一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀及其使用方法技术方案

本发明专利技术涉及一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀，包括三通阀本体、三通球阀体、旁通阀将旁通泄压阀与主通道三通球阀体安装在同一主轴截面位置，实现旁通泄压阀与主通道三通球阀集中布置。集成式T型三通阀包括三通阀本体、三通球阀体、旁通阀等组成。旁通阀主轴与主阀主轴垂直布置，转动旋钮，实现主阀通断和旁通阀通断切换，成为集成式T型三通阀，旋转内六角调整螺钉即可完成全部工作，不需要安装开启旁路，切换方便、结构简化、其通用性好、操作方便、密封性佳。

【技术实现步骤摘要】
一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀及其使用方法
本专利技术涉及一种用于石油天然气行业钻井工程领域的工具，具体为一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀及使用方法。
技术介绍
不间断循环钻井系统是世界钻井界近年来出现的一项新技术,该系统可以在接单根或立根期间保持钻井液的不间断循环,能够有效解决窄钻井液密度窗口的钻井问题。在钻井作业过程中，当接卸单根或立柱时，由于停泵或开泵会引起井底的压力波动，从而带来一系列井下复杂问题。不间断连续循环钻井技术就是为了解决这一问题而提出的，该技术主要采用连续循环阀，实现接卸单根或立柱时关闭主通路循环，开启连续循环阀的旁通路进行持续循环，从而维持恒定的钻井循环排量和当量密度，防止接卸单根或立柱时停止循环引起的井壁坍塌、溢流、沉砂卡钻等事故复杂的发生；同时气体钻井时还可以持续不断的携带进入井筒内的地层水，防止水在井内的积聚、浸泡井壁，避免出现过高的注入压力，避免气体钻井井下复杂的发生；在充气、泡沫钻井时可以避免钻具内和环空气液分离，保证井筒内维持恒定的流体柱压力和注入压力。目前，国内外连续循环阀钻井系统的连续循环阀装置集成度低，操作不方便；重复密封的可靠性差；通用性差，不能适用于多种钻井循环介质钻井条件的连续循环作业，易导致连续循环作业的中断。
技术实现思路
本专利技术目的：为解决以上问题本专利技术提供一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀及使用方法。本专利技术的内容：一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀，包括三通阀本体、三通球阀体、旁通阀将旁通泄压阀与主通道三通球阀体安装在同一主轴截面位置，实现旁通泄压阀与主通道三通球阀集中布置。集成式T型三通阀包括三通阀本体、三通球阀体、旁通阀等组成。旁通阀主轴与主阀主轴垂直布置，转动旋钮，实现主阀通断和旁通阀通断切换，成为集成式T型三通阀。三通阀本体上下螺纹为英制管螺纹，分别于钻杆母、公扣连接。三通球阀体由三通球阀、上球座、下球座、旋钮、紧固螺栓、调整螺栓、波形弹簧垫圈和密封组成，三通球阀开有半圆形键槽，旋钮半圆形键与半圆形键槽结合，旋钮通过内六角调整螺钉旋转带动三通球阀转动，转动幅度为90°。三通球阀上下为上球座和下球座，上下球座提供三通球阀密封。上下球座与三通球阀需要配合研磨，确保密封面密封性。三通球阀体的上球座上面为波形弹簧垫圈、调整螺栓和紧固螺栓，调整螺栓和紧固螺栓提供上下球座与三通球阀密封压力调整，一方面调整波形弹簧垫圈压力，确保密封性；另一方面通过调整波形弹簧垫圈压力，使内六角调整螺钉旋转三通球阀扭矩保持合适水平，能够做到操作工作手动调节。旁通阀包括侧面密封座、泄压堵、旁通阀端盖和波形弹簧垫圈及密封等组成。泄压堵开有泄压槽，确保压力变换不产生不利影响。旁通阀端盖带有六角调整螺钉，用于拆卸旁通阀。外接对应尺寸的由壬公扣连接杆，接旁路循环系统管路。一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀的装配方法，首先安装波形弹簧垫圈、下球座、侧面密封座、三通球阀、上球座、波形弹簧垫圈、调整螺栓和紧固螺栓，三通球阀键槽方向对准旋钮键方向，旁通阀侧面密封座提前安装；后安装旁通阀的波形弹簧垫圈和旁通阀端盖。