CN204851127U - 一种导向密封的井下钻具止回阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种导向密封的井下钻具止回阀，包括阀体、密封件和导向密封结构，所述导向密封结构包括顺序连接的弹簧座、弹簧、阀芯、密封座和压紧帽，所述弹簧座顶部设有两个均匀流道，弹簧座上沿与阀体间设有间隙，弹簧座的侧面均匀分布三个流道。本实用新型整体的结构设计合理、密封可靠，解决了现有技术存在的不能承受高温、高压、腐蚀等恶劣工况，以及密封效果不理想等技术问题，大大增加了止回阀使用寿命。

Description

一种导向密封的井下钻具止回阀

技术领域

本实用新型属于油、气钻采作业中，井下防喷工具技术领域，特别涉及一种导向密封的井下钻具止回阀。

背景技术

随着国家经济快速增长，加大了对能源的需求，从而加大对能源的勘探开发，对油、气钻采工具的需求也会增加。然而，钻具防喷工具和技术仍是油、气井钻井系统的薄弱环节。目前，在油、气井钻井过程中，经常会遇到井涌、井喷等现象，尤其是在复杂条件下高压油、气藏勘探开发过程中。如果发生井涌、井喷，将会造成火灾、人员伤亡、环境污染等重大事故。技术先进，性能优良，加工成本低廉的钻具止回阀必将得到用户的认可，迅速占领市场。

在油、气井钻井过程中，常用的钻具止回阀种类有很多，在遇到高温、高压环境的情况下，许多使用寿命较短，易损坏、不耐冲蚀、腐蚀和密封效果差，并且加工难度大、成本高、质量控制不均匀。因此需要一种结构简单、加工成本低、能承受高温高压等恶劣环境的止回阀。

发明内容

针对现有技术存在的不能承受高温、高压、腐蚀等恶劣工况，以及密封效果不理想等技术问题，提出了一种能承受高温高压的导向密封钻具止回阀。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种导向密封的井下钻具止回阀，包括阀体、密封件和导向密封结构，所述导向密封结构包括顺序连接的弹簧座、弹簧、阀芯、密封座和压紧帽，所述弹簧座顶部设有两个均匀流道，弹簧座上沿与阀体间设有间隙，弹簧座的侧面均匀分布三个流道。

所述的阀体部分采用经过热处理调质等加工工艺处理的40CrMnMo材料制成；所述的密封件主要采用氢化丁腈胶材料，能适应温度比较高的工况；所述的弹簧，采用退火处理的原材料，加工成型后经过淬火处理。

进一步的，所述密封件包括弹簧座密封圈、密封座密封环、“O”形密封圈。

进一步的，所述弹簧座密封圈设置在弹簧座与阀体的接触面上；所述密封座密封环设置在阀芯与密封座之间；所述“O”形密封圈设置在压紧帽与阀体之间接触面。

进一步的，所述“O”形密封圈在压紧帽与阀体之间轴向方向设置两个。

进一步的，所述弹簧座侧面的流道倾斜于中心轴线。

进一步的，所述阀芯为锥形结构，套在中心轴上，所述中心轴两端固定在弹簧座和压紧帽中心。

进一步的，所述弹簧一端固定在弹簧座上，另一端支撑住阀芯。

进一步的，所述阀体外壁上有螺纹，所述螺纹部分经过磷化、发蓝处理。

进一步的，所述阀芯、密封座、压紧帽和密封座相互接触面表面镀有金属。

所述的弹簧座采用顶面两个均匀流道与侧面均匀分布三个流道的设计方法，使钻井液主要从侧面均匀分布三个流道通过，工作时，高压钻井液将阀芯压下，钻井液从流道中通过。当停泵或井喷、井涌时，钻井液倒流，弹簧和阀芯下部钻井液的压力作用将阀芯顶起，止回阀关闭，阻挡钻井液的倒流，可防止井涌、井喷等钻井事故的发生。

