一種具有限位和彈簧防護(hù)功能的井下流量控制閥的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種具有限位和彈簧防護(hù)功能的井下流量控制閥，屬石油鉆井工具【技術(shù)領(lǐng)域】。該井下流量控制閥，包含閥體、閥芯、閥座和彈簧，閥體內(nèi)設(shè)置階梯通孔，閥體的閥體壁上設(shè)置有旁通孔，階梯通孔內(nèi)裝有閥座，閥座上設(shè)置有閥座孔，閥座內(nèi)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(jié)構(gòu)簡單合理，并具有行程限位功能，有效控制了閥芯的行程，大大降低了彈簧的疲勞程度。本實(shí)用新型通過閥座孔取代了傳統(tǒng)控制閥的閥芯孔，使泥漿不流經(jīng)彈簧，避免了泥漿中的雜質(zhì)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(shí)具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種具有限位和彈簧防護(hù)功能的井下流量控制閥，屬石油鉆井工 具【技術(shù)領(lǐng)域】。 一種具有限位和彈簧防護(hù)功能的井下流量控制閥

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在石油天然氣的鉆井過程中，為了在下鉆的過程中平衡鉆具內(nèi)外的壓力，在 起鉆的過程中使鉆具內(nèi)的鉆井液能快速流進(jìn)井筒內(nèi)而不會帶到地面污染鉆臺，一般在鉆具 的組合中都裝有一個(gè)流量控制閥，在現(xiàn)有技術(shù)中亦稱之為旁通閥。旁通閥是井下動(dòng)力鉆具 主要部件之一，主要起著溝通鉆柱內(nèi)通道與井筒的環(huán)形空間的作用。它有旁通和關(guān)閉兩個(gè) 位置，在起、下鉆作業(yè)過程中處于旁通位置，使鉆柱中泥漿循環(huán)繞過不工作馬達(dá)進(jìn)入環(huán)空， 這樣起下鉆時(shí)泥漿不溢于井臺上。當(dāng)泥漿流量和壓力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值時(shí)，閥芯下移，關(guān)閉旁 通閥孔，此時(shí)泥漿流經(jīng)馬達(dá)，把壓力能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。當(dāng)泥漿流量值過小或停泵時(shí)，所產(chǎn)生 的壓力不足以克服彈簧力和靜摩擦力時(shí)，彈簧把閥芯頂起，旁通閥孔又處于開啟位置。
[0003] 旁通閥質(zhì)量的好壞，直接影響著螺桿鉆的穩(wěn)定性和可靠性，關(guān)系著井下作業(yè)施工 的成敗。在傳統(tǒng)旁通閥結(jié)構(gòu)中，彈簧套裝于閥芯外，泥漿通過流經(jīng)閥芯孔與環(huán)空連通，這樣 的結(jié)構(gòu)使得泥漿需流經(jīng)彈簧，且由于鉆井液中含有大量的雜質(zhì)，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(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理，不易堵 塞，井下運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，安全可靠，可有效延長使用壽命的具有限位和彈簧防護(hù)功能的井下流量 控制閥。
[0005] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：
[0006] -種具有限位和彈簧防護(hù)功能的井下流量控制閥，包含閥體、閥芯、閥座和彈簧， 其特征在于：閥體內(nèi)設(shè)置階梯通孔，閥體的閥體壁上對稱狀設(shè)置有旁通孔，閥體的階梯通孔 內(nèi)通過孔用彈性擋圈A安裝有閥座，閥座上設(shè)置有閥座孔，閥座孔上方的閥座內(nèi)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(shè)置有密封圈A，閥芯與閥座之間設(shè)置有密封圈B，旁通孔下方的閥座與閥體之間設(shè)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(nèi)通過孔用彈性擋圈C安裝有閥孔套，閥孔套內(nèi)通過墊片裝有篩 板。
[0009] 本實(shí)用新型的有益效果在于：
[0010] 該有限位和彈簧防護(hù)功能的井下流量控制閥結(jié)構(gòu)簡單合理，并具有行程限位功 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(shí)用新型通過閥座孔取代了傳 統(tǒng)控制閥的閥芯孔，使泥漿不流經(jīng)彈簧，避免了泥漿中的雜質(zhì)對彈簧的腐蝕和磨損，大大提 高了彈簧的使用壽命。同時(shí)具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】 [0011] ：
[0012] 圖1為本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖2為圖1A處的放大結(jié)構(gòu)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(shí)施方式】
