本發(fā)明涉及石油勘探開發(fā)鉆井井下工具，尤其涉及一種石油鉆完井過程中使用的井下止回閥。

背景技術：

井下止回閥是石油天然氣鉆井、完井和修井作業(yè)中常用的內防噴工具，隨管具入井工作，在作業(yè)過程中一旦發(fā)生溢流、井涌或正循環(huán)停止，在管具內反循環(huán)壓力及彈簧力的作用下止回閥迅速關閉，截斷管具內通道，起到管具內防噴的目的。在高壓油氣藏勘探開發(fā)中,地層壓力大于鉆井液液柱壓力時，鉆具內溢流甚至井噴時有發(fā)生，常用的止回閥主要有箭形止回閥和浮式止回閥。鉆井作業(yè)中，當箭形止回閥在待命工況下，箭形閥芯在彈簧力的作用下緊貼閥座，閥處于關閉狀態(tài)。當鉆井液正循環(huán)時，流動的鉆井液克服閥芯彈簧力推動閥芯向下移動離開閥座，閥開啟，鉆具內通道暢通；當鉆井液正循環(huán)停止或發(fā)生溢流、井涌時，在彈簧力和井內壓力的作用下，閥芯上串回位緊貼閥座，閥關閉，達到封閉鉆具內通道的目的。浮式止回閥的閥芯為閥板狀，工作原理與箭形止回閥相同。

但箭形止回閥和浮式止回閥的密封能力、工作可靠性和壽命存在不足，高速流體夾雜重晶石或鐵屑等高硬度的固相顆粒經過閥芯與閥座之間的狹窄空間，引起閥芯與閥座的沖蝕破壞，導致密封不嚴；浮式止回閥的單臂彎曲扭轉彈簧須支承處于懸空狀態(tài)下的閥板,因彈簧自身支承力較弱,使彈簧處于偏心狀態(tài),受力不均,導致密封性能不好,復位性差,不易重復使用；閥芯與閥座之間為金屬密封，加工和表面處理難度大，低壓下經常存在滲漏現(xiàn)象。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術存在的問題,提供一種能夠提高止回閥高低壓密封能力、工作可靠性和壽命的井下止回閥.

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下設計方案：

一種井下止回閥，包括圓筒狀閥體1和從上而下依次安裝在閥體1內的上支撐座3、上滑動閥芯5、彈簧9、下支撐座10，其中：下支撐座10頂部設有滑套15，滑套15與閥體1之間設有間隙，滑套15內、外的下支撐座10上分別設有上下連通的中心孔道17和旁通孔道16；上滑動閥芯5下部設有下滑動閥芯8，在上滑動閥芯5下端和下滑動閥芯8之間安裝密封圈a7，上滑動閥芯5、密封圈a7、下滑動閥芯8和彈簧9從下到上依次安裝在滑套15內部，上滑動閥芯5、密封圈a7和下滑動閥芯8與滑套15構成軸向滑動密封配合，且上滑動閥芯5、密封圈a7和下滑動閥芯8從滑套15伸出后與上方的上支撐座3、閥體1內壁構成滑動密封配合；上支撐座3軸向設有導流孔道12，上滑動閥芯5設有壓力平衡通孔14。

上述方案進一步包括：

上滑動閥芯5上部通過安裝在導向桿上的限位塊4限位，上滑動閥芯5在限位塊4與下滑動閥芯8之間滑動。

所述上滑動閥芯5的上端面加工有錐面a，上支撐座3下端加工有錐面b，錐面a與錐面b接觸時形成錐面密封；所述上支撐座3外圓柱面與閥體1之間通過密封圈b2軸向密封。

所述下滑動閥芯8的上端圓柱體上部設有導向桿，導向桿穿過上滑動閥芯5后與上支撐座3構成軸向滑動配合；上滑動閥芯5下端和下滑動閥芯8上端構成局部密封插接配合，密封圈a7安裝在上滑動閥芯5下端面以及下滑動閥芯8臺階面之間，形成擠壓密封。

上滑動閥芯5下端面、下滑動閥芯8臺階面之間形成梯形空間，密封圈a7截面為梯形。

上滑動閥芯5和下滑動閥芯8插接對合面之間裝有密封圈c6。

本發(fā)明的優(yōu)點是采用金屬對非金屬的軟密封形式，容易密封；下滑動閥芯在彈簧和止回閥下部壓力的共同作用下擠壓密封圈，此種壓力助封結構不僅可以實現(xiàn)高壓密封，而且可以實現(xiàn)對密封圈磨損的補償；止回閥打開狀態(tài)下，閥芯閥座過流面積大，擠壓密封進入下支撐座滑套內，可有效防止流體對密封部位的沖蝕，增加止回閥使用壽命；上滑動閥芯與上支撐座之間的箭形密封為硬密封，配合軟密封形成了止回閥的兩道密封形式，增強了止回閥使用的可靠性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種井下止回閥打開狀態(tài)結構示意圖。

