[發明專利]一種螺桿鉆具馬達工作壓差控制閥及其控制方法

有效

• 申請號: 201710154880.1
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN106948780B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 石昌帥;但昭旺;祝效華
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B21/10
• 分類號: E21B21/10;E21B4/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種螺桿鉆具馬達工作壓差控制閥的控制方法，其結構主要包括上頂子(1)、活塞(2)、第一O型橡膠密封圈(3)、彈性擋圈(4)、擋板(5)、閥口濾網(6)、第二O型橡膠密封圈(7)、內芯軸(8)、殼體(9)、觸發機構牙爪(10)、預緊環(11)、壓差控制閥壓縮彈簧(12)、下端殼體(13)、上觸發機構牙爪卡槽(14)、下觸發機構牙爪卡槽(15)、旁通溢口(16)、閥芯流體通道(17)；其結構特征是：上頂子(1)上端連接鉆柱，上頂子(1)下端與殼體(9)采用螺紋連接，上頂子(1)與活塞(2)為間隙配合；活塞(2)安裝在上頂子(1)與殼體(9)連接形成的內部空間，第一O型橡膠密封圈(3)、第二O型橡膠密封圈(7)安裝在活塞(2)上兩個密封槽內，活塞(2)上端面用于承受下面螺桿鉆具馬達壓差變化引起的推力；上頂子(1)與活塞(2)接觸的地方開旁通溢口(16)，彈性擋圈(4)、擋板(5)、閥口濾網(6)安裝在旁通溢口(16)內，由環空往管柱方向的安裝順序為彈性擋圈(4)、擋板(5)、閥口濾網(6)，閥口濾網(6)與旁通溢口(16)采用間隙配合，通過擋板(5)和彈性擋圈(4)固定；活塞(2)與其下端的內芯軸(8)采用螺紋連接，殼體(9)與內芯軸(8)采用間隙配合，內芯軸(8)用于將活塞(2)上端面受到的推力傳遞給壓差控制閥壓縮彈簧(12)；觸發機構牙爪(10)處于內芯軸(8)與殼體(9)之間，觸發機構牙爪(10)與內芯軸(8)采用過盈配合，上觸發機構牙爪卡槽(14)、下觸發機構牙爪卡槽(15)開在殼體(9)內孔；壓差控制閥壓縮彈簧(12)裝在內芯軸(8)與殼體(9)之間通過預緊環(11)固定；其控制方法為：壓差控制閥上端連接鉆柱，下端連接螺桿鉆具，螺桿鉆具馬達工作壓差控制閥內孔與鉆柱內部形成閥芯流體通道(17)；在上頂子(1)周向設置旁通溢口(16)以提供閥芯流體通道(17)與螺桿鉆具馬達工作壓差控制閥環空的流體通路；鉆井液壓力小于設定值時，鉆井液可以正常通過閥芯流體通道(17)流入下部鉆具組合；壓力大于設定值時,壓力作用于活塞(2)，并通過活塞(2)傳遞到觸發機構牙爪(10)和壓差控制閥壓縮彈簧(12)，壓差控制閥壓縮彈簧(12)被壓縮,觸發機構牙爪(10)由上觸發機構牙爪卡槽(14)滑動至下觸發機構牙爪卡槽(15)，旁通溢口(16)打開泄壓，此時旁通溢口(16)開始泄流,螺桿鉆具馬達壓降重新達到穩定狀態；壓力減小到設定值時，壓差控制閥壓縮彈簧(12)與活塞(2)復位,旁通溢口(16)關閉；觸發機構牙爪(10)由下觸發機構牙爪卡槽(15)滑動至上觸發機構牙爪卡槽(14)，螺桿鉆具馬達壓降再次達到穩定狀態；壓差控制閥根據螺桿鉆具馬達上下壓降調節觸發機構牙爪(10)的位置，保證螺桿鉆具馬達工作壓降穩定。

2.根據權利要求1所述的一種螺桿鉆具馬達工作壓差控制閥的控制方法，其特征在于：所述觸發機構牙爪(10)需要有好的強度和彈性，選用鈦合金材料。

3.根據權利要求1所述的一種螺桿鉆具馬達工作壓差控制閥的控制方法，其特征在于：壓力設定值為螺桿鉆具馬達允許工作極限壓降的1.2～1.8倍。