[0015] 該具有限位和彈簧防護(hù)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(nèi)設(shè)置階梯通孔15,閥體1的閥體壁上對稱狀設(shè)置有旁通孔16。旁通孔8內(nèi)通 過孔用彈性擋圈C9安裝有閥孔套12,閥孔套12內(nèi)通過墊片11裝有篩板10。
[0016] 閥體1的階梯通孔15內(nèi)通過孔用彈性擋圈A14安裝有閥座7,閥座7上設(shè)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(nèi)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(shè)置有密封圈A4,閥芯4 與閥座7之間設(shè)置有密封圈B6,旁通孔16下方的閥座7與閥體1之間設(shè)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(jìn)行限位，并通過閥座孔8用于閥體1內(nèi)部和旁通孔16的連通。
[0019] 該井下流量控制閥安裝時(shí)，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(jìn)閥體1內(nèi)，然后將彈簧5放進(jìn)閥座7內(nèi)，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(nèi)即可。
[0020] 工作時(shí)，由于本實(shí)用新型的閥芯4上不設(shè)有閥芯孔，相比傳統(tǒng)靠閥芯4的上下運(yùn)動(dòng) 實(shí)現(xiàn)閥芯孔與旁通孔16的連通；改為靠閥芯4的上下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)閥座孔8、旁通孔16與閥體 1的階梯通孔15的連通，即當(dāng)彈簧5處于復(fù)位時(shí)，閥芯4不動(dòng)作，此時(shí)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于開位。
[0021] 當(dāng)彈簧5處于壓縮時(shí)，閥芯4向下運(yùn)動(dòng)，閥芯4擋住閥座孔8,此時(shí)，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于關(guān)閉狀態(tài)。
[0022] 工作時(shí)過程中，當(dāng)井下動(dòng)力鉆具在起、下鉆或泵壓低時(shí)，泵壓不足以客服彈簧5的 彈力和靜摩擦力，閥芯4不動(dòng)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 處于開位使鉆柱內(nèi)泥漿與環(huán)空連通，鉆具不工作；當(dāng)泵壓提高時(shí)，泵壓作用在閥芯4上的力 大于彈簧5的彈力和靜摩擦力，閥芯4動(dòng)作，并向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)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于關(guān)位，此時(shí)，鉆柱內(nèi)泥漿與環(huán)空不 連通，泥漿進(jìn)入鉆具馬達(dá)內(nèi)，帶動(dòng)鉆具工作。
[0023] 該井下流量控制閥結(jié)構(gòu)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。并且通過閥座孔8取代取代了傳統(tǒng)控制閥的閥芯孔，使 泥漿不流經(jīng)彈簧5,從而避免了泥漿中的雜質(zhì)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(jìn)而提高了該井下流量控制閥的使用壽命，并具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可靠性高的 特點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種具有限位和彈簧防護(hù)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)，其特征在于：閥體（1)內(nèi)設(shè)置階梯通孔（15)，閥體（1)的閥體壁上對稱狀設(shè)置有 旁通孔（16)，閥體（1)的階梯通孔（15)內(nèi)通過孔用彈性擋圈A (14)安裝有閥座（7)，閥座 (7)上設(shè)置有閥座孔（8)，閥座孔（8)上方的閥座（7)內(nèi)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(shè)置有密封圈A (3)，閥芯（4)與閥座（7)之間設(shè)置有密封圈B (6)，旁通孔（16) 下方的閥座（7)與閥體（1)之間設(shè)置有密封圈C (13)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有限位和彈簧防護(hù)功能的井下流量控制閥，其特征在 于：所述的階梯通孔（15)通過閥座孔（8)與旁通孔（16)連通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有限位和彈簧防護(hù)功能的井下流量控制閥，其特征在 于：所述的旁通孔（16)內(nèi)通過孔用彈性擋圈C (9)安裝有閥孔套（12)，閥孔套（12)內(nèi)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(yōu)先權(quán)日:2014年6月21日
【發(fā)明者】易先中, ?，| 申請人:長江大學(xué)