專利名稱：回流式螺桿鉆具旁通閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種石油鉆井裝備螺桿鉆具，尤其是涉及一種回流式螺桿鉆具旁 通閥。
背景技術(shù)：
螺桿鉆具是石油鉆井或修井時使用的一種井下動力工具，主要包括旁通閥總成、 馬達(dá)總成、萬向軸總成和傳動軸總成，且由上至下依次連接。旁通閥的作用是使循環(huán)鉆井液 流經(jīng)馬達(dá)，下鉆時旁通通道打開，循環(huán)鉆井液經(jīng)過旁通閥流入鉆桿；鉆進時，旁通通道關(guān)閉， 鉆井液為馬達(dá)提供動力；起鉆或接單根時，旁通通道打開，使鉆桿內(nèi)的鉆井液泄出至鉆桿與 井壁的環(huán)空；當(dāng)無循環(huán)或低流量循環(huán)時，旁通通道打開，鉆井液可流入或流出鉆桿，以平衡 鉆柱內(nèi)外的液柱壓差。旁通閥具有保護馬達(dá)以及起\下鉆柱時鉆井液不溢流于井臺上的作 用。常規(guī)旁通閥采用順流式結(jié)構(gòu)，主要包括閥體、閥芯、閥套、彈簧、閥口總成等；閥芯 為中空結(jié)構(gòu)，鉆井液從閥芯中心孔流過；閥套由位于其下端安裝在閥體內(nèi)孔的孔用彈性擋 圈軸向固定；閥芯在彈簧的作用下與閥套配合，開啟或關(guān)閉旁通液流通道。由于鉆井液的壓 力直接作用在孔用彈性擋圈上，使得擋圈極易脫落而發(fā)生事故；同時鉆井液中含有大量固 體顆粒物且具有腐蝕性，閥芯經(jīng)過長時間的沖擊腐蝕，閥芯損壞使得旁通閥關(guān)閉不嚴(yán)，導(dǎo)致 馬達(dá)動力不足。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有旁通閥的孔用彈性擋圈受力大、易脫落，閥芯長時間受到?jīng)_擊腐蝕 而損壞，使得旁通閥關(guān)閉不嚴(yán)，導(dǎo)致馬達(dá)動力不足等缺陷，本實用新型提供一種回流式螺桿 鉆具旁通閥。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是回流式螺桿鉆具旁通閥的閥體 上端有與鉆桿連接的螺紋，下端有與馬達(dá)連接的螺紋；閥體上有徑向旁通孔連通閥體內(nèi)外， 徑向旁通孔外端部安裝有閥口總成。閥體內(nèi)孔分為互不相通的上型腔和下型腔；閥體上的 軸向通孔與上型腔連通；徑向旁通孔與下型腔的上端部貫通，徑向旁通孔下方的下型腔內(nèi) 安裝有閥芯總成。下型腔為上小下大的階梯孔；閥芯總成的閥芯為上大下小階梯軸，閥芯上 端部的圓錐面與下型腔中部的圓錐孔相吻合；閥芯下端部的外圓由上至下依次安裝有上擋 板、彈簧、下?lián)醢濉⒁约芭c閥芯固定連接的螺母，上擋板的上端面位于下型腔階梯孔的下端 面；安裝在下型腔下端部的孔用彈性擋圈位于下?lián)醢宓南路剑聯(lián)醢宓耐鈴酱笥诳子脧椥?擋圈內(nèi)徑。閥體上的軸向通孔的數(shù)量至少為1個，且與徑向旁通孔不貫通。本實用新型的有益效果是，結(jié)構(gòu)合理，便于裝配，旁通閥的開啟、關(guān)閉靈活可靠，閥 芯不會因鉆井液的沖蝕作用而刺穿，孔用彈性擋圈不會脫落，有效延長了旁通閥的使用壽 命。
圖1是本實用新型回流式螺桿鉆具旁通閥結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.閥體，2.閥芯，3.上擋板，4.彈簧，5.下?lián)醢澹?.孔用彈性擋圈，7.螺母， 8.上型腔，9.閥口總成，10.下型腔，11.閥芯總成，12.徑向旁通孔，13.軸向通孔。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。參照圖1。本實用新型回流式螺桿鉆具旁通閥，主要包括閥體1、閥芯總成11、閥口 總成9，閥體1上端有與鉆桿連接的螺紋，下端有與馬達(dá)連接的螺紋。閥體1的內(nèi)孔分為互不相通的上型腔8和下型腔10。上型腔8為上部連接螺紋內(nèi)孔的延伸，內(nèi)孔的底部有軸向通孔13通向閥體1的下 端，軸向通孔13與旁通閥下端連接的馬達(dá)入口相通。軸向通孔13的數(shù)量至少為1個；軸向 通孔13為偏心孔，且不與徑向旁通孔12貫通。下型腔10為上小下大的階梯孔。徑向旁通孔12與下型腔10的上端部貫通，連通 閥體1內(nèi)外，徑向旁通孔12外端部安裝有閥口總成11。徑向旁通孔12下方的下型腔10內(nèi) 安裝有閥芯總成11。閥芯總成11主要包括閥芯2、彈簧4、上擋板3、下?lián)醢?、固定螺母7等。閥芯2 為上大下小階梯軸，閥芯2上端部的圓錐面與下型腔10中部的圓錐孔相吻合，當(dāng)兩個圓錐 面接觸時，連通下型腔10和徑向旁通孔12的旁通通道關(guān)閉。閥芯2下端部的外圓由上至 下依次安裝有上擋板3、彈簧4、下?lián)醢?以及與閥芯2固定連接的螺母7，螺母7將上擋板 3、彈簧4、下?lián)醢?軸向定位。