一種連續(xù)循環(huán)閥的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種連續(xù)循環(huán)閥，包括本體、設(shè)置在本體內(nèi)的球閥和旁通閥，球閥位于本體內(nèi)的上部，包括上球座、下球座和球芯，上球座的上部由嵌入本體的拼環(huán)定位，拼環(huán)的內(nèi)側(cè)設(shè)有支撐套，支撐套的內(nèi)徑與上球座內(nèi)徑相同且支撐套上部由嵌入拼環(huán)內(nèi)的擋環(huán)定位；下球座外周面形成環(huán)形肩，該環(huán)形肩坐在本體內(nèi)形成的臺階上，環(huán)形肩下部的孔內(nèi)安裝有彈簧；所述球芯在一球閥操作鍵的作用下旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)球閥的開/關(guān)；所述旁通閥包括旁通閥座、旁通閥板和銷軸及扭簧組件，所述旁通閥板在扭簧的作用下緊緊壓在旁通閥座上，旁通閥板和旁通閥座之間形成密封，在旁通閥板外側(cè)的旁通閥座內(nèi)安裝有閥堵。該裝置密封性好、耐沖蝕、通用性好。
【專利說明】一種連續(xù)循環(huán)閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及石油天然氣鉆井【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種連續(xù)循環(huán)閥。

【背景技術(shù)】
[0002]在鉆井作業(yè)過程中，當(dāng)接單根或立柱以及起下鉆時，由于停泵或開泵，會引起井底壓力的波動，從而帶來一系列井下復(fù)雜問題。連續(xù)循環(huán)鉆井技術(shù)就是為了解決這一問題而提出的，該技術(shù)主要采用連續(xù)循環(huán)閥，實現(xiàn)接卸單根或立柱時關(guān)閉主通路循環(huán)，開啟連續(xù)循環(huán)閥的旁通路進行持續(xù)循環(huán)，從而維持恒定的鉆井循環(huán)排量和當(dāng)量密度，防止接卸單根或立柱時停止循環(huán)引起的井壁坍塌、溢流、沉砂卡鉆等事故和復(fù)雜情況的發(fā)生；同時在氣體鉆井時還可以持續(xù)不斷地攜帶進入井筒內(nèi)的地層水，防止水在井內(nèi)的積聚、浸泡井壁，避免出現(xiàn)過高的注入壓力，避免氣體鉆井井下復(fù)雜情況的發(fā)生；在充氣、泡沫鉆井時可以避免鉆具內(nèi)和環(huán)空氣液分離，保證井筒內(nèi)維持恒定的流體柱壓力和注入壓力。
[0003]目前，國內(nèi)外連續(xù)循環(huán)鉆井裝置采用的連續(xù)循環(huán)閥存在以下缺點:
[0004]1、無法滿足鉆井過程中隨時測斜的需要，自浮式多點測斜儀下入不便，更無法返出；
[0005]2、密封性能差，易受沖蝕；
[0006]3、通用性差，不適于氣體、鉆井液和充氣鉆井條件的連續(xù)循環(huán)作業(yè)，導(dǎo)致連續(xù)循環(huán)作業(yè)的中斷，降低了鉆井率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的在于提供一種石油天然氣鉆井領(lǐng)域用的連續(xù)循環(huán)閥，其能夠適用于氣體、充氣、泡沫、鉆井液等不同鉆井循環(huán)介質(zhì)條件下的連續(xù)循環(huán)鉆井作業(yè)。
[0008]為此本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0009]一種連續(xù)循環(huán)閥，包括本體、設(shè)置在本體內(nèi)的球閥和旁通閥，所述球閥位于本體內(nèi)的上部，包括上球座、下球座和球芯，
