專利名稱：便于測斜作業(yè)的鉆具接頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種鉆具接頭，屬于氣體鉆井エ藝中的配套井下工具，更具體地講，涉及一種不壓井起下鉆時便于測斜作業(yè)的鉆具接頭。
背景技術：
氣體鉆井技術作為石油、天然氣勘探開發(fā)的新技術，得到了廣泛地應用和推廣。目前，在氣體鉆井作業(yè)過程中，為了減少接單根鉆桿時鉆具內(nèi)氣體的泄壓時間。同時為了提高井控安全，防止鉆具內(nèi)的流體返噴失控，通常在鉆桿上每隔500米加裝一只鉆具止回閥。目前常用的鉆具止回閥主要有箭形止回閥、蝶形止回閥、投入式止回閥、浮式止回閥等。以上鉆具止回閥在入井鉆具上安裝使用時，雖然均能在發(fā)生井噴時反向關閉，但由于在進行測 斜作業(yè)時都無法保證單多點測斜儀的順利上下通過，因此每次測斜作業(yè)時，都需要起鉆拆除止回閥后，再下鉆進行測斜，耗費較長時間，影響氣體鉆井的作業(yè)效率，増加了鉆井成本。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種既能防止鉆具內(nèi)的流體返噴，又能保證單多點測斜儀的順利下入和起出的鉆具接頭。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，所述鉆具接頭包括接頭主體和安裝在接頭主體中的閥芯，閥芯包括閥座和閥板，閥座密封地安裝于接頭主體的內(nèi)壁上，閥板通過連接件和彈性構(gòu)件固定于閥座的出ロ端，彈性構(gòu)件使閥板保持常閉狀態(tài)，接頭主體的出口端內(nèi)壁上設置有多個扶正導向塊，多個扶正導向塊之間形成圓柱形的扶正導向通道，圓柱形扶正導向通道的中心線與閥座出ロ端內(nèi)壁形成的圓柱形通道的中心線重合，并且圓柱形扶正導向通道的直徑與閥座出口端內(nèi)壁形成的圓柱形通道的直徑相等。根據(jù)本實用新型所述的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，所述閥板的邊緣為過渡圓弧面，所述過渡圓弧面的曲率半徑為4 6mm。根據(jù)本實用新型所述的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，所述多個扶正導向塊是均勻排布在接頭主體的出ロ端內(nèi)壁上的多個梯形塊。根據(jù)本實用新型所述的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，所述閥座通過螺紋連接安裝于接頭主體的入口端內(nèi)壁上。根據(jù)本實用新型所述的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，在所述閥座的外壁與接頭主體的入口端內(nèi)壁之間設置一道或多道密封圏。根據(jù)本實用新型所述的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，在閥板與閥座的配合面上設置一道或多道密封圏。根據(jù)本實用新型所述的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，所述連接件為軸銷，所述彈性構(gòu)件為設置在軸銷上的扭簧。根據(jù)本實用新型所述的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，所述閥板由耐磨硬質(zhì)合金材料制成。根據(jù)本實用新型所述的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，所述閥座進ロ端的內(nèi)壁為倒圓錐面，進ロ端的內(nèi)壁與出口端的內(nèi)壁之間設置有過渡臺階，在倒圓錐面的下端形成與專用安裝工具的輪廓對應的多邊形橫截面部分。根據(jù)本實用新型所述的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，所述多個扶正導向塊與所述接頭主體一體地形成。本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點I)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、合理，使用方便。2)在正常氣體鉆井作業(yè)時，能夠依靠鉆具內(nèi)的循環(huán)氣體使閥板打開并保持鉆具通道暢通；當停止氣體循環(huán)進行接單根或在氣體鉆井作業(yè)時發(fā)生鉆具內(nèi)流體返噴時，閥板能自動迅速關閉，提高作業(yè)效率和井控安全。