CN212898375U - 反循环防喷结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种反循环防喷结构,涉及钻井内防喷装置技术领域。该反循环防喷结构包括浮阀组件、连接阀体、滑套、压簧和密封件。连接阀体，与浮阀组件可拆卸连接。连接阀体具有内台肩和第一传压通孔。滑套，与流通通道连通，滑套套接在连接阀体内。滑套具有凸台和第二传压通孔。第一传压通孔、凸台的上侧和密封件共同限定空间形成第一传压室，第一传压室与连接阀体的外部空间连通。第二传压通孔、凸台的下侧和内台肩共同限定空间形成第二传压室，第二传压室与滑套的内部空间连通。第一传压室和第二传压室之间能够形成压力差，以上移或下移滑套，进而打开或关闭流通通道。反循环防喷结构不仅结构简便，还具有安全可靠性较高的优点。

Description

反循环防喷结构

技术领域

本实用新型涉及钻井内防喷装置技术领域，尤其是涉及一种反循环防喷结构。

背景技术

在石油钻井作业中，目前大多使用的是正循环钻井，有时也需要使用反循环钻井。在反循环钻井时，钻头产生的钻屑在冲洗介质的作用下，经排屑通道，沿钻头返出地面。

在正循环钻井时，井下钻柱按要求安装有浮阀。当地面停止注入流体时，浮阀自动关闭，隔绝浮阀下部钻杆内压力，起到防喷的作用。反循环钻井时，由于钻杆内为排屑通道，流体需从井下向上返出，而现有浮阀不具有既能排屑又能关闭排屑通道的功能，存在井控风险。为此有必要设计一种，用于反循环钻井中的防喷结构。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种反循环防喷结构，解决了现有反循环钻井中的浮阀不具有既能排屑又能关闭排屑通道的功能，存在井控风险的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种反循环防喷结构，主要可以包括：浮阀组件、连接阀体、滑套、压簧和密封件。

浮阀组件，内部具有一能打开或关闭的流通通道。

连接阀体，与浮阀组件可拆卸连接。连接阀体具有内台肩和第一传压通孔，第一传压通孔径向开设在连接阀体的侧壁上。

滑套，与流通通道连通，滑套套接在连接阀体内。滑套具有凸台和第二传压通孔，凸台周向设置在滑套的外侧，并位于第一传压通孔靠近浮阀组件的一侧。第二传压通孔径向开设在滑套的侧壁上。

压簧，套设在滑套外，并位于凸台和内台肩之间。

密封件，套设在滑套外，并位于第一传压通孔远离浮阀组件的一侧，密封件的外侧固定在连接阀体上。

其中，第一传压通孔、凸台的上侧和密封件共同限定空间形成第一传压室，第一传压室与连接阀体的外部空间连通。第二传压通孔、凸台的下侧和内台肩共同限定空间形成第二传压室，第二传压室与滑套的内部空间连通。第一传压室和第二传压室之间能够形成压力差，以上移或下移滑套，进而打开或关闭流通通道。

与现有技术不同的是，本实用新型在浮阀组件的基础上，设置了连接阀体、滑套、压簧和密封件。第一传压通孔、凸台的上侧和密封件共同限定空间形成第一传压室，第一传压室与连接阀体的外部空间连通。第二传压通孔、凸台的下侧和内台肩共同限定空间形成第二传压室，第二传压室与滑套的内部空间连通。第一传压室和第二传压室的设置，使得在不需要反循环钻井时，第一传压室和第二传压室之间的压差较小，滑套在压簧作用下向上移动，以关闭流通通道，阻断浮阀组件内的流体向滑套内的流动；在需要反循环钻井时，能够增大第一传压室和第二传压室之间的压差，以推动滑套向下移动，滑套能够打开流通通道，便于建立反循环钻井。本实用新型提供的反循环防喷结构不仅结构简便，便于拆装、使用，还具有安全可靠性较高的有益效果。

在本实用新型的一些实施例中，上述连接阀体具有多个第一传压通孔，多个第一传压通孔周向且等间隔地开设在连接阀体的侧壁上。

多个第一传压通孔周向且等间隔地开设在连接阀体的侧壁上，以使滑套在上下移动的过程中，能够受力均匀。

在本实用新型的一些实施例中，上述连接阀体具有与浮阀组件匹配的连接部，连接部螺纹连接在浮阀组件的一端。

连接部螺纹连接在浮阀组件上，便于浮阀组件和连接阀体的拆装、更换。

在本实用新型的一些实施例中，上述压簧的两端分别与凸台和内台肩抵接。

压簧的两端分别与凸台和内台肩抵接，能够避免反循环防喷结构在运输或移动时，发生多余的晃动而对滑套产生不必要的磨损，以提高滑套的使用寿命。

在本实用新型的一些实施例中，上述密封件与滑套之间设置有第一滑动密封，凸台与连接阀体之间设置有第二滑动密封。

第一滑动密封和第二滑动密封的设置，能够避免在连接阀体外的流体进入第二传压室内，在滑套内的流体进入第一传压室内，以使第一传压室和第二传压室之间更容易形成足够推动滑套的压差。

