[实用新型]一种钻杆浮阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钻杆浮阀，属于油气开采领域中钻井工艺的配套井下工具。

背景技术

在油气开采过程中，井下压力极大，如果操作不当或是井下配套工具不适用，容易造成气涌事故。一旦发生井喷，会直接威胁到附近工作人员的生命安全，也会对周围环境造成不可估量的损失。所以在油气开采工艺中，井下配套工具的改进一直都是研究重点。

钻杆浮阀是一种广泛应用于石油天然气钻井工艺中的内防喷工具，一般连接在钻头之上，其并不阻碍泥浆的正循环，主要用来防止井涌或井喷的发生。在停泵换钻杆时，浮阀还能防止切屑从钻头喷嘴中返回。浮阀按其阀芯形状可分类为箭式、半球式和阀板式。其中，阀板式钻具浮阀内的阀板是通过一个侧向弹簧固定在阀座上，当钻井液正循环时，阀板克服阀芯复位弹簧阻力，浮阀开启，钻具内通道畅通；然而在高温、高压、高流速的工作条件下，弹簧极易出现疲劳或失效，导致在钻井液正循环停止或发生溢流、井涌时，钻具内通道不能及时关闭或无法关闭，甚至引起重大安全事故的发生。

箭式浮阀由阀座体和阀芯构成，阀芯由阀芯头、阀芯杆、弹簧和导向套构成，阀芯头的另一端与阀芯杆轴向相连，导向套套在阀芯杆上并与导向杆滑动配合，弹簧套在阀芯杆上阀芯头和导向套之间，导向套轴向卡接在芯体上的环形卡套内。它具有使用稳定性好、拆装方便、密封性好的优点。

现有箭式浮阀密封机构常采用的是橡胶垫与阀座内壁锥度密封，由于地下环境及浆液的腐蚀和冲刷，阀座内壁也很容易锈蚀，同时橡胶密封面也容易在浆液的冲刷下磨损，从而造成密封效果下降，易造成安全隐患。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种改进密封的钻杆浮阀，通过对密封结构进行改进，降低密封面的锈蚀及磨损，增加浮阀的密封性和安全系数，以弥补现有技术的不足。

为达到上述目的，本实用新型采取的具体技术方案为：

一种钻杆浮阀，包括阀座体，所述阀座体的外部设有外密封圈，其特征在于，该浮阀还包括位于阀座体内部的阀芯和定位导向套，阀芯包括阀芯头和阀芯杆，阀芯杆下端部位于定位导向套内，定位导向套固定于阀座体上，阀芯头与定位导向套之间设有复位弹簧；所述阀芯头的上部为圆锥形结构，阀芯头的下端部为圆柱形结构，且该圆柱形结构的宽度大于圆锥形结构的宽度；所述阀座体内侧设有密封环基体以及与该密封环基体紧密配合的密封橡胶环，所述密封橡胶环位于阀芯头下端部的圆柱形结构的上方，且密封橡胶环与该圆柱形结构能够形成同一水平的密封面，密封环基体与阀座体之间采用螺丝固定。

本实用新型为一箭式浮阀，阀芯包括阀芯头和阀芯杆，其中阀芯头不仅仅只是一圆锥形结构，还包括底部的圆柱形结构，这就避免了橡胶垫的使用；阀芯头与橡胶环配合形成密封面，这种密封结构在正常井下钻进中不易被循环泥浆冲刷腐蚀，能够保持良好的密封效果，极大的延长了浮阀的使用寿命，同时也增加了浮阀的安全系数。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

其中，1-阀座体，2-外密封圈，3-阀芯，4-复位弹簧，5-定位导向套，6-密封环基体，7-密封橡胶环，8-固定螺丝。

具体实施方式

以下结合附图以及具体实施例进一步说明本实用新型。

如图1所示的钻杆浮阀，包括阀座体1，所述阀座体1的外部设有外密封圈2，以及位于阀座体1内部的阀芯3和定位导向套5，阀芯3包括阀芯头和阀芯杆，阀芯杆下端部位于定位导向套5内，定位导向套5固定于阀座体1上，阀芯头与定位导向套5之间设有复位弹簧4；所述阀芯头的上部为圆锥形结构，阀芯头的下端部为圆柱形结构，且该圆柱形结构的宽度大于圆锥形结构的宽度；所述阀座体1内侧设有密封环基体6以及与该密封环基体6紧密配合的密封橡胶环7，所述密封橡胶环7位于阀芯头下端部的圆柱形结构的上方，且密封橡胶环7与该圆柱形结构能够形成同一水平的密封面，密封环基体6与阀座体1之间采用螺丝8固定，能够达到更好的密封效果。

上述浮阀使用时，阀座体1外部设有外密封圈2，可将浮阀密封安装在需要的位置，当压力由上至下作用于阀芯头时，阀芯3向下移动，阀芯杆在定位导向套5内滑动，使得阀芯头与密封橡胶环7形成的密封面断开，实现了阀门的开启；当无正压力或存在由下至上的作用力时，在复位弹簧4的推动下阀芯头迅速上移，阀芯头与密封橡胶环7重新形成密封面，向上压力越大密封面越难以断开，阀芯3实现了与阀座体1的密封配合，保证了良好的密封效果。

上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型并不局限于说明书中的内容，必须根据权利要求来确定其保护范围。