一種具有限位和彈簧防護功能的井下流量控制閥的製作方法
2023-07-31 13:16:26 3
一種具有限位和彈簧防護功能的井下流量控制閥的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種具有限位和彈簧防護功能的井下流量控制閥，屬石油鑽井工具【技術領域】。該井下流量控制閥，包含閥體、閥芯、閥座和彈簧，閥體內設置階梯通孔，閥體的閥體壁上設置有旁通孔，階梯通孔內裝有閥座，閥座上設置有閥座孔，閥座內裝有閥芯，閥芯與閥座之間密閉狀安裝有彈簧。該井下流量控制閥結構簡單合理，並具有行程限位功能，有效控制了閥芯的行程，大大降低了彈簧的疲勞程度。本實用新型通過閥座孔取代了傳統控制閥的閥芯孔，使泥漿不流經彈簧，避免了泥漿中的雜質對彈簧的腐蝕、磨損和堵塞，大大提高了彈簧的使用壽命。同時具有運轉平穩，可靠性高的優點。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種具有限位和彈簧防護功能的井下流量控制閥，屬石油鑽井工 具【技術領域】。 一種具有限位和彈簧防護功能的井下流量控制閥
【背景技術】
[0002] 目前，在石油天然氣的鑽井過程中，為了在下鑽的過程中平衡鑽具內外的壓力，在 起鑽的過程中使鑽具內的鑽井液能快速流進井筒內而不會帶到地面汙染鑽臺，一般在鑽具 的組合中都裝有一個流量控制閥，在現有技術中亦稱之為旁通閥。旁通閥是井下動力鑽具 主要部件之一，主要起著溝通鑽柱內通道與井筒的環形空間的作用。它有旁通和關閉兩個 位置，在起、下鑽作業過程中處於旁通位置，使鑽柱中泥漿循環繞過不工作馬達進入環空， 這樣起下鑽時泥漿不溢於井臺上。當泥漿流量和壓力達到標準設定值時，閥芯下移，關閉旁 通閥孔，此時泥漿流經馬達，把壓力能轉變成機械能。當泥漿流量值過小或停泵時，所產生 的壓力不足以克服彈簧力和靜摩擦力時，彈簧把閥芯頂起，旁通閥孔又處於開啟位置。
[0003] 旁通閥質量的好壞，直接影響著螺杆鑽的穩定性和可靠性，關係著井下作業施工 的成敗。在傳統旁通閥結構中，彈簧套裝於閥芯外，泥漿通過流經閥芯孔與環空連通，這樣 的結構使得泥漿需流經彈簧，且由於鑽井液中含有大量的雜質，很容易在彈簧處形成堆積， 易造成彈簧腐蝕和損壞，大大減少了彈簧的壽命，也易造成閥芯與閥座之間卡死，致使旁通 閥失效。
【發明內容】
[0004] 本實用新型的目的在於：針對現有技術的缺點，提供一種結構簡單合理，不易堵 塞，井下運轉穩定，安全可靠，可有效延長使用壽命的具有限位和彈簧防護功能的井下流量 控制閥。
[0005] 本實用新型的技術方案是：
[0006] -種具有限位和彈簧防護功能的井下流量控制閥，包含閥體、閥芯、閥座和彈簧， 其特徵在於：閥體內設置階梯通孔，閥體的閥體壁上對稱狀設置有旁通孔，閥體的階梯通孔 內通過孔用彈性擋圈A安裝有閥座，閥座上設置有閥座孔，閥座孔上方的閥座內通過孔用 彈性擋圈B安裝有閥芯，閥芯與閥座之間密閉狀安裝有彈簧，彈簧上下兩端的閥芯與閥體 之間設置有密封圈A，閥芯與閥座之間設置有密封圈B，旁通孔下方的閥座與閥體之間設置 有密封圈C。
[0007] 所述的階梯通孔通過閥座孔與旁通孔連通。
[0008] 所述的旁通孔內通過孔用彈性擋圈C安裝有閥孔套，閥孔套內通過墊片裝有篩 板。
[0009] 本實用新型的有益效果在於：
[0010] 該有限位和彈簧防護功能的井下流量控制閥結構簡單合理，並具有行程限位功 能，有效控制了閥芯的行程，大大降低了彈簧的疲勞程度。本實用新型通過閥座孔取代了傳 統控制閥的閥芯孔，使泥漿不流經彈簧，避免了泥漿中的雜質對彈簧的腐蝕和磨損，大大提 高了彈簧的使用壽命。同時具有運轉平穩，可靠性高的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】 [0011] ：
[0012] 圖1為本實用新型的剖面結構示意圖；
[0013] 圖2為圖1A處的放大結構示意圖。
[0014] 圖中：1、閥體，2、孔用彈性擋圈B，3、密封圈A，4、閥芯，5、彈簧，6、密封圈B，7、閥 座，8、閥座孔，9、孔用彈性擋圈C，10、篩板，11、墊片，12、閥孔套，13、密封圈C，14、孔用彈性 擋圈A，15、階梯通孔，16、旁通孔。
