CN208184691U - 一种连续循环钻井系统t型集成式三通阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀，包括三通阀本体、三通球阀体、旁通阀将旁通泄压阀与主通道三通球阀体安装在同一主轴截面位置，实现旁通泄压阀与主通道三通球阀集中布置。集成式T型三通阀包括三通阀本体、三通球阀体、旁通阀等组成。旁通阀主轴与主阀主轴垂直布置，转动旋钮，实现主阀通断和旁通阀通断切换，成为集成式T型三通阀，旋转内六角调整螺钉即可完成全部工作，不需要安装开启旁路，切换方便、结构简化、其通用性好、操作方便、密封性佳。

Description

一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀

一、技术领域

本新型涉及一种用于石油天然气行业钻井工程领域的工具，具体为一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀。

二、背景技术

不间断循环钻井系统是世界钻井界近年来出现的一项新技术,该系统可以在接单根或立根期间保持钻井液的不间断循环,能够有效解决窄钻井液密度窗口的钻井问题。在钻井作业过程中，当接卸单根或立柱时，由于停泵或开泵会引起井底的压力波动，从而带来一系列井下复杂问题。不间断连续循环钻井技术就是为了解决这一问题而提出的，该技术主要采用连续循环阀，实现接卸单根或立柱时关闭主通路循环，开启连续循环阀的旁通路进行持续循环，从而维持恒定的钻井循环排量和当量密度，防止接卸单根或立柱时停止循环引起的井壁坍塌、溢流、沉砂卡钻事故复杂的发生；同时气体钻井时还可以持续不断的携带进入井筒内的地层水，防止水在井内的积聚、浸泡井壁，避免出现过高的注入压力，避免气体钻井井下复杂的发生；在充气、泡沫钻井时可以避免钻具内和环空气液分离，保证井筒内维持恒定的流体柱压力和注入压力。

目前，国内外连续循环阀钻井系统的连续循环阀装置集成度低，操作不方便、重复密封的可靠性差、通用性差、不能适用于多种钻井循环介质钻井条件的连续循环作业，易导致连续循环作业的中断。

三、发明内容

本实用新型目的：为解决以上问题，本实用新型提供一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀。

本实用新型的内容：一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀，包括三通阀本体、三通球阀体、旁通阀将旁通泄压阀与主通道三通球阀体安装在同一主轴截面位置，实现旁通泄压阀与主通道三通球阀集中布置。集成式T型三通阀包括三通阀本体、三通球阀体、旁通阀组成。旁通阀主轴与主阀主轴垂直布置，转动旋钮，实现主阀通断和旁通阀通断切换，成为集成式T型三通阀。

三通阀本体上下螺纹为英制管螺纹，分别于钻杆母、公扣连接。

三通球阀体由三通球阀、上球座、下球座、旋钮、紧固螺栓、调整螺栓、波形弹簧垫圈和密封组成，三通球阀开有半圆形键槽，旋钮半圆形键与半圆形键槽结合，旋钮通过内六角调整螺钉旋转带动三通球阀转动，转动幅度为90°。

三通球阀上下为上球座和下球座，上下球座提供三通球阀密封。上下球座与三通球阀需要配合研磨，确保密封面密封性。

三通球阀体的上球座上面为波形弹簧垫圈、调整螺栓和紧固螺栓，调整螺栓和紧固螺栓提供上下球座与三通球阀密封压力调整，一方面调整波形弹簧垫圈压力，确保密封性；另一方面通过调整波形弹簧垫圈压力，使内六角调整螺钉旋转三通球阀扭矩保持合适水平，能够做到操作工作手动调节。

旁通阀包括侧面密封座、泄压堵、旁通阀端盖和波形弹簧垫圈及密封组成。泄压堵开有泄压槽，确保压力变换不产生不利影响。

旁通阀端盖带有六角调整螺钉，用于拆卸旁通阀。外接对应尺寸的由壬公扣连接杆，接旁路循环系统管路。

T型集成三通阀安装(装配)顺序：首先安装波形弹簧垫圈、下球座(含密封)、侧面密封座、三通球阀、上球座(含密封)、调整螺栓和紧固螺栓，注意三通球阀方向对准旋钮孔，旁通阀侧面密封座提前安装；后安装旁通阀的波形弹簧垫圈和旁通阀端盖。

本实用新型有益效果：转内六角调整螺钉即可完成全部工作，不需要安装开启旁路，切换方便，结构简化，其通用性好，操作方便，密封性佳。

四、附图说明

附图1是本新型的结构示意图主视图；

附图2是本新型的结构示意图侧视图；

附图3是旋钮转动时实现上下通和旁下通旋转示意图；

附图4是由壬公扣连接杆结构示意图；

其中1三通阀本体、2紧固螺栓、3调整螺栓、4波形弹簧垫圈、5 上球座、6三通球阀、7旋钮、8内六角调整螺钉、9固定旋钮、10下球座、11波形弹簧垫圈、12旁通阀端盖、13泄压堵、14波形弹簧垫圈、 15旁通阀侧面密封座、16波形弹簧垫圈、17由壬公扣连接杆、18主通道管路、19旁路管路。

