[发明专利]一种三防型螺杆钻具旁通阀

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种三防型螺杆钻具旁通阀，尤其是油田石油钻采用。

背景技术

目前，公知的普通螺杆钻具均由四大部件组成，即旁通阀总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成。其中除了旁通阀总成可独立使用外，其余部件必须组合才能构成螺杆钻具。但普通型的旁通阀在实际使用中并不能有效的防止起钻时的砂石等杂质返充满钻具内腔造成钻具严重的损坏而不能使用。

普通旁通阀是由阀体、阀芯、弹簧、密封元件、筛网等零件组成的。其工作原理是在小于一立根泥浆压力的情况下，阀芯在弹簧力的作用下，阀芯处于最上端，阀芯呈开启状态，满足起下钻时，钻柱内外腔连通的要求。当输入压力泥浆时(开泵)，在阀阻尼小孔处产生压力降(ΔP1)，在水力活塞作用下，克服弹簧力、摩擦力、使阀芯下移，进入密封位置，旁通阀呈关闭状态，使钻柱内外腔断路，从而难以满足螺杆钻具钻井的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种三防型螺杆钻具旁通阀，以解决普通螺杆钻具旁通阀的结构易因泥浆倒流返吐而导致泥砂等杂质充满钻具内腔，造成内腔堵塞和定子损坏等故障的的技术问题。

本发明解决此技术问题的方案是：

在旁通阀内部加装由阀针、弹簧、筛板、孔用挡圈组成防返吐装置，同时改进旁通孔装置分为旁通阀针、旁通弹簧、旁通筛板、孔用挡圈四部分。设有通孔的筛板通过挡圈置于阀体内腔的下部，其上置有箭形阀针，在阀针下端凸台与筛板上端的凸台间套置有弹簧；阀针的上方顶着阀套，阀套下端孔加工有凡尔面。旁通阀开启时，阀针与阀套的凡尔面密封的角度为30°或45°。阀针与阀套的凡尔密封面接触，满足钻具内外腔连通的要求。旁通阀关闭时，防返吐装置内弹簧受压缩形成的空间可以通过泥浆，满足螺杆钻具的钻进要求。

该结构主要解决的技术问题为：

在螺杆钻具使用发现问题时，防返吐装置内部实现和下钻相反的动作，底部产生的力压缩弹簧，促使阀针与阀套凡尔面密封，阀芯呈开启状态，钻柱内外连通，有效的防止井底泥浆产生的反压差使泥浆倒流返吐而经常导致泥砂等杂质充满钻具内腔，造成零件堵塞和定子损坏等故障，同时旁通孔装置也利用相同的原理由旁通弹簧密封孔用挡圈，有效阻止泥浆进入阀体内，延长螺杆钻具使用周期，保证了工作效率，且结构简单，使用方便，宜于在各大油田推广。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明进一步说明。

图1是本发明的旁通阀的主视图

图2是图1的剖视图，为结构旁通孔装置图

图中1为阀体，2.“O”型圈，3.阀芯，4.弹簧，5.“O”密封圈，6.阀套，7.孔用挡圈，8.阀针，9.弹簧，10.筛板，11.孔用挡圈，12.旁通阀针，13.旁通弹簧，14.旁通筛板，15.孔用挡圈。

具体实施方式

下面结合附图说明，通过实例进行详细的阐述：图1，外界泥浆泵往旁通阀输入足够压力的泥浆，在阀阻尼小孔处产生的压力降经过活塞的作用，克服弹簧和摩擦力，使3阀芯下移，抵住6阀套上部进入到密封位置，同时，压力也促使8阀针向下移动压紧9弹簧，保证留有足够的空间供泥浆进入，这样开泵完成，旁通阀处于开泵状态。

当起钻时，泥浆极易倒流造成钻柱内腔充满泥浆损坏钻具。如图1所示，当短时间内钻具刹车时，井底泥浆产生很大的反压差，在液压脉冲的作用下，压力经过11孔用挡圈、10筛板向上压紧9弹簧，使8阀针向上移动紧紧抵住6阀套，形成凡尔密封面。同时3阀芯也向上移动到旁通阀开启位置，钻具内外腔连通。

图2，钻具内外腔连通时，外界泥浆压力通过15孔用挡圈、14旁通筛板压缩13旁通弹簧使之与旁通阀针密封，防止外在泥浆进入阀体内。