在本实用新型的一些实施例中，上述浮阀组件主要可以包括：

浮阀主体、转轴、阀板和扭簧。

浮阀主体，内部具有流通通道。

转轴，固定在浮阀主体内。

阀板，用于打开或关闭流通通道，阀板转动连接在转轴上。

扭簧，套设在转轴外，以驱动阀板封堵滑套。

浮阀主体、转轴、阀板和扭簧的设置，使得在不需要反循环钻井时，第一传压室和第二传压室之间的压差较小，滑套在压簧作用下向上移动，阀板封堵滑套，以关闭流通通道，阻断浮阀主体内的流体向滑套内的流动；在需要反循环钻井时，通过增大第一传压室和第二传压室之间的压差，能够推动滑套向下移动，滑套能够推开阀板，便于建立反循环钻井。

在本实用新型的一些实施例中，上述凸台和内台肩之间的垂直距离大于阀板的长度。

凸台和内台肩之间的垂直距离大于阀板的长度，能够在需要反循环钻井时，完全推开阀板。

在本实用新型的一些实施例中，上述浮阀组件还可以包括具有内孔的阀板座，阀板座固定在浮阀主体内，并位于浮阀主体和滑套之间，阀板座的下端能与阀板的上侧紧密贴合。

阀板座的下端能与阀板的上侧紧密贴合，以免阀板在封堵滑套时，流体从连接阀体和滑套之间可能存在的缝隙中流入连接阀体中。

在本实用新型的一些实施例中，上述阀板座与浮阀主体之间设置有阀板座密封，以起到更好的密封效果。

本实用新型实施例至少具有如下优点或有益效果：

1.本实用新型在浮阀组件的基础上，设置了连接阀体、滑套、压簧和密封件。第一传压通孔、凸台的上侧和密封件共同限定空间形成第一传压室，第一传压室与连接阀体的外部空间连通。第二传压通孔、凸台的下侧和内台肩共同限定空间形成第二传压室，第二传压室与滑套的内部空间连通。第一传压室和第二传压室的设置，使得在不需要反循环钻井时，第一传压室和第二传压室之间的压差较小，滑套在压簧作用下向上移动，以关闭流通通道，阻断浮阀组件内的流体向滑套内的流动；在需要反循环钻井时，能够增大第一传压室和第二传压室之间的压差，以推动滑套向下移动，滑套能够打开流通通道，便于建立反循环钻井。本实用新型提供的反循环防喷结构不仅结构简便，便于拆装、使用，还具有安全可靠性较高的有益效果。

2.浮阀主体、转轴、阀板和扭簧的设置，使得在不需要反循环钻井时，第一传压室和第二传压室之间的压差较小，滑套在压簧作用下向上移动，阀板封堵滑套，以关闭流通通道，阻断浮阀主体内的流体向滑套内的流动；在需要反循环钻井时，通过增大第一传压室和第二传压室之间的压差，能够推动滑套向下移动，滑套能够推开阀板，便于建立反循环钻井。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的反循环防喷结构初始状态的结构示意图；

图2为图1中Ⅱ位置的局部放大图；

图3为图1中Ⅲ位置的局部放大图；

图4本实用新型实施例提供的滑套推开阀板的结构示意图。

图标：100-反循环防喷结构；110-浮阀组件；111-流通通道；113-浮阀主体；115-转轴；117-阀板；121-阀板座；123-内孔；125-阀板座密封；131-连接阀体；132-内台肩；133-第一传压通孔；135-连接部；150-滑套；151-凸台；153-第二传压通孔；155-第二滑动密封；170-压簧；190-密封件；191-第一滑动密封。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“内”、“外”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型实施例的不同结构。为了简化本实用新型实施例的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型实施例。此外，本实用新型实施例可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例1

请参照图1-图4，图1所示为反循环防喷结构100初始状态的结构示意图，图2所示为图1中Ⅱ位置的局部放大图，图3所示为图1中Ⅲ位置的局部放大图，图4所示为滑套150推开阀板117的结构示意图。本实施例提供一种反循环防喷结构100，主要可以包括：浮阀组件110、连接阀体131、滑套150、压簧170和密封件190。

