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1、10申请公布号CN104110228A43申请公布日20141022CN104110228A21申请号201410349781522申请日20140723E21B21/1020060171申请人成都高普石油工程技术有限公司地址610000四川省成都市成华区建设路56号72发明人周斌54发明名称钻杆用防沙旁通阀装置57摘要本发明涉及钻杆用防沙旁通阀装置,包括阀体和阀芯,阀体下部设有外圆锥螺纹接头,内部设有通孔,通孔上部设有内圆锥螺纹接头,阀芯与阀体相邻的一面为斜面,其下端设有限位平面,阀体内部设有水平孔,水平孔末端设置有限位突起,水平孔内部设有弹簧以及复位块,复位块位于水平孔端部,一端与弹簧连接。
2、一端为斜与阀芯靠近,与连接弹簧的一端设置有限位突起,限位突起靠近限位突起的一端有密封橡胶,水平孔下端还设有限位水平面。本结构使回流液中的泥沙无法进入水平孔锈蚀堵塞弹簧,且通过斜面将垂直运动转化为水平运动,减小的弹簧的压缩量,防止弹簧被过度压缩,提高了弹簧的使用寿命,提高了整个旁通阀的使用寿命。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页10申请公布号CN104110228ACN104110228A1/1页21钻杆用防沙旁通阀装置,包括阀体(3)和阀芯(9),阀体(3)下端设有外圆锥螺纹接头(14),所述阀体(3)。
3、内部设有通孔,通孔上端设有内圆锥螺纹接头(1),其特征在于,所述阀芯(9)与阀体(3)相邻的一面为斜面(4),斜面(4)下端设置有限位平面(10),所述阀体(3)内部开设有水平孔(8),水平孔(8)末端设置有限位突起(15),水平孔(8)内部设有弹簧(7)、以及与弹簧(7)连接的复位块(5),复位块(5)位于水平孔(8)端部,复位块(5)一端为平面与弹簧(7)连接,另一端为斜(6)与阀芯(3)配合,复位块(5)与弹簧(7)连接的一端设置有限位突起(16),限位突起(16)靠近限位突起(15)的一端设置有密封橡胶,所述水平孔(8)下端还设置有限位水平面(11)。2根据权利要求1所述的钻杆用防沙旁。
4、通阀装置,其特征在于,所述内圆锥螺纹接头(1)与阀芯(9)之间的通孔内设置有筛板(2)。3根据权利要求1所述的钻杆用防沙旁通阀装置,其特征在于,所述阀体(3)圆周面还设有与通孔连通的旁通孔(13),旁通孔内设有筛板(12)。4根据权利要求3所述的钻杆用防沙旁通阀装置,其特征在于,所述筛板(12)为波浪形折叠结构。权利要求书CN104110228A1/3页3钻杆用防沙旁通阀装置技术领域0001本发明涉及螺杆钻具领域,具体地,涉及一种钻杆用防沙旁通阀装置。背景技术0002在石油和天然气行业需要使用大量的螺杆钻具。螺杆钻具由四大部分组成,分别是旁通阀、马达、万向轴以及传动轴。现有的旁通阀是螺杆钻具的。
5、辅助部件,安装在螺杆钻具的在上端,它的作用首先是连接钻铤和扶正器接头,其二是当开泵时钻井液带压流经旁通阀内通孔时,旁通阀阀芯自行向下垂直运动直到关闭,钻井液用于驱动螺杆钻具工作和循环;在停泵时使旁通阀内通孔空间与环空连通,即为悬于井内的钻柱四周的空间,环空外壁也可以是外径更大的管柱,有时候被称为环形空间。冷却液流向环空,避免起下钻和更换钻头时钻柱内的钻井液溢出。0003现有的旁通阀工作原理工作时,阀关闭,泵开启,钻井液迫使阀芯向下运动,压缩弹簧,阀芯堵住阀体上的孔,该孔通向环空,使钻井液下流。停止工作时,阀开启,泵关闭,由于没有钻井液的压力,在弹簧的作用下,阀芯向上运动,使阀体上的孔连通钻杆内。