3)采用扶正導向塊和導流槽的設計，減少了循環(huán)壓阻和測斜儀上下通行時的阻力。4)扶正導向通道和防掛卡的設計，使本實用新型的鉆具止回閥既起到了單向關閉的作用，又能確保測斜儀順利地上下通過。5)采用耐磨材料和密封圈的密封結(jié)構(gòu)，保證了本實用新型的鉆具止回閥的抗磨損能力和良好的密封性能。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。圖I是根據(jù)本實用新型示例性實施例的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭在閥板關閉時的主視剖視圖。圖2是根據(jù)本實用新型示例性實施例的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭在測斜儀通過時的主視剖視圖。圖3是根據(jù)本實用新型示例性實施例的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭的出ロ端的俯視圖。主要附圖標記說明I-接頭主體、2-閥座、3-閥板、4-連接件、5-彈性構(gòu)件、6-密封圏、7、扶正導向塊、8-多邊形橫截面部分、9-測斜儀、10-鋼絲繩、11-上鉆桿、12-下鉆桿。
具體實施方式
現(xiàn)在將參照附圖來詳細地描述本實用新型的示例性實施例，以使本實用新型所屬領域的技術人員能夠容易實施本實用新型的示例性實施例。然而，在描述本實用新型的示例性實施例時，將省略對公知功能或構(gòu)造的詳細描述，以避免因不必要的細節(jié)模糊了對本實用新型的描述。圖I是根據(jù)本實用新型示例性實施例的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭在閥板關閉時的主視剖視圖。圖2是根據(jù)本實用新型示例性實施例的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭在測斜儀通過時的主視剖視圖。圖3是根據(jù)本實用新型示例性實施例的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭的出口端的俯視圖。[0028]參照


圖1，本實用新型的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭包括接頭主體I和安裝在接頭主體I中的閥芯，閥芯包括閥座2和閥板3，閥座2密封地安裝于接頭主體I的內(nèi)壁上，閥板3通過連接件4和彈性構(gòu)件5固定于閥座2的出口端。包括閥座2和閥板3的閥芯構(gòu)成鉆具接頭的止回閥。閥板3是控制鉆具止回閥開閉的構(gòu)件，彈性構(gòu)件5使閥板3保持常閉狀態(tài)。此外，為了方便安裝和維修，閥座2可拆卸地安裝于接頭主體I中，在本實施例中，閥座2通過螺紋連接安裝在接頭主體I的入口端內(nèi)壁上，但所述安裝方式并不限于此。具體地，閥板3優(yōu)選地由耐磨硬質(zhì)合金材料制成，這可提高鉆具的止回閥的抗磨損性能并且有效延長其使用壽命。閥板3的邊緣為過渡圓弧面，優(yōu)選地，該過渡圓弧面的曲率半徑R = 4 6_，這種防掛卡結(jié)構(gòu)不僅可減小對測斜儀9的損傷，更重要的是可以保證測斜儀9的順利通行，閥板3的具體工作方式將在下文中進行具體描述。為了保證鉆具止回閥的密封效果，可在閥座2的外壁與接頭主體I的入口端內(nèi)壁之間設置密封圈6，密封圈6的數(shù)量可根據(jù)需要被設置為一道或多道，設置密封圈6時需相 應地在閥座2的外壁上設置可容納密封圈6的一道或多道環(huán)形槽，在本實施例中，設置有兩道密封圈6。此外，由于閥板3需與閥座2的出ロ端相配合，而且兩者之間為剛性配合，因此為了提高閥板3扣合在閥座2的出ロ端時的密封性，可在閥板3與閥座2的配合面上也設置一道或多道密封圏，以保證閥板3處于緊閉狀態(tài)時能有效密封并防止鉆具內(nèi)流體的返噴，在本實施例中，設置有一道密封圏。此外，如圖I所述，閥板3是通過安裝于閥座2側(cè)壁的安裝孔內(nèi)的軸銷和設置在軸銷4上的扭簧固定在閥座2的出ロ端，即在本實施例中，連接件4為軸銷，彈性構(gòu)件5為設置在軸銷上的扭簧。事實上，連接件4和彈性構(gòu)件5可以為常用的連接組件，只要能實現(xiàn)閥座2與閥板3之間的連接和回拉作用即可。