[0010]所述上球座的上部由嵌入本體的拼環(huán)定位，拼環(huán)的內(nèi)側(cè)設(shè)有支撐套，支撐套的內(nèi)徑與上球座內(nèi)徑相同且支撐套上部由嵌入拼環(huán)內(nèi)的擋環(huán)定位；所述下球座的外周面形成一環(huán)形肩，該環(huán)形肩坐在本體內(nèi)形成的臺階上，環(huán)形肩下部的孔內(nèi)安裝有彈簧，使球芯與上下球座之間可以緊密接觸；所述球芯在一球閥操作鍵的作用下旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)球閥的開/關(guān)；
[0011]所述旁通閥包括旁通閥座、旁通閥板和銷軸及扭簧組件，所述旁通閥板在扭簧的作用下緊緊壓在旁通閥座上，旁通閥板和旁通閥座之間形成密封，在旁通閥板外側(cè)的旁通閥座內(nèi)安裝有閥堵。
[0012]優(yōu)選的是，所述旁通閥板局部伸入所述旁通閥座端口內(nèi)，且二者在接觸處分別形成錐面，兩錐面之間形成金屬密封。
[0013]另外，在所述旁通閥座緊鄰旁通閥板兩端的壁面上分別形成有刻槽，在所述刻槽內(nèi)安裝有橡膠圈，旁通閥座和旁通閥板之間形成密封。
[0014]所述旁通閥座與本體之間以及所述上球座、下球座與本體之間均形成密封。
[0015]本實用新型具有如下有益效果:
[0016]1、該連續(xù)循環(huán)閥中心的球閥內(nèi)徑大，便于測斜儀器的使用；
[0017]2、避免橡膠密封部分的沖蝕，提高了旁通閥的使用壽命，適宜于氣體、充氣和鉆井液鉆井條件下的連續(xù)循環(huán)鉆井；
[0018]3.安裝方便，運行可靠，在接單根或立柱以及起下鉆過程中，通過上部球閥關(guān)閉主通路，從連續(xù)循環(huán)閥的旁通路連續(xù)不斷地注入鉆井循環(huán)介質(zhì)，能確保當(dāng)量循環(huán)密度的穩(wěn)定，避免了井底壓力波動引起的井下復(fù)雜情況，從而縮短了鉆井周期、降低了鉆井成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的連續(xù)循環(huán)閥的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實用新型的連續(xù)循環(huán)閥的結(jié)構(gòu)進行詳細說明。
[0021]如圖1所示，連續(xù)循環(huán)閥上端通過鉆桿母扣I與鉆桿相連，下端通過鉆桿公扣22與鉆桿相連。連續(xù)循環(huán)閥上部設(shè)有球閥，下部一側(cè)設(shè)有旁通閥。通過旋轉(zhuǎn)球閥操作鍵9使球芯8旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)球閥的開/關(guān)，達到主通路通/斷的目的。
[0022]上球座7與連續(xù)循環(huán)閥的本體2之間裝有上密封圈6，上球座7上部由嵌入本體2的拼環(huán)4定位，拼環(huán)4內(nèi)側(cè)設(shè)有支撐套5，支撐套5上端由嵌入拼環(huán)4內(nèi)的擋環(huán)3定位。下球座10與本體2之間裝有下密封圈12，下球座10的肩部內(nèi)設(shè)置有彈簧11，彈簧11坐在本體2內(nèi)的臺階上。
[0023]所述旁通閥由通過旁通密封圈13、與本體2之間形成密封的旁通閥座14以及通過銷軸及扭簧結(jié)構(gòu)17與旁通閥座14連接的旁通閥板19組成。旁通閥板19局部伸入所述旁通閥座14端口內(nèi)，旁通閥座14與旁通閥板19的接觸面為錐面15,在旁通閥板19上與錐面15對應(yīng)的位置形成錐面16，兩錐面之間形成金屬密封。
[0024]在旁通閥座14緊鄰旁通閥板19兩端的壁面上分別形成有刻槽，在刻槽內(nèi)安裝有橡膠圈21，在旁通閥板19上與橡膠圈21相接觸的為平面20，兩者之間通過橡膠圈21密封。旁通閥板19在扭簧的作用下緊緊壓在旁通閥座14上，通過金屬錐面密封和橡膠圈密封的雙重結(jié)構(gòu)實現(xiàn)密封。另外，旁通閥板19在克服扭簧壓力的外壓力作用下，可以繞著銷軸向本體2內(nèi)部一側(cè)打開，實現(xiàn)旁通路的開啟。在旁通閥板19的外側(cè)設(shè)有閥堵18。
[0025]另外，在旁通閥座14與本體2之間以及所述上球座7、下球座10與本體2之間分別通過密封圈13、6、12密封。
[0026]本實用新型的工作原理如下:
