[发明专利]井下马达旁通阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种油气田钻探过程使用的井下马达，具体涉及一种井下马达旁通阀。

背景技术

在油气田钻探过程中，需要使用一种动力驱动钻头旋转来破碎地层，实现钻井；井下马达就是这种以钻井液为动力，把液体压力能转为机械能的容积式井下动力钻具。当泥浆泵泵出的泥浆流经旁通阀进入马达，在马达的进、出口形成一定的压力差，推动转子绕定子的轴线旋转，并将转速和扭矩通过万向轴和传动轴传递给钻头，从而实现钻井作业。

马达随钻具一起下入井内时，需要在马达上部接一旁通并保持旁通打开，使钻具内外液体压力保持平衡后才能使马达顺利下入井内；马达在工作时，需要将马达上部旁通关闭，才能使马达进、出口形成一定的压力差，才能产生动力，这一过程就由旁通阀来实现。

目前，国内使用的马达旁通阀采用的是滑套式旁通阀，如图1所示，滑套式旁通阀是靠两滑套在液体压力作用下相向运动，使带有旁通孔的滑套10滑过带有欧形密封圈14的另一滑套15而关闭旁通；两滑套在弹簧恢复力的作用下相斥运动，使带有旁通孔的滑套10滑过带有欧形密封圈14的另一滑套15而打开旁通；由于滑套式旁通阀靠欧形圈14上下滑动，实现旁通的打开和关闭，容易造成欧形圈14打扭使得欧形圈断裂旁通阀失效；另外，循环的钻井液内携带有微小沙粒，夹渣在两滑套中间，当滑套相互运动时，容易将两滑套之间的密封圈拉伤造成密封圈断裂旁通阀失效。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种井下马达旁通阀，以使其具有性能稳定、使用寿命长等优点。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种井下马达旁通阀，包括外壳体；在外壳体上设置有贯穿外壳体的旁通体。所述的旁通体包括孔板、压母、弹簧、密封体、第二欧形圈、密封垫和箭形活塞；所述的压母、密封体和密封垫从外向内依次设置在外壳体上对应的预留孔内，所述的压母与外壳体通过相互配合使用的螺纹相连接；在压母内设置有孔板；在密封体内设置有弹簧，在弹簧的前端固定有箭形活塞；所述的箭形活塞与密封垫相互配合使用；所述的第二欧形圈套在密封体上。

所述的密封垫采用四氟加铜粉注塑而成，其下端是带有30～60°的密封园锥面。

所述的箭形活塞上下两端开有互不相通的盲孔，箭形活塞上下圆柱面上开有3～6个旁通孔，分别与上下两端开有互不相通的盲孔相同，箭形活塞上部大经带有30～60°的密封园锥面。

上述的外壳体与马达定子外壳通过相互配合使用的螺纹相连接，马达定子胶套硫化在马达定子外壳的内壁上，马达转子旋入在马达定子胶套的曲弧面内。

所述的旁通体设有4至6个。

井下马达旁通阀在整个井下马达中起着承重要的作用，它的可靠性、灵活性及设计结构直接影响着整个井下马达是否能开启工作，关系到整个井下马达的使用寿命。旁通阀是马达随钻具下井时，旁通开启保持钻具内外液体压力平衡，马达随钻具顺利下入到预定位置；马达在工作时，旁通关闭保持马达上下的压力差，使得马达能产生足够的动力；整个工作原理是：马达上部旁通阀上安装有4至6个旁通体，当钻具内没有外来压力时，旁通体内弹簧撑开活塞，保持旁通是开启的，使得马达随钻具一起下入井内预订位置；当钻具内有外来压力时，旁通体内活塞在液体压力作用下克服弹簧弹力封住旁通，使得马达上下能产生足够的压力差，提供足够的动力；实现了旁通阀的功能；本发明的旁通阀采用的是旁通箭形活塞阀，属面与面接触式密封，当钻具内外压差越大，密封越可靠；接触式密封，使得旁通体内箭形活塞的运动灵活、可靠，大大减少了摩擦磨损，延长了使用寿命。

有益效果：本发明的井下马达旁通阀，结构简单、紧凑、使用灵活、可靠、功能齐全、使用寿命长等优点，是滑套式旁通阀的替代品，具有比滑套式旁通阀安全可靠、结构紧凑简单的特点，适合于当前钻井所需求的各种新型井下马达。

附图说明

图1是现有的井下马达旁通阀的结构示意图。

图2是井下马达的局部示意图。

图3是本发明的井下马达旁通阀的结构示意图。

图4是本发明的井下马达旁通阀的旁通体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的解释。

如图2所示，为本发明的井下马达。该井下马达包括旁通阀1、马达定子外壳2、马达定子胶套3和马达转子4。旁通阀1与马达定子外壳2通过相互配合使用的螺纹连接在一起，马达定子胶套3硫化在马达定子外壳2的内壁上，马达转子4旋入在马达定子胶套3的曲弧面内，从而实现旁通阀1、马达定子外壳2、马达定子胶套3，以及马达转子4之间的连接。