[实用新型]钻井用磁性泥浆阀

说明书

本实用新型涉及钻井用磁性泥浆阀，主要由内螺纹、外螺纹、固定阀、固定阀钻井液流道、游动阀、游动阀钻井液流道和游动阀滑动轨道组成。钻井用磁性泥浆阀用于解决钻井作业中增加钻杆时，溢出钻井液增加成本，影响正常钻井作业等问题。钻井用磁性泥浆阀在钻井作业中增加钻杆时，固定阀和游动阀由于磁性作用紧贴在一起，泥浆阀关闭，钻井液全部封存在上部的方钻杆内；当新钻杆安装完毕后，高压钻井液将紧贴在一起的固定阀和游动阀分开，钻井液通过固定阀和游动阀钻井液流道进入下部钻杆。通过安装钻井用磁性泥浆阀后，消除连接新钻具过程中的钻井液损失，降低成本，降低事故发生率，节省钻井时间，提高钻井效率。

技术领域

本实用新型涉及石油钻井装备领域，具体涉及钻井用磁性泥浆阀。

背景技术

石油钻井作业是整个油气田勘探开发系统工程中的一个过程，是通过向地下钻孔直到与目标储层连通的过程，其中钻杆是钻井的重要工具，钻头能够从地面钻到地下目标储层，是通过套管给钻头提供转动的动力，同时在钻井过程中通过套管循环钻井液。目前常用的钻杆每根长度约10m，通过钻杆两端的公母扣连接，随着钻井深度的增加，需要不断的增加钻杆的数量来增加深度。在每次增加钻杆时，通过卸扣，在地面上将钻杆与提供动力的方钻杆分离，再安装新钻杆，然后再与方钻杆连接。

钻杆内部是循环钻井液的通道，当钻杆在地面卸扣时，由于地层压力作用，钻杆内部的钻井液会溢出，钻井液溢出后很产生如下危害：1)钻井液中的各种化学添加剂对人体伤害很大，工人在操作过程中受溢出钻井液的影响较大；2)溢出的钻井液会在钻井工作台上散开，使工作台变得湿滑，对钻井工人的生命安全造成潜在的威胁；3)当钻杆卸扣时，卸扣处上部方钻杆内的的钻井液会全部喷出，只有在确定没有钻井液继续溢出的情况下才会进行下一步连接钻杆操作，此时溢出的钻井液全部浪费，接钻杆时间增加，钻井成本大幅增长；4)溢出的钻井液会污染周围的环境，随着新的环保法的要求的改进，对钻井液污染的监管越来越严格。因此，在增加钻杆时钻井液的溢出对环境、人员、钻井成本和钻井安全都带来了严重的危害。

针对上述问题，目前亟需设计一套有效的解决方案。

实用新型内容

基于以上分析，本实用新型设计了钻井用磁性泥浆阀，该工具的固定阀和游动阀具有磁性，当钻杆卸扣时，钻井液在管线中没有压力，具有磁性的固定阀和游动阀由于磁性吸引力紧贴在一起，对钻杆上部的钻井液进行封堵；当连接新的钻杆后，钻井液需要在钻杆内恢复流通，在地面通过对钻井液加压后，钻井液将封堵部件两部分分开，钻井液在钻杆内恢复流通。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

钻井用磁性泥浆阀主要由内螺纹、外螺纹、固定阀、固定阀钻井液流道、游动阀、游动阀钻井液流道和游动阀滑动轨道组成。

钻井用磁性泥浆阀通过内螺纹安装在方钻杆底部，下部通过外螺纹与钻杆连接，固定阀固定在所述泥浆阀内部偏上，固定阀上开有四个固定阀钻井液流道，固定阀中心位置为圆柱凸台，圆柱凸台两端圆柱直径不同，圆柱凸台下端的圆柱直径小于上端圆柱直径。游动阀为中空圆环，游动阀通过游动阀滑动轨道与钻井用磁性泥浆阀内壁连接，游动阀中心位置为游动阀钻井液流道，游动阀钻井液流道为圆柱形，圆柱上端直径大于下端直径，游动阀可以在游动阀滑动轨道上下自由滑动。其中固定阀中间位置的圆柱凸台外径尺寸与游动阀中间的开口圆孔的内径尺寸相同，在固定阀和游动阀组合在一起时，形成严密的密封作用，阻止钻井液流通。在上述游动阀之所以能够自由上下滑动，是因为游动阀安装在游动阀滑动轨道上，游动阀滑动轨道是由非磁性塑胶材料制成，表面光滑。

在钻井过程中，需要增加钻杆时，地面的钻井液增压泵关闭，对钻井液的增压作用逐渐减小，直至钻井液静止，此时，固定阀和游动阀由于磁性作用相互吸引，游动阀向固定阀移动，直到游动阀和固定阀紧贴在一起，游动阀和固定阀紧贴在一起后，游动阀封堵了固定阀钻井液流道，固定阀同时也封堵了游动阀钻井液通道，钻井用磁性泥浆阀将钻井液全部封存在上部的方钻杆内，防止钻井液在增加钻杆时溢流。