本实用新型具有如下的有益效果：

1、所述阀体采用特殊加工工艺处理，能有效防止阀体生锈，阀体断裂造成井下事故，阀体的螺纹部分经过磷化处理，不容易发生粘扣，方便安装与拆卸。

2、所述密封件组合作用，采用耐高温塑料材料制成，既能承受高温密封的作用，同时又能避免零件之间的刚性接触造成零件的疲劳损坏。

3、弹簧座的顶面与侧面的流道设计，流道阻力小，流道更顺畅，可以很好的保证钻井液的流入与防止倒流现象。

4、锥形阀芯采用导向的密封方法，在弹簧座与压紧帽之间导向控制密封，能很好的控制钻井液的流入与较大压力的钻井液倒流。

5、所述的阀芯、密封座、压紧帽、密封座四部分相互的接触面采用表面电镀一层耐磨、耐腐蚀的金属，提高其耐磨性和耐腐蚀性。

6、止回阀整体的结构设计合理、密封可靠，大大增加了使用寿命，同时能够承受复杂工况的钻井工程，最大钻井深度达6000m。此外该止回阀加工过程简单，加工成本低，必将得到油田广泛应用。

附图说明

图1是本实用新型的剖视图；

图2是本实用新型弹簧座的俯视图；

图中附图标记说明：1阀体，2弹簧座，3密封圈，4弹簧，5阀芯，6密封座密封环，7密封座，8“O”形密封圈，9压紧帽，10流道，11流道，12中心轴，13阀体入口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，不经过创造性劳动得到的变换，都应涵盖在本实用新型保护范围内。

一种导向密封的井下钻具止回阀，包括阀体1、密封件和导向密封结构，所述导向密封结构包括顺序连接的弹簧座2、弹簧4、阀芯5、密封座7和压紧帽9，所述弹簧座2顶部设有两个均匀流道10，弹簧座2上沿与阀体1间设有间隙，弹簧座2的侧面均匀分布三个流道11。

所述密封件包括弹簧座密封圈3、密封座密封环6、“O”形密封圈8。

所述弹簧座密封圈3设置在弹簧座2与阀体1的接触面上；所述密封座密封环6设置在阀芯5与密封座7之间；所述“O”形密封圈8设置在压紧帽9与阀体1之间接触面。

所述“O”形密封圈8在压紧帽9与阀体1之间轴向方向设置两个。

所述弹簧座2侧面的流道11倾斜于中心轴线。

所述阀芯5为锥形结构，套在中心轴12上，所述中心轴12两端固定在弹簧座2和压紧帽9中心。

所述密封座7设置在阀芯5与压紧帽9之间，压紧帽9将阀芯5限位压紧，阀芯5上移时，止回阀关闭。

所述弹簧4一端固定在弹簧座2上，另一端支撑住阀芯5，便于阀芯5的复位。

工作时，钻井液从阀体入口13经过压紧帽9向下压缩弹簧4，推动阀芯5下移，钻井液从弹簧座4的侧面流道经过；当钻井液发生倒流时，钻井液从弹簧座4的顶部流道流出，作用在阀芯5的底面，在压力的作用下阀芯5上移与密封座密封环6接触，止回阀关闭。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种导向密封的井下钻具止回阀，包括阀体、密封件和导向密封结构，其特征在于：所述导向密封结构包括顺序连接的弹簧座、弹簧、阀芯、密封座和压紧帽，所述弹簧座顶部设有两个均匀流道，弹簧座上沿与阀体间设有间隙，弹簧座的侧面均匀分布三个流道。

2.根据权利要求1所述的一种导向密封的井下钻具止回阀，其特征在于：所述密封件包括弹簧座密封圈、密封座密封环、“O”形密封圈。

3.根据权利要求2所述的一种导向密封的井下钻具止回阀，其特征在于：所述弹簧座密封圈设置在弹簧座与阀体的接触面上；所述密封座密封环设置在阀芯与密封座之间；所述“O”形密封圈设置在压紧帽与阀体之间接触面。

4.根据权利要求3所述的一种导向密封的井下钻具止回阀，其特征在于：所述“O”形密封圈在压紧帽与阀体之间轴向方向设置两个。

5.根据权利要求1所述的一种导向密封的井下钻具止回阀，其特征在于：所述阀芯为锥形结构，套在中心轴上，所述中心轴两端固定在弹簧座和压紧帽中心。

6.根据权利要求1所述的一种导向密封的井下钻具止回阀，其特征在于：所述弹簧一端固定在弹簧座上，另一端支撑住阀芯。

7.根据权利要求1所述的一种导向密封的井下钻具止回阀，其特征在于：所述弹簧座侧面的流道倾斜于中心轴线。

8.根据权利要求1所述的一种导向密封的井下钻具止回阀，其特征在于：所述阀体外壁上有螺纹，所述螺纹部分经过磷化、发蓝处理。

9.根据权利要求1所述的一种导向密封的井下钻具止回阀，其特征在于：所述阀芯、密封座、压紧帽和密封座相互接触面表面镀有金属。