[0027]在正常鉆進中，連續(xù)循環(huán)閥上部球閥處于打開狀態(tài)。旁通閥的旁通閥板19在銷軸及扭簧17和鉆柱內(nèi)壓力的作用下緊緊壓在旁通閥座14上，由于兩者具有金屬錐面密封和橡膠密封的雙重密封結(jié)構(gòu)，所以提高了密封效果。
[0028]在閥堵18、連接好旁通管路后，旁通閥板19在克服扭簧和鉆柱內(nèi)壓力的外壓力作用下繞銷軸17轉(zhuǎn)動，向鉆柱內(nèi)一側(cè)打開，建立旁通路循環(huán)；同時旋轉(zhuǎn)球閥操作鍵9關(guān)閉球閥，即關(guān)閉循環(huán)主通路。
[0029]在新鉆柱與連續(xù)循環(huán)閥連接好后，對新鉆柱進行充填打壓，然后旋轉(zhuǎn)球閥操作鍵套9打開球閥，即建立循環(huán)主通路。最后，減小旁通路的注入壓力，旁通閥板19在扭簧和鉆柱內(nèi)壓力作用下繞銷軸17轉(zhuǎn)動，與旁通閥座14接觸，依靠金屬錐面密封和橡膠密封的雙重密封結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)旁通閥的關(guān)閉，即關(guān)閉旁通路。
[0030]通過該連續(xù)循環(huán)閥，可以實現(xiàn)不同鉆井循環(huán)介質(zhì)條件下的連續(xù)循環(huán)鉆井，避免了當(dāng)量循環(huán)密度的波動引起的一系列井下復(fù)雜問題，從而達到縮短鉆井周期、有效降低鉆井成本的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)循環(huán)閥，包括本體、設(shè)置在本體內(nèi)的球閥和旁通閥，所述球閥位于本體(2)內(nèi)的上部，包括上球座(7)、下球座(10)和球芯(8)，其特征在于: 所述上球座(7)的上部由嵌入本體(2)的拼環(huán)⑷定位，拼環(huán)⑷的內(nèi)側(cè)設(shè)有支撐套(5)，支撐套(5)的內(nèi)徑與上球座(7)內(nèi)徑相同且支撐套(5)上部由嵌入拼環(huán)(4)內(nèi)的擋環(huán)(3)定位；所述下球座(10)的外周面形成一環(huán)形肩，該環(huán)形肩坐在本體(2)內(nèi)形成的臺階上，環(huán)形肩下部的孔內(nèi)安裝有彈簧(11);所述球芯(8)在一球閥操作鍵(9)的作用下旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)球閥的開/關(guān)； 所述旁通閥包括旁通閥座(14)、旁通閥板(19)和銷軸及扭簧組件(17)，所述旁通閥板(19)在扭簧的作用下緊緊壓在旁通閥座(14)上，旁通閥板(19)和旁通閥座(14)之間形成密封，在旁通閥板(19)外側(cè)的旁通閥座(14)內(nèi)安裝有閥堵(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)循環(huán)閥，其特征在于:所述旁通閥板(19)局部伸入所述旁通閥座(14)端口內(nèi)，且二者在接觸處分別形成錐面(15、16)，兩錐面之間形成金屬密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)循環(huán)閥，其特征在于:在所述旁通閥座(14)緊鄰旁通閥板(19)兩端的壁面上分別形成有刻槽，在所述刻槽內(nèi)安裝有橡膠圈(21)，旁通閥座(14)和旁通閥板(19)之間形成密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)循環(huán)閥，其特征在于:所述旁通閥座(14)與本體(2)之間以及所述上球座(7)、下球座(10)與本體(2)之間均形成密封。
【文檔編號】E21B21/10GK204024540SQ201420407628
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】馬金山, 齊金濤, 魏臣興, 周俊然, 徐海潮, 鄭燕陽, 黃強, 魏凱, 李征, 季慶利 申請人:中國石油集團渤海鉆探工程有限公司