[实用新型]活塞式螺杆钻具旁通阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油钻井装备螺杆钻具旁通阀，尤其是涉及一种活塞式螺杆钻具旁通阀。

背景技术

螺杆钻具是石油钻井或修井时使用的一种井下动力工具，主要包括旁通阀总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成，且由上至下依次连接。旁通阀的作用是使循环钻井液流经马达，下钻时旁通通道打开，循环钻井液经过旁通阀流入钻杆；钻进时，旁通通道关闭，钻井液为马达提供动力；起钻或接单根时，旁通通道打开，使钻杆内的钻井液泄出至钻杆与井壁的环空；当无循环或低流量循环时，旁通通道打开，钻井液可流入或流出钻杆，以平衡钻柱内外的液柱压差。旁通阀具有保护马达以及起/下钻柱时钻井液不溢流于井台上的作用。

常规旁通阀主要包括阀体、阀芯、阀套、弹簧、阀口总成等；阀芯为中空结构，钻井液从阀芯中心孔流过；阀套由位于其下端安装在阀体内孔的孔用弹性挡圈轴向定位；阀芯在弹簧的作用下与阀套配合，开启或关闭旁通液流通道。由于钻井液的压力直接作用在孔用弹性挡圈上，使得挡圈极易脱落而发生事故；同时钻井液中含有大量固体颗粒物且具有腐蚀性，阀芯经过长时间的冲击腐蚀，阀芯损坏使得旁通阀关闭不严，导致马达动力不足。阀芯上的泄流孔正对着阀口总成，易造成阀口总成脱落。

实用新型内容

为了克服现有旁通阀的孔用弹性挡圈受力大、易脱落，阀芯长时间受到冲击腐蚀而损坏，使得旁通阀关闭不严，阀口总成易脱落等不足，本实用新型提 供一种活塞式螺杆钻具旁通阀。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：活塞式螺杆钻具旁通阀，阀体上端有与钻杆连接的螺纹，下端有与马达连接的螺纹，阀体中部有径向旁通孔连通阀体内外，径向旁通孔外端部安装有阀口总成，孔用弹性挡圈安装在阀体上端部，中空结构的阀芯位于孔用弹性挡圈下方，阀体内孔的径向旁通孔下方有内凸台；阀芯外圆周为上大下小的阶梯轴，至少有三个阶梯，中部外圆上安装有弹簧，阀芯下端的外圆上有轴向导流槽。阀芯上端部外圆、轴向导流槽所处台阶的外圆与阀体内孔为滑动配合，阀芯与阀体的滑动配合表面安装有径向密封圈。阀芯处于关闭状态时，轴向导流槽上方的台阶端面坐在阀体内凸台上，阀体的内外通道关闭。阀芯处于开启状态时，阀芯上端位于阀体内孔上部安装的孔用弹性挡圈之下，轴向导流槽连通阀体内孔与径向旁通孔。

本实用新型的有益效果是，结构简单，易于装配；降低了因泥浆腐蚀导致阀芯失效的风险；孔用弹性挡圈因不承受正压力，避免从挡圈槽中脱落，阀口总成不会脱落，泥浆中包含的固体颗粒物无法通过径向旁通孔进入旁通阀，有效延长了旁通阀的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型活塞式螺杆钻具旁通阀结构示意图，左侧为阀芯关闭状态，右侧为阀芯开启状态。

图中：1.阀体，2.孔用弹性挡圈，3.密封圈，4.阀芯，5.弹簧，6.径向旁通孔，7.阀口总成，8.内凸台，9.轴向导流槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型活塞式螺杆钻具旁通阀包括阀体1、阀芯4、弹簧5、孔用弹性 挡圈2，阀体1的上端有与钻杆连接的螺纹，下端有与马达连接的螺纹。

阀体1中部有径向旁通孔6连通阀体1内外，径向旁通孔6的外端部安装有阀口总成7。孔用弹性挡圈2安装在阀体1的上端部，阀体1内孔的径向旁通孔下方有内凸台8；中空结构的阀芯4位于阀体1内孔中孔用弹性挡圈2与内凸台8之间。

阀芯4为上大下小的阶梯轴，且至少有三个阶梯。阀芯4中部外圆上安装有轴向弹簧5，阀芯4下端的外圆上有由下至上的轴向导流槽9。阀芯4的上端部外圆、轴向导流槽9所处台阶的外圆与阀体1内孔之间为滑动配合，阀芯4可以沿阀体1内孔上下滑动，阀芯4与阀体1的滑动配合表面径向安装有密封圈3。

安装本实用新型活塞式螺杆钻具旁通阀的螺杆钻具，在起下钻、接单根以及无循环或低流量循环时，钻杆内上下压力平衡，阀芯4在弹簧5的作用下沿阀体1内孔向上移动至孔用弹性挡圈2处，旁通通道打开(参见图1右侧)，钻杆内的泥浆经过阀芯4的轴向导流槽9、径向旁通孔6循环流入或流出钻杆。钻进作业时，阀芯4在钻压的作用下向下滑动，直至轴向导流槽9上方的台阶端面坐在阀体1内凸台8上，旁通通道关闭(参见图1左侧)，泥浆产生的冲击力直接作用于阀体1上。

本实用新型活塞式螺杆钻具旁通阀具有结构简单、便于制造，使用中阀芯受力小，避免挡圈脱落，阀口总成不承受泥浆冲击，不会脱落，能够有效延长旁通阀的使用寿命。