為了實現(xiàn)便于測斜作業(yè)的功能，本實用新型的便于測斜作業(yè)的鉆具止回閥的接頭主體I的出ロ端內(nèi)壁上設置有多個扶正導向塊7，多個扶正導向塊7之間形成測斜儀9可通過的圓柱形的扶正導向通道，圓柱形扶正導向通道的中心線與閥座2出ロ端內(nèi)壁形成的圓柱形通道的中心線重合，并且圓柱形扶正導向通道的直徑與閥座2出口端內(nèi)壁形成的圓柱形通道的直徑相等。由于扶正導向通道的內(nèi)壁與閥座出口端的內(nèi)壁上下齊平，這將提供給測斜儀9準確的導向和扶正作用，以確保測斜儀9上行時的順利通行。此外，在接頭主體I的出口端內(nèi)壁上設置多個扶正導向塊7之后，在接頭主體I的出口端內(nèi)壁上相應的形成了由多個扶正導向塊7劃分的多個導流槽，導流槽的存在不但可以保證氣體鉆井時的氣流量，并且能夠減少鉆具內(nèi)循環(huán)流體的壓阻，減小測斜儀9通行時的阻力。具體地，如圖I和圖3所示，多個扶正導向塊7是均勻排布在接頭主體I的出口端內(nèi)壁上的多個梯形塊，優(yōu)選地，多個扶正導向塊7與接頭主體I 一體地形成，以保證扶正導向塊7的強度。在本實施例中，在接頭主體I的出ロ端內(nèi)壁上設置有六個均勻排布在其上的扶正導向塊7。其中，扶正導向塊7和扶正導向通道的導向方式將在下文中進行具體描述。由于鉆具接頭兩端均需連接鉆桿，因此鉆具止回閥的進ロ端和出ロ端均設置有與鉆桿匹配接合的標準結(jié)構(gòu)，具體如圖2所示。在本實施例中，為了方便安裝與維修并且保證鉆具接頭與鉆桿結(jié)構(gòu)的匹配，將閥座2進ロ端的內(nèi)壁形成為倒圓錐面，在倒圓錐面的下端形成多邊形橫截面部分8，以用于插入拆卸閥座2的專用工具。通過使多邊形橫截面部分8與專用安裝工具(未示出)的輪廓形狀對應，專用安裝工具可被卡在多邊形橫截面部分8上，從而可安裝和拆卸閥芯。并且，在進ロ端的內(nèi)壁與出口端的內(nèi)壁之間設置有過渡臺階，用以支撐專用工具。優(yōu)選地，多邊形橫截面部分可以為六方橫截面部分。下面將結(jié)合本實用新型示例性實施例的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭來描述其工作方式。在靜止狀態(tài)時，如圖I所示，鉆具接頭的閥板3在扭簧的彈力作用下扣合在閥座2上且保持常閉狀態(tài)；在氣體鉆井正常鉆進或正循環(huán)時，鉆具內(nèi)的氣體能在較小壓力的條件下向鉆具止回閥的出口端推開閥板3，使鉆具內(nèi)通道暢通并保證氣體的正常循環(huán)；在鉆進過程中，一旦閥板3下方的流體壓カ大于其上方流體壓カ吋，閥板3將在扭簧5的作用下關閉，這樣就可以防止巖屑或地層流體通過鉆頭回流，能夠有效防止鉆具內(nèi)流體返噴。如圖2所示，將本實用新型的鉆具接頭安裝在鉆具上，其進ロ端和出口端分別連接上鉆桿11和下鉆桿12。在進行測斜作業(yè)吋，鋼絲繩10穿過錐形繩帽頂部繩孔與測斜儀9的旋轉(zhuǎn)掛件(測斜儀組件之一)軟連接，由此測斜儀9的上端固定連接在鋼絲繩10上。其中，鋼絲繩10直徑為2. 5mm,測斜儀9直徑為45mm，錐形繩帽頂部的夾角約為45° (測斜儀可能因不同的生產(chǎn)廠家而在結(jié)構(gòu)上略有差別，但影響不大)。下放時，依靠測斜儀9和鋼絲繩10的自重推開閥板3后，通過鉆具接頭下放至指定井深位置進行測斜作業(yè)；測斜作業(yè)結(jié)束后，上提測斜儀9通過鉆具接頭時，由于六個扶正導向塊7之間形成的圓柱形扶正導向通道的中心線與閥座2出口端內(nèi)壁形成的圓柱形通道的中心線重合并且圓柱形扶正導向通道的直徑與閥座2出ロ端內(nèi)壁形成的圓柱形通道的直徑相等，因此當鋼絲繩10吊著測斜儀9上行經(jīng)過鉆具接頭時，測斜儀9首先沿著鉆具接頭出口端的圓柱形扶正導向通道上行，此時圓柱形扶正導向通道保持著測斜儀9的移動方向，測斜儀9繼續(xù)上行并且其上端直接指向閥座2的出ロ端，然后沿著閥座2出ロ端內(nèi)壁形成的通道上行直至離開鉆具接頭。在測斜儀9上行的過程中，測斜儀9與鋼絲繩10連接處的錐面緊貼閥板3邊緣的過渡圓弧面上移，克服扭簧對閥板3的回彈作用反向向下推動閥板3，使測斜儀9與鋼絲繩10順利上行通過鉆具止回閥。以上技術特征構(gòu)成了本實用新型的示例性實施例，其具有較強的適應性和最佳實施效果，可根據(jù)實際需要增減非必要的技術特征，來滿足不同情況的需求。