浮阀组件110，内部具有一能打开或关闭的流通通道111。

连接阀体131，与浮阀组件110可拆卸连接。连接阀体131具有内台肩132和第一传压通孔133，第一传压通孔133径向开设在连接阀体131的侧壁上。

滑套150，与流通通道111连通，滑套150套接在连接阀体131内。滑套150具有凸台151和第二传压通孔153，凸台151周向设置在滑套150的外侧，并位于第一传压通孔133靠近浮阀组件110的一侧。第二传压通孔153径向开设在滑套150的侧壁上。

压簧170，套设在滑套150外，并位于凸台151和内台肩132之间。

密封件190，套设在滑套150外，并位于第一传压通孔133远离浮阀组件110的一侧，密封件190的外侧固定在连接阀体131上。

其中，第一传压通孔133、凸台151的上侧和密封件190共同限定空间形成第一传压室，第一传压室与连接阀体131的外部空间连通。第二传压通孔153、凸台151的下侧和内台肩132共同限定空间形成第二传压室，第二传压室与滑套150的内部空间连通。第一传压室和第二传压室之间能够形成压力差，以上移或下移滑套150，进而打开或关闭流通通道111。

本实施例在浮阀组件110的基础上，设置了连接阀体131、滑套150、压簧170和密封件190。第一传压通孔133、凸台151的上侧和密封件190共同限定空间形成第一传压室，第一传压室与连接阀体131的外部空间连通。第二传压通孔153、凸台151的下侧和内台肩132共同限定空间形成第二传压室，第二传压室与滑套150的内部空间连通。第一传压室和第二传压室的设置，使得在不需要反循环钻井时，第一传压室和第二传压室之间的压差较小，滑套150在压簧170作用下向上移动，以关闭流通通道111，阻断浮阀组件110内的流体向滑套150内的流动；在需要反循环钻井时，能够增大第一传压室和第二传压室之间的压差，以推动滑套150向下移动，滑套150能够打开流通通道111，便于建立反循环钻井。本实施例提供的反循环防喷结构100不仅结构简便，便于拆装、使用，还具有安全可靠性较高的优点。

具体而言，连接阀体131具有多个第一传压通孔133，多个第一传压通孔133周向且等间隔地开设在连接阀体131的侧壁上。多个第一传压通孔133周向且等间隔地开设在连接阀体131的侧壁上，以使滑套150在上下移动的过程中，能够受力均匀。

更具体的是，连接阀体131具有多个第一传压通孔133，相应的滑套150具有多个第二传压通孔153，以便于形成相应数量的第一传压室和第二传压室。

更具体的是，本实施例中，第一传压通孔133的数量可以为2个，2个第一传压通孔133对称的设置在连接阀体131的侧壁上。

具体而言，连接阀体131具有与浮阀组件110匹配的连接部135，连接部135螺纹连接在浮阀组件110的一端。连接部135螺纹连接在浮阀组件110上，便于浮阀组件110和连接阀体131的拆装、更换。

具体而言，压簧170的两端分别与凸台151和内台肩132抵接。压簧170的两端分别与凸台151和内台肩132抵接，能够避免反循环防喷结构100在运输或移动时，发生多余的晃动而对滑套150产生不必要的磨损，以提高滑套150的使用寿命。

具体而言，密封件190与滑套150之间设置有第一滑动密封191，凸台151与连接阀体131之间设置有第二滑动密封155。第一滑动密封191和第二滑动密封155的设置，能够避免在连接阀体131外的流体进入第二传压室内，在滑套150内的流体进入第一传压室内，以使第一传压室和第二传压室之间更容易形成足够推动滑套150的压差。

具体而言，浮阀组件110主要可以包括：浮阀主体113、转轴115、阀板117和扭簧。

浮阀主体113，内部具有流通通道111。

转轴115，固定在浮阀主体113内。

阀板117，用于打开或关闭流通通道111，阀板117转动连接在转轴115上。

扭簧（图中未示出），套设在转轴115外，以驱动阀板117封堵滑套150。

浮阀主体113、转轴115、阀板117和扭簧的设置，使得在不需要反循环钻井时，第一传压室和第二传压室之间的压差较小，滑套150在压簧170作用下向上移动，阀板117封堵滑套150，以关闭流通通道111，阻断浮阀主体113内的流体向滑套150内的流动；在需要反循环钻井时，通过增大第一传压室和第二传压室之间的压差，能够推动滑套150向下移动，滑套150能够推开阀板117，便于建立反循环钻井。

具体而言，凸台151和内台肩132之间的垂直距离大于阀板117的长度。凸台151和内台肩132之间的垂直距离大于阀板117的长度，能够在需要反循环钻井时，完全推开阀板117。