圖2是本發(fā)明一種井下止回閥關閉狀態(tài)結構示意圖。

圖中1.閥體，2.密封圈b,3.上支撐座，4.限位塊，5.上滑動閥芯，6密封圈c,7.密封圈a,8.下滑動閥芯，9.彈簧，10.下支撐座，11.流道，12.導流孔道，13.孔道,14.壓力平衡孔道,15.滑套,16.旁通孔道，17.中心孔道。

具體實施方式

下面結合附圖1和附圖2對本發(fā)明作進一步描述：

一種井下止回閥包括閥體1、上支撐座3、上滑動閥芯5、下滑動閥芯8、下支撐座10，彈簧9和密封圈a7；閥體1呈圓柱狀，內部軸向加工有上下連通的流道11，上端和下端分別加工有螺紋實現(xiàn)與上下管具的連接；上支撐座3安裝在流道11上部，呈圓柱狀，其外圓柱面與閥體1的流道11之間螺紋連接，內部軸向加工有上下連通的導流孔道12；下支撐座10安裝在流道11下部，呈圓柱狀，其外圓柱面與閥體1的流道11之間螺紋連接，內部軸向加工有滑套15和上下連通的旁通孔道16；滑套15位于下支撐座10上端，下支撐座10加工有中心孔道17，中心孔道17將滑套15與下支撐座10的下部空間連通；彈簧9、下滑動閥芯8和上滑動閥芯5從下到上依次安裝在滑套15內部；下滑動閥芯8為呈“凸”字形狀的臺階圓柱體，其上端圓柱體的直徑小于下端圓柱體的直徑，且其下端圓柱面與滑套15滑動密封連接；上滑動閥芯5呈圓筒狀，其外圓柱面與滑套15滑動密封連接，內圓柱面與下滑動閥芯8的上端圓柱面滑動連接；密封圈a7安裝在上滑動閥芯5下端面以及下滑動閥芯8臺階面之間，形成擠壓密封。

上滑動閥芯5下端面、下滑動閥芯8臺階面以及閥體1內壁之間形成梯形空間，密封圈a7截面為梯形。上滑動閥芯5的上端面加工有錐面a，上支撐座3下端加工有錐面b，下滑動閥芯8、密封圈a7和上滑動閥芯5向上移動，當錐面a與錐面b接觸時形成錐面密封；上支撐座3外圓柱面與閥體流道11之間利用密封圈b2實現(xiàn)流體軸向密封。上滑動閥芯5和下滑動閥芯8之間的滑動面利用密封圈c6實現(xiàn)流體密封。在下滑動閥芯8的上端圓柱體上部加工導向桿，導向桿呈圓柱狀，軸向與下滑動閥芯8移動方向相同；上支撐座3軸向加工有孔道13，導向桿插入孔道13實現(xiàn)對下滑動閥芯8的扶正導向；限位塊4安裝在導向桿上，上滑動閥芯5在限位塊4與下滑動閥芯8之間滑動。

在上滑動閥芯5的錐面a內部軸向加工上下連通的壓力平衡孔道14，用于降低上滑動閥芯5上下滑動時阻力。

流體從流道11由上向下流動（流向如圖1箭頭所示），止回閥打開，流體先后經過導流孔道12和旁通孔道16進入止回閥下部，流體推動上滑動閥芯5、密封圈a7和下滑動閥芯8進入下支撐座10的滑套15中，彈簧9也被壓縮；密封圈a7進入滑套15可有效防止流體對密封部位的沖蝕，增加止回閥使用壽命。

當流體停止循環(huán)時，彈簧9推動下滑動閥芯8、密封a7和上滑動閥芯5進入閥體1的流道11，上滑動閥芯5的錐面a接觸到上支撐座3的錐面b后停止移動，下滑動閥芯8在彈簧力和下部流體壓力的共同作用下擠壓密封圈a7，形成上滑動閥芯5、下滑動閥芯8與閥體1內壁之間的密封；上滑動閥芯5、下滑動閥芯8與閥體1內壁之間形成第一道密封，錐面a與錐面b形成第二道密封；下滑動閥芯8在彈簧9和止回閥下部流體壓力的共同作用下擠壓密封圈a7，此種壓力助封結構不僅可以實現(xiàn)高壓密封，而且可以實現(xiàn)對密封圈磨損的補償；兩道密封的結構形式增強了止回閥使用的可靠性。