綜上所述，本實用新型便于測斜作業(yè)的鉆具接頭結(jié)構(gòu)合理而緊湊，具有耐沖蝕性好、使用方便、流量大、密封可靠等優(yōu)點，既能實現(xiàn)有效的鉆具內(nèi)防噴的功能，又能解決因現(xiàn)有鉆具止回閥無法通過測斜儀而影響氣體鉆井作業(yè)過程中測斜作業(yè)的問題，可以廣泛地推廣應用。盡管已經(jīng)結(jié)合實施例示出并描述了本實用新型的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，但是本領域普通技術人員將理解的是，在不脫離如權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在這里做出形式和細節(jié)上的各種改變。
權(quán)利要求1.一種便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，所述鉆具接頭包括接頭主體和安裝在接頭主體中的閥芯，閥芯包括閥座和閥板，閥座密封地安裝于接頭主體的內(nèi)壁上，閥板通過連接件和弾性構(gòu)件固定于閥座的出口端，彈性構(gòu)件使閥板保持常閉狀態(tài)，其特征在于，接頭主體的出口端內(nèi)壁上設置有多個扶正導向塊，多個扶正導向塊之間形成圓柱形的扶正導向通道，圓柱形扶正導向通道的中心線與閥座出口端內(nèi)壁形成的圓柱形通道的中心線重合，并且圓柱形扶正導向通道的直徑與閥座出口端內(nèi)壁形成的圓柱形通道的直徑相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，其特征在于，所述閥板的邊緣為過渡圓弧面，所述過渡圓弧面的曲率半徑為4 6mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，其特征在于，所述多個扶正導向塊是均勻排布在接頭主體的出ロ端內(nèi)壁上的多個梯形塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，其特征在于，所述閥座通過螺紋連接安裝于接頭主體的入口端內(nèi)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，其特征在于，在所述閥座的外壁與接頭主體的入口端內(nèi)壁之間設置一道或多道密封圏。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，其特征在于，在閥板與閥座的配合面上設置一道或多道密封圏。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，其特征在于，所述連接件為軸銷，所述彈性構(gòu)件為設置在軸銷上的扭簧。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，其特征在于，所述閥板由耐磨硬質(zhì)合金材料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，其特征在于，所述閥座進ロ端的內(nèi)壁為倒圓錐面，進ロ端的內(nèi)壁與出口端的內(nèi)壁之間設置有過渡臺階，在倒圓錐面的下端形成與專用安裝工具的輪廓對應的多邊形橫截面部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，其特征在于，所述多個扶正導向塊與所述接頭主體一體地形成。
專利摘要本實用新型公開了一種便于測斜作業(yè)的鉆具接頭，所述鉆具接頭包括接頭主體和安裝在接頭主體中的閥芯，閥芯包括閥座和閥板，閥座密封地安裝于外殼體的內(nèi)壁上，閥板的一側(cè)通過連接件連接到閥座的出口端，彈性構(gòu)件使閥板保持常閉狀態(tài)，接頭主體的出口端內(nèi)壁上設置有多個扶正導向塊，多個扶正導向塊之間形成圓柱形的扶正導向通道，圓柱形扶正導向通道的中心線與閥座出口端內(nèi)壁形成的圓柱形通道的中心線重合，并且圓柱形扶正導向通道的直徑與閥座出口端內(nèi)壁形成的圓柱形通道的直徑相等。本實用新型結(jié)構(gòu)合理緊湊，具有耐沖蝕性好、使用方便、流量大、密封可靠等優(yōu)點。
文檔編號E21B17/10GK202417342SQ20112057414
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者呂濤, 吳琦, 李剛, 羅整, 蔣斌, 許期聰, 趙軍, 鄧虎 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司