具体而言，浮阀组件110还可以包括具有内孔123的阀板座121，阀板座121固定在浮阀主体113内，并位于浮阀主体113和滑套150之间，阀板座121的下端能与阀板117的上侧紧密贴合。阀板座121的下端能与阀板117的上侧紧密贴合，以免阀板117在封堵滑套150时，流体从连接阀体131和滑套150之间可能存在的缝隙中流入连接阀体131中。

具体而言，阀板座121与浮阀主体113之间设置有阀板座密封125，以起到更好的密封效果。

反循环防喷结构100的工作原理是：

反循环防喷结构100的初始状态如图1所示，此时，反循环防喷结构100内外部压力相差不大，滑套150在压簧170的作用下向上运动到最上部，外装在阀板117转轴115上的扭簧，能够驱动阀板117绕阀板117转轴115转动，以关闭阀板座121的内孔123，封堵滑套150，阻断阀板117下部流体向上运动。

如图4所示，当需要反循环钻井时，从井筒环空向井筒内注入流体，井筒环空压力经第一传压通孔133传导至第一传压室。由于流动阻力的原因，第一传压室的内部压力高于第二传压室的内部压力，这样就在滑套150凸台151的上下表面形成一定的压差，压差产生的推力克服压簧170作用力推动滑套150向下运动，滑套150推动阀板117绕阀板117转轴115转动，阀板117与阀板座121分离，打开流通通道111，从而可以建立反循环钻井。

当发生溢流时，地面停止从环空注入流体，环空压力下降，压簧170驱动滑套150上行脱离阀板117，扭簧驱动阀板117转动，盖住阀板座121的内孔123，阻止阀板117下部的流体向上移动，从而达到防喷的目的。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种反循环防喷结构，其特征在于，包括：

浮阀组件，内部具有一能打开或关闭的流通通道；

连接阀体，与所述浮阀组件可拆卸连接；所述连接阀体具有内台肩和第一传压通孔，所述第一传压通孔径向开设在所述连接阀体的侧壁上；

滑套，与所述流通通道连通，所述滑套套接在连接阀体内；所述滑套具有凸台和第二传压通孔，所述凸台周向设置在所述滑套的外侧，并位于所述第一传压通孔靠近所述浮阀组件的一侧；所述第二传压通孔径向开设在所述滑套的侧壁上；

压簧，套设在所述滑套外，并位于所述凸台和所述内台肩之间；

密封件，套设在所述滑套外，并位于所述第一传压通孔远离所述浮阀组件的一侧，所述密封件的外侧固定在所述连接阀体上；

其中，所述第一传压通孔、所述凸台的上侧和所述密封件共同限定空间形成第一传压室，所述第一传压室与所述连接阀体的外部空间连通；所述第二传压通孔、所述凸台的下侧和所述内台肩共同限定空间形成第二传压室，所述第二传压室与所述滑套的内部空间连通；所述第一传压室和所述第二传压室之间能够形成压力差，以上移或下移所述滑套，进而打开或关闭所述流通通道。

2.根据权利要求1所述的反循环防喷结构，其特征在于，所述连接阀体具有多个所述第一传压通孔，多个所述第一传压通孔周向且等间隔地开设在所述连接阀体的侧壁上。

3.根据权利要求1所述的反循环防喷结构，其特征在于，所述连接阀体具有与所述浮阀组件匹配的连接部，所述连接部螺纹连接在所述浮阀组件的一端。

4.根据权利要求1所述的反循环防喷结构，其特征在于，所述压簧的两端分别与所述凸台和所述内台肩抵接。

5.根据权利要求1所述的反循环防喷结构，其特征在于，所述密封件与所述滑套之间设置有第一滑动密封，所述凸台与所述连接阀体之间设置有第二滑动密封。

6.根据权利要求1-5任一项所述的反循环防喷结构，其特征在于，所述浮阀组件包括：

浮阀主体，内部具有所述流通通道；

转轴，固定在所述浮阀主体内；

阀板，用于打开或关闭所述流通通道，所述阀板转动连接在所述转轴上；

扭簧，套设在所述转轴外，以驱动所述阀板封堵所述滑套。

7.根据权利要求6所述的反循环防喷结构，其特征在于，所述凸台和所述内台肩之间的垂直距离大于所述阀板的长度。

8.根据权利要求6所述的反循环防喷结构，其特征在于，所述浮阀组件还包括具有内孔的阀板座，所述阀板座固定在所述浮阀主体内，并位于所述浮阀主体和所述滑套之间，所述阀板座的下端能与所述阀板的上侧紧密贴合。

9.根据权利要求8所述的反循环防喷结构，其特征在于，所述阀板座与所述浮阀主体之间设置有阀板座密封。

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