮和右旋钮安装于铜套内，用于控制防喷阀的通断；使用控制装置或旋钮扳手，使左旋钮、右旋钮转动，带动球阀从直通位切换到关断位或从关断位切换到直通位，所述上阀座和下阀座与球阀之间采用金属密封，上阀座和下阀座具有扶正球阀作用。