[发明专利]一种带压开关旋塞阀及使用方法

说明书

本发明公开了一种带压开关旋塞阀及使用方法，带压开关旋塞阀包括阀体、阀芯组合、阀针和操作组件，设计思路是在现有旋塞阀的基础上开设旁路，阀针安装于阀体，阀针的前端塞入旁路，阀针的后端通过螺纹连接在阀体上，通过工具旋转阀针操作可以塞堵或者打开旁路，旁路内设置有润滑液体，而且此旁路设置在阀体内部，不影响管柱的拆装和正常工作，实现了旁路的内置。即通过一种阀针进行旁路的“开”和“关”，用以打通或者关闭阀芯上腔和下腔的压强，从而实现阀芯的上下腔的压力平衡，轻松实现旋塞阀的带压开和带压关，特别适用于管柱内压大于等于21MPa，需要带压开关的场合，这样方便了钻井、压井等的施工，增强了井上处理事故的安全性和能力。

技术领域

本发明涉及油田设备技术领域，具体而言，涉及一种带压开关旋塞阀及使用方法。

背景技术

目前，旋塞阀作为一种钻具内防喷球阀已经广泛应用在国内外的钻井和修井施工作业中，用于隔断或者连通钻柱水眼中的液体。在正常钻进过程中打开阀钻井液进入钻柱，接单根时关闭阀可以避免钻井液溅在井台上，既避免了钻井液的浪费，又满足了环保要求；当井下发生井涌、井喷等事故时及时关闭阀可以防止可燃气体或者液体溢出井口，造成人员伤亡和财产损失，这是需要的是“带压关阀”；为了处理井涌或井喷等事故，当现场做好准备后，比如需要重新打开阀进行压井作业，这时需要的是“带压开阀”。

在正常钻进过程和出现井下压力过大时，由于阀的这种球阀结构，当进行“带压开关”操作时，钻柱水眼中的压力都会顶住球芯，当压强小于21MPa时，一个人的力量还基本能够执行，当达到和超过21MPa时，人力就力不从心了，但是越是这种时刻越需要及时的关闭或者打开阀。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带压开关旋塞阀及使用方法，其能够平衡开关阀的上下腔的压力，轻松实现开关阀的带压开和带压关，特别适用于需要带压开关的场合，这样方便了钻井、压井等的施工，增强了井上处理事故的安全性和能力。

本发明的实施例是这样实现的：

一种带压开关旋塞阀，其包括阀体、阀芯的组合、阀针和用于转动阀芯的操作组件，阀体内设置有用于流通的旁路，旁路具有两个出口端且连通阀芯两侧的流体，阀针安装于阀体，阀针的第一端卡入旁路，阀针的第二端用于操作卡紧旁路，阀针通过卡入旁路进行密封且阻隔旁路内的液体流通，旁路内设置有润滑液体，阀芯位于阀体内，操作组件的一端连接至阀芯且另一端连接至阀体外。

在本发明较佳的实施例中，上述带压开关旋塞阀还包括安装于阀体内的下球座、波簧、上球座、上拼环、下拼环、连接上拼环顶部的支撑圈和位于支撑圈顶部的孔用弹性挡圈，下球座连接至阀芯底部，上球座连接至阀芯顶部，波簧安装于下球座底部；操作组件设置有一个或位置相对的两个，操作组件包括操作键、位于操作键外的操作键套和连接操作键的十字节。

在本发明较佳的实施例中，上述通过顶压的方式将阀针的第一端卡紧并阻隔旁路，阀针的第一端的宽度或直径大于旁路的截面；或通过旋转的方式将阀针的第一端卡紧并阻隔旁路，阀针的第二端具有供工具旋转卡紧的卡位纹；进一步地，阀针的第一端设置为圆锥形，阀针的第二端端面向内凹设有大头内六角，阀针的第二端侧面设置有螺纹。

在本发明较佳的实施例中，上述带压开关旋塞阀还包括环状的安全卡箍，安全卡箍设有用于插入工具卡住阀针倒退的针孔，针孔连通安全卡箍内侧面和外侧面，针孔的大小小于阀针的第二端的截面大小；安全卡箍的内侧还设有限制阀针退出的限位沉台。

在本发明较佳的实施例中，上述安全卡箍包括第一半环箍体和第二半环箍体，第一半环箍体和第二半环箍体通过锁紧件相互固定在阀体外，针孔设置于第一半环箍体。

在本发明较佳的实施例中，上述阀芯为球芯，球芯设置有通孔，通孔在球阀打开阀体两端时连通球芯内外液体。

在本发明较佳的实施例中，上述带压开关旋塞阀还包括阀针密封圈，阀针密封圈设置于阀针的第二端外侧，阀针密封圈将旁路和阀针之间的间隙密封。