6、部空间与环空。阀体上有的孔还设置有过滤板,用于过滤异物。0004现有旁通阀的缺点在于钻井液压力过大时,弹簧被过度压缩,超出其弹簧极限,导致弹簧失效,且反复的高强度压缩弹簧容易产生金属疲劳使得弹簧失效;停泵时井内的钻井液里的泥沙容易进入水平孔内,导致弹簧易锈蚀易堵塞,从而影响弹簧的使用寿命。发明内容0005本发明所要解决的技术问题是提供一种钻杆用防沙旁通阀装置,克服因停泵时回流的钻井液中的泥沙进入水平孔内导致弹簧易锈蚀和堵塞的问题。0006本发明解决上述问题所采用的技术方案是钻杆用防沙旁通阀装置,包括阀体和阀芯,阀体下端设有外圆锥螺纹接头,阀体内部设有通孔,通孔上部设有内圆锥螺纹接头,阀芯与阀体。
7、相邻的一面为斜面,斜面下端设置有限位平面,阀体内部开设有水平孔,水平孔末端设置有限位突起,水平孔内部设有弹簧、以及与弹簧连接的复位块,复位块位于水平孔端部,复位块一端为平面与弹簧连接,另一端为斜与阀芯配合,复位块与弹簧连接的一端设置有限位突起,限位突起靠近限位突起的一端设置有密封橡胶,水平孔下端还设置有限位水平面。0007外圆锥螺纹接头即在阀体下端外圆周面接触环空处开设的螺纹连接头,用于连接钻铤,内圆锥螺纹接头即阀体上端内圆周面接触内部通孔处开设的螺纹连接头,用于连接钻杆,斜面为上端大下端小的环形切面,该切面相当于一个上底长下底短的等腰梯形绕中心轴旋转而成,斜面为上端小下端大的环形切面,该切面。
8、相当于一个上底短下底长的等腰梯形绕中心轴旋转而成,斜面与斜面相互平行,限位平面为开设在阀芯外壁的水平环形切面,限位平面为开设在阀体内壁的水平环形切面,限位平面和限位平面相互平行且垂直方向有重叠部分,水平孔为环形水平孔且开孔指向通孔,在环形水平孔内说明书CN104110228A2/3页4插入弹簧,再在弹簧上安装环形复位块,环形复位块上开设有斜面,限位突起为开设在水平孔靠近阀芯一端,其为环形结构且该花形结构上下距离较水平孔的环形结构窄,限位突起为复位块处于水平孔端部的环形结构,该环形结构上下距离较复位块宽,限位突起和限位突起在水平方向相互平行且重叠,当弹簧回复时,限位突起和限位突起靠近时挤压之间的。
9、密封橡胶实现密封。0008进一步地,内圆锥螺纹接头与阀芯之间的通孔内设置有筛板,钻井液内含有部分杂质,杂质积累多则会阀体内的通孔或者旁通孔,影响旁通阀整体的流通性,所需钻井液需除去杂质后方可进入通孔内,而钻井液经过筛板过滤后杂质较少,可减少对旁通阀的堵塞影响。0009进一步地,阀体圆周面还设有与通孔连通的旁通孔,旁通孔内设有筛板,旁通孔内与通孔连接,外与环空连接,筛板的设置一方面当停泵时,钻井液流向环空时再次对钻井液进行过滤,避免杂质进入钻井内,另一方面防止环空内的杂质进入旁通阀内的通孔内。0010进一步地,筛板设置为波浪形折叠结构,增加了过滤时的接触面积,使过滤更充分,进一步减少杂质含量。0。
10、011当开泵时,阀体内通孔内注入钻井液时,钻井液开始挤压通孔内壁产生压力,由于压力的作用阀芯垂直向下运动,当阀芯向下运动到斜面与斜面接触并开始挤压时,复位块开始给弹簧施加一个水平作用力,阀芯继续向下运动,复位块开始慢慢挤压弹簧,弹簧由于受到复位块的挤压开始收缩使得复位块被阀芯顶入阀体内的水平孔中,直到限位水平面与限位水平面接触,关泵时,通孔内压力减小,弹簧开始恢复形变产生回复力,在弹簧回复力的作用下,复位块将阀芯向上顶直到弹簧形变回复完全,限位突起和限位突起接触,由于密封圈使得限位突起和限位突起之间连接紧密,从而使得泥沙无法进入水平孔内锈蚀和堵塞弹簧,综上,本发明的有益效果是1、通过在限位突起。