【具體實施方式】
[0015] 該具有限位和彈簧防護功能的井下流量控制閥包括閥體1、閥芯4、閥座7和彈簧 5。閥體1內設置階梯通孔15,閥體1的閥體壁上對稱狀設置有旁通孔16。旁通孔8內通 過孔用彈性擋圈C9安裝有閥孔套12,閥孔套12內通過墊片11裝有篩板10。
[0016] 閥體1的階梯通孔15內通過孔用彈性擋圈A14安裝有閥座7,閥座7上設置有閥 座孔8。階梯通孔15通過閥座孔8與旁通孔16連通。
[0017] 閥座孔8上方的閥座7內通過孔用彈性擋圈B2安裝有閥芯4,閥芯4與閥座7之 間密閉狀安裝有彈簧5。彈簧5上下兩端的閥芯4與閥體1之間設置有密封圈A4,閥芯4 與閥座7之間設置有密封圈B6,旁通孔16下方的閥座7與閥體1之間設置有密封圈C13。
[0018] 該井下流量控制閥分別通過孔用彈性擋圈A14和孔用彈性擋圈B2對閥座7和閥 芯4進行限位，並通過閥座孔8用於閥體1內部和旁通孔16的連通。
[0019] 該井下流量控制閥安裝時，先把孔用彈性擋圈A14)通過螺紋連接固定在閥體1的 下端，再把閥座7裝進閥體1內，然後將彈簧5放進閥座7內，再安裝閥芯4,再把孔用彈性 擋圈B2通過螺紋連接固定在閥體1內即可。
[0020] 工作時，由於本實用新型的閥芯4上不設有閥芯孔，相比傳統靠閥芯4的上下運動 實現閥芯孔與旁通孔16的連通；改為靠閥芯4的上下運動實現閥座孔8、旁通孔16與閥體 1的階梯通孔15的連通，即當彈簧5處於復位時，閥芯4不動作，此時閥座孔8、旁通孔16 與閥體1的階梯通孔15連通，該井下流量控制閥處於開位。
[0021] 當彈簧5處於壓縮時，閥芯4向下運動，閥芯4擋住閥座孔8,此時，閥座孔8、旁通 孔16與階梯通孔15不連通，該井下流量控制閥處於關閉狀態。
[0022] 工作時過程中，當井下動力鑽具在起、下鑽或泵壓低時，泵壓不足以客服彈簧5的 彈力和靜摩擦力，閥芯4不動作，閥體1的階梯通孔15和旁通孔8相通，該井下流量控制閥 處於開位使鑽柱內泥漿與環空連通，鑽具不工作；當泵壓提高時，泵壓作用在閥芯4上的力 大於彈簧5的彈力和靜摩擦力，閥芯4動作，並向下運動，此時閥芯4擋住閥座孔8,閥體1 的階梯通孔15與旁通孔16封閉，該井下流量控制閥處於關位，此時，鑽柱內泥漿與環空不 連通，泥漿進入鑽具馬達內，帶動鑽具工作。
[0023] 該井下流量控制閥結構簡單合理，且具有行程限位功能，有效控制了閥芯4的行 程，大大降低了彈簧5的疲勞程度。並且通過閥座孔8取代取代了傳統控制閥的閥芯孔，使 泥漿不流經彈簧5,從而避免了泥漿中的雜質對彈簧5的腐蝕、磨損和堵塞，大大提高了彈 簧5的使用壽命，進而提高了該井下流量控制閥的使用壽命，並具有運轉平穩，可靠性高的 特點。
【權利要求】
1. 一種具有限位和彈簧防護功能的井下流量控制閥，包含閥體（1)、閥芯（4)、閥座（7) 和彈簧（5)，其特徵在於：閥體（1)內設置階梯通孔（15)，閥體（1)的閥體壁上對稱狀設置有 旁通孔（16)，閥體（1)的階梯通孔（15)內通過孔用彈性擋圈A (14)安裝有閥座（7)，閥座 (7)上設置有閥座孔（8)，閥座孔（8)上方的閥座（7)內通過孔用彈性擋圈B (2)安裝有閥 芯（4)，閥芯（4)與閥座（7)之間密閉狀安裝有彈簧（5)，彈簧（5)上下兩端的閥芯（4)與閥 體（1)之間設置有密封圈A (3)，閥芯（4)與閥座（7)之間設置有密封圈B (6)，旁通孔（16) 下方的閥座（7)與閥體（1)之間設置有密封圈C (13)。
2. 根據權利要求1所述的一種具有限位和彈簧防護功能的井下流量控制閥，其特徵在 於：所述的階梯通孔（15)通過閥座孔（8)與旁通孔（16)連通。
3. 根據權利要求1所述的一種具有限位和彈簧防護功能的井下流量控制閥，其特徵在 於：所述的旁通孔（16)內通過孔用彈性擋圈C (9)安裝有閥孔套（12)，閥孔套（12)內通過 墊片（11)裝有篩板（10)。
【文檔編號】E21B34/08GK203905900SQ201420332258
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月21日 優先權日:2014年6月21日
【發明者】易先中, 常瑋 申請人:長江大學