[發明專利]一種反向開啟的方鉆桿防濺閥

有效

• 申請號: 201410346758.0
• 申請日: 2014-07-21
• 公開（公告）號: CN104110237A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 唐東岳;高大軍
• 申請（專利權）人: 揚州誠創石油機械有限公司
• 主分類號: E21B34/08
• 分類號: E21B34/08
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 徐素柏

技術領域

本發明涉及鉆井工具領域，特別涉及一種用于連接鉆桿與方鉆桿的反向開啟的方鉆桿防濺閥。

背景技術

在石油鉆井作業過程中，當方鉆桿和鉆桿卸扣后，上提方鉆桿時，方鉆桿及其上部水龍帶、立管等內部的泥漿就會向外噴濺，這樣不僅造成泥漿的浪費，并且大量泥漿噴濺在鉆井平臺上，惡化工作場所，鉆臺面濕滑，影響工人施工作業，增加安全隱患，降低工作效率。使用方鉆桿防濺閥可以阻止鉆井液的噴濺，但現有的防濺閥，主要有閥芯正向開啟和反向開啟二種結構形式，正向開啟的防濺閥，閥芯直接受鉆井液沖刷，存在著密封面易沖刷損壞、密封效果差、工作壽命短等問題。反向開啟的防濺閥，閥座通過結構固定或安全剪切銷釘固定，閥芯開啟時向上運動，一旦發生故障，如閥芯被卡死等，則易產生憋泵等問題，另外閥芯頻繁開啟和關閉，閥座安全銷釘長期受交變載荷作用，易產生疲勞破壞而剪斷，致使防濺閥工作失效。

發明內容

本發明針對現有技術中方鉆桿防濺閥存在問題，提供一種密封性能好，使用壽命長，并且無閥座固定結構和安全剪切銷釘，可避免憋泵和安全剪切銷釘疲勞剪斷等問題。

本發明的目的是這樣實現的，一種反向開啟的方鉆桿防濺閥，包括中空的并且上下貫通的接頭本體，所述接頭本體上端設有內螺紋，下端設有與鉆桿連接的外螺紋，所述接頭本體內設有一上端封閉、開口向下的并且上段外徑小下段外徑大的中空閥體，所述閥體上段與接頭本體上段內腔形成用于液體通過環空一，閥體下段外壁與接頭本體內壁貼緊且密封配合，并通過閥芯支撐機構連接在接頭本體的內表面，所述閥體內設有上口敞開下端封閉的中空的閥芯，所述閥芯上段外徑大于下段外徑并且通過一臺階面過渡，所述閥芯大外徑上段與閥體內壁滑動密封配合，所述閥芯小外徑的下段與閥體內壁之間形成一與環空一通過通孔連通的環空二，所述環空二內充滿壓力液體時其液體壓力通過臺階面對閥芯產生向上推力，所述閥體內設有用于支撐閥芯下端的環形閥座，所述閥芯下端周部設有徑向變小的外錐面，所述閥座上端內周設有與外錐面密封配合的內錐面，所述閥體的封閉端與閥芯的封閉端之間的空腔內設有彈性壓縮機構，所述彈性壓縮機構的軸向彈力大于方鉆桿及其上部泥漿的靜液柱壓力產生的向上推力，小于鉆井泵開泵后液體循環時環空二內液體對閥芯向上的推力。

本發明的反向開啟的方鉆桿防濺閥，上端通過接頭本體上端的內螺紋連接方鉆桿至井口，下端通過接頭本體下端的內螺紋與井下鉆桿連接，開啟鉆井泵后，鉆井液可通過接頭本體與閥體之間的環空一以及閥體上的通孔，流入閥體和閥芯之間的環空二內，環空二內的鉆井液壓力對閥芯大小直徑過渡的臺階面產生向上的推力作用，直至此推力克服彈性壓縮機構一對閥芯的彈力，閥芯沿閥體的內壁滑動，使閥芯與閥座之間配合的密封錐面開啟，從而鉆井液向下的通道打開使鉆井液由方鉆桿進入鉆桿，進行正常的鉆井液循環。當需接鉆桿單根作業時，鉆井泵停機，閥芯在彈性壓縮機構的彈力作用下復位，再次與閥座之間形成密封，鉆井液通道被關閉，以阻止方鉆桿內部的鉆井液向外噴濺。本發明的反向開啟的防濺閥結構，閥芯設置在閥體內并通過彈性壓縮機構連接，鉆井液通道開啟和關閉對閥芯的正面沖刷少，可以延長密封部件的使用壽命，保證密封性能。

為便于限位閥芯和閥體之間的相對位置，所述彈性壓縮機構包括壓縮抵靠在閥體封閉端與閥芯封閉端之間空腔內的壓縮彈簧，所述閥體封閉端下側螺紋連接一向下突出的階梯螺柱，所述階梯螺柱的下突出端螺紋連接有彈性卡爪，所述彈性卡爪下端伸入閥芯內并且彈性卡裝有凸臺軸，所述凸臺軸下端與閥芯的封閉端固定連接。本結構中，凸臺軸上端與彈性卡爪卡裝，下端與閥芯固定，彈性卡爪對凸臺軸的卡裝可以防止凸臺軸在壓縮彈簧的彈力作用下從彈性卡爪內脫離，從而可以防止閥芯與閥體分開，并且閥芯向下運動時凸臺軸沿彈性卡爪有設定的滑行行程，從而可以限位閥芯相對閥體向下滑移的行程。