上擋板3的上端面位于下型腔10階梯孔的下端面，下?lián)醢? 位于安裝在下型腔10下端部的孔用彈性擋圈6的上方，下?lián)醢?的外徑大于孔用彈性擋圈 6內(nèi)徑；孔用彈性擋圈6將閥芯總成11限制在下型腔10內(nèi)。上擋板3、下?lián)醢?的外圓與 下型腔10內(nèi)孔為小間隙配合，使得上擋板3、下?lián)醢?具有扶正閥芯的功能。閥芯1下端用于固定下?lián)醢?的螺母7多采用雙螺母。通過旋轉(zhuǎn)螺母可以調(diào)節(jié)彈 簧4的預(yù)緊力，從而設(shè)定旁通閥開啟\關(guān)閉的排量(或壓力)值。將安裝本實用新型的螺桿鉆具連接在鉆柱的下端進行施工作業(yè)，回流式螺桿鉆具 旁通閥的狀態(tài)是下鉆時，鉆井液無循環(huán)或者是低流量循環(huán)，閥芯2處于下位(閥芯位置如圖1中右 側(cè)所示)，旁通通道開啟，鉆井液經(jīng)閥體ι上的軸向通孔13流入鉆柱，多余的液體經(jīng)過徑向 旁通孔12流至鉆柱與井壁的環(huán)空；鉆進時，在鉆井液壓力的作用下，下?lián)醢?推動閥芯2向上移動，彈簧4被壓縮，閥 芯2處于上位，閥芯2上端部的圓錐面與下型腔10中部的圓錐孔吻合密封，關(guān)閉連通下型 腔10和徑向旁通孔12的旁通通道(閥芯位置如圖1中左側(cè)所示)；停鉆后，鉆柱內(nèi)的壓力減小，彈簧4逐漸回復(fù)原始狀態(tài)，閥芯在彈簧4的作用下回 到下位，下?lián)醢?坐到孔用彈性擋圈6上，旁通通道開啟；起鉆時，由于管柱內(nèi)沒有加壓，閥芯2處于下位，旁通通道開啟，鉆柱內(nèi)的液體經(jīng) 過徑向旁通孔12流至鉆柱與井壁的環(huán)空，防止鉆井液通過鉆柱內(nèi)溢流于井臺上污染環(huán)境。本實用新型回流式螺桿鉆具旁通閥，通過鉆井液流量的變化完成旁通閥的開啟和閉合。在整個過程中，鉆井液流速和壓力直接作用于閥體上，減小了對孔用彈性擋圈的沖擊 作用，有效防止沖擊造成孔用彈性擋圈從擋圈槽內(nèi)脫落；旋轉(zhuǎn)螺母調(diào)節(jié)彈簧預(yù)緊力，有效控 制閥芯的開關(guān)；閥芯采用實心結(jié)構(gòu)，防止閥芯被泥漿刺穿。
權(quán)利要求1.一種回流式螺桿鉆具旁通閥，包括閥體、閥芯、孔用彈性擋圈，閥體上端有與鉆桿連 接的螺紋，下端有與馬達(dá)連接的螺紋，閥體上有徑向旁通孔連通閥體內(nèi)外，徑向旁通孔外 端部安裝有閥口總成，其特征是所述閥體(1)內(nèi)孔分為互不相通的上型腔(8)和下型腔 (10)；閥體⑴上的軸向通孔(13)與上型腔⑶連通；徑向旁通孔(12)與下型腔(10)的 上端部貫通，徑向旁通孔(12)下方的下型腔(10)內(nèi)安裝有閥芯總成(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述回流式螺桿鉆具旁通閥，其特征是所述下型腔(10)為上小下 大的階梯孔；所述閥芯總成(11)的閥芯(2)為上大下小階梯軸，閥芯(2)上端部的圓錐面 與所述下型腔(10)中部的圓錐孔相吻合；閥芯( 下端部的外圓由上至下依次安裝有上擋 板(3)、彈簧G)、下?lián)醢?5)、以及與閥芯O)固定連接的螺母(7)，上擋板(3)的上端面位 于下型腔(10)階梯孔的下端；安裝在下型腔(10)下端部的孔用彈性擋圈(6)位于下?lián)醢?(5)的下方，下?lián)醢?5)的外徑大于孔用彈性擋圈(6)內(nèi)徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述回流式螺桿鉆具旁通閥，其特征是所述閥體(1)上的軸向通 孔(13)的數(shù)量至少為1個，且與徑向旁通孔(12)不貫通。
專利摘要一種回流式螺桿鉆具旁通閥。為了克服現(xiàn)有旁通閥的孔用彈性擋圈受力大、易脫落，閥芯長時間受到?jīng)_擊腐蝕而損壞，使得旁通閥關(guān)閉不嚴(yán)，導(dǎo)致馬達(dá)動力不足等缺陷，本實用新型閥體上端有與鉆桿的連接螺紋，下端有與馬達(dá)的連接螺紋，閥體上有徑向旁通孔連通閥體內(nèi)外，徑向旁通孔外端部安裝有閥口總成，閥體內(nèi)孔分為互不相通的上型腔和下型腔；閥體上的軸向通孔與上型腔連通；徑向旁通孔位于下型腔的上端部，徑向旁通孔下方的下型腔內(nèi)安裝有閥芯總成。其有益效果是，結(jié)構(gòu)合理，便于裝配，旁通閥的開啟、關(guān)閉靈活可靠，閥芯不會因鉆井液的沖蝕作用而刺穿，孔用彈性擋圈不會脫落，有效延長了旁通閥的使用壽命。
文檔編號E21B34/08GK201843583SQ20102058841
公開日2011年5月25日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者任憲可, 楊保軍, 王春陽, 馬峰 申請人:中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司