五、具体实施方式

结合附图1-4，对本实用新型作进一步的描述，本实用新型提到一种循环钻井系统集成式T型三通阀，包括三通阀本体1、三通球阀体、旁通阀组成。其中，三通阀本体1连接上下钻杆。三通球阀体由三通球阀6和上球座5、下球座10、紧固螺栓2、调整螺栓3、旋钮7、固定旋钮9、波形弹簧垫圈11、内六角调整螺钉8组成；三通球阀6由上球座5和下球座10 提供密封，且接触面进行配研，粗糙度一般不高于Ra0.4，以确保密封性能；上球座5和下球座10提供密封压力由波形弹簧垫圈4和波形弹簧垫圈11 提供，紧固螺栓2和调整螺栓3调整三通球阀6和上球座5、下球座10后面波形弹簧垫圈4和波形弹簧垫圈11的压力，确保在密封可靠基础上，手动内六角扳手实现手动转动三通球阀6；旋钮7上有内六角调整螺钉8，转动内六角调整螺钉8带动连接的旋钮7，进而带动实现三通球阀6实现上下通打开，实现上下通打开。旁通阀由旁通阀端盖12、泄压堵13、波形弹簧垫圈14和旁通阀侧面密封座15组成。泄压堵13开有泄压槽，确保压力变换不产生不利影响。其中波形弹簧垫圈4、波形弹簧垫圈11、波形弹簧垫圈14和波形弹簧垫圈16结构相同，用于调整密封压力。

三通阀本体1用于连接上下钻杆，分别于钻杆母、公扣连接。

一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀的装配方法，首先安装波形弹簧垫圈11、下球座10、侧面密封座15、三通球阀6、上球座5、波形弹簧垫圈4、调整螺栓3和紧固螺栓2，三通球阀6键槽方向对准旋钮7键方向，旁通阀侧面密封座15提前安装；后安装旁通阀的波形弹簧垫圈14和旁通阀端盖12。

一种循环钻井系统集成式T型三通阀的使用方法：

主回路正常循环工况：将三通阀本体1与上下钻杆链接，将旁通阀端盖12拆下，外接对应尺寸的由壬公扣连接杆17，接旁路循环系统管路。三通球阀6处于上下联通状态，主通道管路18处于打开状态，系统进入正常循环钻井工况，钻井液从上部钻杆，流经T型集成三通球阀体，流入下部钻杆，处于正常循环。此时，旁通阀处于关闭状态。

旁通循环钻井工况。安装旁路连续循环接头，转动泄压堵13，泄压堵13泄压机构泄压，拆掉泄压堵13，链接旁路循环接头；转动内六角调整螺钉8连接的旋钮7带动三通球阀6旋转90°，主通道三通球阀6 关闭，同时打开三通球阀6第三通道朝向旁通阀位置，因此旁路管路19 打开，钻井液通过旁路建立新通道，保持连续循环；完成接立根后，转动内六角调整螺钉8连接的旋钮7带动三通球阀6转动90°，主通道管路打开，进入正常循环钻井工况。拆下由壬公扣连接杆17，安装波形弹簧垫圈14，接上旁通阀端盖12，拧紧。该设计优势在于：旋转内六角调整螺钉8即可完成全部工作，不需要安装开启旁路，切换方便，结构简化。

以上所述，仅是本新型的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本新型要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀，其特征是：集成式T型三通阀包括三通阀本体、三通球阀体、旁通阀，所述旁通阀配置在三通球阀相同主轴截面内位置，旁通阀与主通道球阀集成为一体，三通球阀体由三通球阀(6)和上球座(5)、下球座(10)、旋钮(7)、紧固螺栓(2)、调整螺栓(3)、固定旋钮(9)、波形弹簧垫圈(11)、内六角调整螺钉(8)组成；旋钮(7)通过键槽连接三通球阀体，旋钮(7)上有内六角调整螺钉(8)，上球座(5)和下球座(10)安装在三通球阀(6)两侧，上下球座提供三通球阀(6)密封；旁通阀包括侧面密封座(15)、泄压堵(13)、旁通阀端盖(12)和波形弹簧垫圈(14)及密封组成，旁通阀端设置有安装外接由壬公扣连接杆(17)的接口，三通阀本体(1)设置有连接上下部钻杆的接口，分别与钻杆母、公扣连接。

2.根据权利要求1所述的一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀，其特征在于：所述旋钮(7)旋转幅度为90°。

3.根据权利要求1或2所述的一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀，其特征在于：三通球阀体的上球座(5)上面为波形弹簧垫圈(4)、调整螺栓(3)和紧固螺栓(2)。

4.根据权利要求1或2所述的一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀，其特征在于：泄压堵(13)开有泄压槽。