專利名稱：用于石油鉆井井下流體控制的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種流體控制的裝置，特別涉及一種用于石油鉆井井下流體控制的裝置。
背景技術(shù)：
在粒子沖擊鉆井技術(shù)中，將粒徑為I 3mm的鋼球粒子加入到鉆井液中進(jìn)行輔助破巖，以提高硬地層的鉆井速度。在停泵期間，鉆桿內(nèi)鋼粒會(huì)在自重作用下沉積到井底鉆頭里，損害鉆頭。為解決此問題，需在鉆頭上設(shè)計(jì)一種閥門，在正常工作時(shí)保持開啟狀態(tài)，在停泵期間自動(dòng)關(guān)閉。由于該閥門需在幾千米的井底進(jìn)行工作，難以外加動(dòng)力進(jìn)行控制，所以必須利用鉆井液自身的能量來實(shí)現(xiàn)閥門的開啟和關(guān)閉。

實(shí)用新型內(nèi)容根據(jù)以上技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型要提供一種用于井下流體控制的閥門裝置，用于解決粒子沖擊鉆井停泵期間，鋼粒沉積損壞鉆頭的問題，并同樣適用于對(duì)其他不易利用外加動(dòng)力控制的流體進(jìn)行控制。本實(shí)用新型提供的用于石油鉆井井下流體控制的裝置，包括上閥座、下閥座，下閥座內(nèi)部設(shè)置閥芯管，外部連接下套筒，下套筒上連接上閥座，上閥座上安裝有上接頭，上接頭下端連接浮動(dòng)接頭，浮動(dòng)接頭的上部設(shè)置可轉(zhuǎn)動(dòng)的閥芯，閥芯與閥芯管配合設(shè)置，閥芯管與其上部的內(nèi)腔體連通。上接頭與上閥座之間滑動(dòng)設(shè)置，并在它們之間的配合面處設(shè)置密封圈。浮動(dòng)接頭上部固定閥芯連接塊，閥芯通過轉(zhuǎn)軸固定在閥芯連接塊上。閥芯下端為凸球面，閥芯管的上端面為凹球面。閥芯管通過開在其管體上的流道槽與其上部的內(nèi)腔體連通。本實(shí)用新型所具有的有益效果是，在正常鉆井時(shí)，由浮動(dòng)接頭與閥芯管、下閥座及下套筒形成一個(gè)環(huán)形空間，閥體內(nèi)腔與環(huán)形空間內(nèi)的液體維持一個(gè)較高的壓力，浮動(dòng)接頭、上接頭及以上的鉆柱的浮重與環(huán)形空間的液體壓力保持平衡，閥芯處于打開狀態(tài)；一旦停泵，環(huán)形空間的液體壓力隨著內(nèi)腔的液體壓力一起減小一個(gè)非梯度值，使環(huán)形空間內(nèi)的壓力失去平衡，浮動(dòng)接頭、上接頭及以上的管柱在浮重作用下向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)閥芯逐漸關(guān)閉。從而構(gòu)成了一個(gè)能有效工作的閥門裝置，有效解決了粒子沉積到鉆頭的問題。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1、下閥座；2、閥芯管；3、浮動(dòng)接頭；4、下套筒；5、上閥座；6、閥芯；7、上接頭；8、閥芯連接塊；9、密封圈。
具體實(shí)施方式
[0012]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例做進(jìn)一步描述:如圖1所示的用于石油鉆井井下流體控制的裝置，包括上閥座5、下閥座1，下閥座I內(nèi)部設(shè)置閥芯管2，外部連接下套筒4，下套筒4上連接上閥座5，上閥座5上安裝有上接頭7，上接頭7下端連接浮動(dòng)接頭3，浮動(dòng)接頭3上部固定閥芯連接塊8，閥芯通過轉(zhuǎn)軸固定在閥芯連接塊8上，這樣閥芯6便可在浮動(dòng)接頭3處上下擺動(dòng)。閥芯6下端為凸球面，閥芯管2的上端面為凹球面，閥芯6與閥芯管2配合設(shè)置，閥芯管2通過開在其管體上的流道槽與其上部的內(nèi)腔體連通。上接頭7與上閥座5之間滑動(dòng)設(shè)置，并在它們之間的配合面處設(shè)置密封圈9。由浮動(dòng)接頭3與閥芯管2、下閥座I及下套筒4形成一個(gè)環(huán)形空間，并通過閥芯管2上的流道槽與閥體內(nèi)腔體連通，使環(huán)形空間內(nèi)的液體壓力與內(nèi)腔液體壓力保持平衡。浮動(dòng)接頭3與閥芯管2、下閥座I及下套筒4之間形成一個(gè)環(huán)形空間，并通過閥芯管2上的流道槽與閥體內(nèi)腔連通，使環(huán)形空間內(nèi)的液體壓力與內(nèi)腔液體壓力保持平衡。浮動(dòng)接頭3的凸臺(tái)肩與下套筒4的凹臺(tái)肩接觸時(shí)為上行程終止位置，此時(shí)閥芯6全部脫離閥芯管2，閥門為完全開啟；上閥座5上端面與上接頭7凸臺(tái)肩接觸時(shí)為下行程終止位置，此時(shí)閥芯6下端凸球面與閥芯管2上端凹球面全部接觸，閥門為完全關(guān)閉。
權(quán)利要求1.一種用于石油鉆井井下流體控制的裝置，其特征在于，包括上閥座(5)、下閥座(1)，下閥座(I)內(nèi)部設(shè)置閥芯管(2)，外部連接下套筒(4)，下套筒(4)上連接上閥座(5)，上閥座(5 )上安裝有上接頭(7 )，上接頭(7 )下端連接浮動(dòng)接頭(3 )，浮動(dòng)接頭(3 )的上部設(shè)置可轉(zhuǎn)動(dòng)的閥芯(6)，閥芯(6)與閥芯管(2)配合設(shè)置，閥芯管(2)與其上部的內(nèi)腔體連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于石油鉆井井下流體控制的裝置，其特征在于，所述的上接頭(7)與上閥座(5)之間滑動(dòng)設(shè)置，并在它們之間的配合面處設(shè)置密封圈(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于石油鉆井井下流體控制的裝置，其特征在于，所述的浮動(dòng)接頭(3)上部固定閥芯連接塊(8)，閥芯(6)通過轉(zhuǎn)軸固定在閥芯連接塊(8)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于石油鉆井井下流體控制的裝置，其特征在于，所述的閥芯(6)下端為凸球面，閥芯管(2)的上端面為凹球面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于石油鉆井井下流體控制的裝置，其特征在于，所述的閥芯管(2 )通過開在其管體上的流道槽與其上部的內(nèi)腔體連通。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種流體控制的裝置，特別涉及一種用于石油鉆井井下流體控制的裝置。其包括上閥座、下閥座，下閥座內(nèi)部設(shè)置閥芯管，外部連接下套筒，下套筒上連接上閥座，上閥座上安裝有上接頭，上接頭下端連接浮動(dòng)接頭，浮動(dòng)接頭的上部設(shè)置可轉(zhuǎn)動(dòng)的閥芯，閥芯與閥芯管配合設(shè)置，閥芯管與其上部的內(nèi)腔體連通。本實(shí)用新型用于解決粒子沖擊鉆井停泵期間，鋼粒沉積損壞鉆頭的問題，并同樣適用于對(duì)其他不易利用外加動(dòng)力控制的流體進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)E21B34/08GK202970621SQ20122065561
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者朱小寶, 信維剛, 徐依吉, 郭文卿, 楊洋洋, 吳琪, 萬夫磊, 石超 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(華東)