11、上设置密封橡胶使得停泵时,弹簧回复后,限位突起和限位突起连接紧密,使得回流液中的泥沙无法进入水平孔锈蚀堵塞弹簧,提高了弹簧的使用寿命,即提高了整个旁通阀的使用寿命。00122、本结构通过斜面将垂直运动转化为水平运动,减小的弹簧的压缩量,从而防止弹簧被过度压缩,限位平面和限位平面对垂直运动的距离进行限制,进一步防止弹簧被过度压缩,使得弹簧的使用寿命提高,从而提高整个旁通阀的使用寿命。00133、由于设置有筛板和筛板,使得阀体内的通孔内的杂质减少,降低了旁通阀通孔堵塞的概率,同时也较少了钻井内的杂质含量,不仅提高了整个旁通阀的使用寿命,也减少了开采物质的杂质含量。附图说明0014图1是旁通阀的结构。
12、示意图;图2是复位机构的结构示意图。0015附图中标记及相应的零部件名称1内圆锥螺纹接头;2筛板;3阀体;4斜面;5复位块;6斜面;7弹簧;8水平孔;9阀芯;10限位平面;11限位平面;12筛板;13旁通孔;说明书CN104110228A3/3页514外圆锥螺纹接头;15限位突起;16限位突起。具体实施方式0016下面结合实施例及附图,对本发明作进一步地的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。0017实施例1如图1所示的钻杆用防沙旁通阀装置,包括阀体3和阀芯9,阀芯9位于阀体3内部,阀芯9与阀体3相邻的一面为斜面4,斜面4下端设置有限位平面10,阀体下部设有外圆锥螺纹接头14,用于连接钻铤;阀。
13、体3内部设置有水平孔8,水平孔8末端设置有限位突起15,水平孔8内部设有弹簧7以及与弹簧7连接的复位块5,复位块5一端为平面与弹簧7连接,另一端为斜面6与阀芯9上的斜面4相邻,复位块5与弹簧7连接的一端设置有限位突起16,限位突起靠近限位突起的一端设置有密封橡胶,阀体3上的水平孔8下端还设置有限位水平面11,如图2所示,图2为复位结构的结构示意图,当开泵时,向阀体3内部的通孔内注入钻井液,液体开始挤压通孔内壁产生压力,该压力作用于阀芯9使得阀芯9垂直向下运动,当阀芯9向下运动到斜面4与斜面6接触并开始挤压时,复位块5开始给弹簧7施加一个水平作用力,阀芯9继续向下垂直运动,复位块5开始慢慢挤压弹。
14、簧7,弹簧7由于受到复位块5的挤压开始收缩使得复位块5被阀芯9顶入阀体3内的水平孔8中,直到限位水平面10与限位水平面11接触,阀芯9则停止向下运动,弹簧7也停止压缩,阀芯9、复位块5与弹簧7达到一种平衡,关泵时,由于通孔内的压力减小,弹簧7开始恢复形变,产生一种回复恢复力,在弹簧7回复力的作用下,复位块5开始将将阀芯9慢慢向上顶,直到弹簧7的形变回复完全,限位突起15和限位突起16接触,由于密封圈使得限位突起15和限位突起16之间连接紧密,从而使得泥沙无法进入水平孔8内锈蚀和堵塞弹簧7,提高了弹簧的使用寿命;并且通过斜面将垂直运动转化为水平运动,减小的弹簧7的压缩量,从而防止弹簧7被过度压缩。
15、,限位平面10和限位平面11对垂直运动的距离进行限制,进一步防止弹簧7被过度压缩,使得弹簧7的使用寿命提高,从而提高整个旁通阀的使用寿命;阀体3内部还设有通孔,通孔上部设有内圆锥螺纹接头1,用于连接钻杆。0018内圆锥螺纹接头1与阀芯9之间的通孔内设置有筛板2,钻井液内含有部分杂质,杂质积累多则会阀体3内的通孔或者旁通孔13,影响旁通阀整体的流通性,所需钻井液需除去杂质后方可进入通孔内,而钻井液经过筛板2过滤后杂质较少,可减少对旁通阀的堵塞影响。0019阀体3圆周面还设有与通孔连通的旁通孔13,旁通孔13内设有筛板12,筛板12的设计为波浪形折叠结构,该结构增加了过滤时的接触面积,使过滤更充分,旁通孔13内与通孔连接,外与环空连接,筛板12的设置一方面当停泵时,钻井液流向环空时再次对钻井液进行过滤,避免杂质进入钻井内,另一方面防止环空内的杂质进入旁通阀内的通孔内。0020如上所述,可较好的实现本发明。说明书CN104110228A1/2页6图1说明书附图CN104110228A2/2页7图2说明书附图CN104110228A。