一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀的使用方法：主回路正常循环工况：将三通阀本体1与上下钻杆链接，将旁通阀端盖12拆下，外接对应尺寸的由壬公扣连接杆，接旁路循环系统管路。三通球阀6处于上下联通状态，主通道管路处于打开状态，系统进入正常循环钻井工况，钻井液从上部钻杆，流经T型集成三通球阀体，流入下部钻杆，处于正常循环。此时，旁通阀处于关闭状态；旁通循环钻井工况。安装旁路连续循环接头，转动泄压堵13，泄压堵13泄压机构泄压，拆掉泄压堵，链接旁路循环接头；转动内六角调整螺钉6连接的旋钮7带动三通球阀6旋转90°，主通道三通球阀6关闭，同时打开三通球阀6第三通道朝向旁通阀位置，因此旁路管路打开，钻井液通过旁路建立新通道，保持连续循环；完成接立根后，转动内六角调整螺钉6连接的旋钮7带动三通球阀6转动90°，主通道管路打开，进入正常循环钻井工况。拆下由壬公扣连接杆，安装波形弹簧垫圈14，接上旁通阀端盖12，拧紧。本专利技术有益效果：旋转内六角调整螺钉即可完成全部工作，不需要安装开启旁路，切换方便、结构简化、其通用性好、操作方便、密封性佳。附图说明附图1是本专利技术的结构示意图主视图；附图2是本专利技术的结构示意图侧视图；附图3是旋钮转动时实现主通和旁通旋转示意图；附图4是由壬公扣连接杆结构示意；其中1三通阀本体、2紧固螺栓、3调整螺栓、4波形弹簧垫圈、5上球座、6三通球阀、7旋钮、8内六角调整螺钉、9固定旋钮、10下球座、11波形弹簧垫圈、12旁通阀端盖、13泄压堵、14波形弹簧垫圈、15旁通阀侧面密封座、16波形弹簧垫圈、17由壬公扣连接杆、18主通道管路、19旁路管路。具体实施方式结合附图1-4，对本专利技术作进一步的描述，本专利技术提到一种循环钻井系统集成式T型三通阀，包括三通阀本体1、三通球阀体、旁通阀等组成。其中，三通阀本体1连接上下钻杆。三通球阀体由三通球阀6和上球座5、下球座10、紧固螺栓2、调整螺栓3、旋钮7、固定旋钮9及附属波形弹簧垫圈4、波形弹簧垫圈11、内六角调整螺钉8等组成；三通球阀6由上球座5和下球座10提供密封，且接触面进行配研，粗糙度一般不高于Ra0.4，以确保密封性能；上球座5和下球座10提供密封压力由波形弹簧垫圈4和波形弹簧垫圈11提供，紧固螺栓2和调整螺栓3调整三通球阀6和上球座5、下球座10后面波形弹簧垫圈4和波形弹簧垫圈11的压力，确保在密封可靠基础上，手动内六角扳手实现手动转动三通球阀6；旋钮7上有内六角调整螺钉8，转动内六角调整螺钉8带动连接的旋钮7，进而带动实现三通球阀6实现上下通打开，实现上下通打开。旁通阀由旁通阀端盖12、泄压堵13、波形弹簧垫圈14和旁通阀侧面密封座15等组成。泄压堵13开有泄压槽，确保压力变换不产生不利影响。其中波形弹簧垫圈4、11、14和16结构相同，用于调整密封压力。三通阀本体1用于连接上下钻杆，分别于钻杆母、公扣连接。一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀的装配方法，首先安装波形弹簧垫圈11、下球座10、侧面密封座15、三通球阀6、上球座5、波形弹簧垫圈4、调整螺栓3和紧固螺栓2，三通球阀6键槽方向对准旋钮7键方向，旁通阀侧面密封座15提前安装；后安装旁通阀的波形弹簧垫圈14和旁通阀端盖12。一种循环钻井系统集成式T型三通阀的使用方法：主回路正常循环工况：将三通阀本体1与上下钻杆链接，将旁通阀端盖12拆下，外接对应尺寸的由壬公扣连接杆17，接旁路循环系统管路。三通球阀6处于上下联通状态，主通道管路18处于打开状态，系统进入正常循环钻井工况，钻井液从上部钻杆，流经T型集成三通球阀体，流入下部钻杆，处于正常循环。此时，旁通阀处于关闭状态。旁通循环钻井工况。安装旁路连续循环接头，转动泄压堵13，泄压堵13泄压机构泄压，拆掉泄压堵13，链接旁路循环接头；转动内六角调整螺钉8连接的旋钮7带动三通球阀6旋转90°，主通道三通球阀6关闭，同时打开三通球阀6第三通道朝向旁通阀位置，因此旁路管路19打开，钻井液通过旁路建立新通道，保持连续循环；完成接立根后，转动内六角调整螺钉8连接的旋钮7带动三通球阀6转动90°，主通道管路打开，进入正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀，其特征是：集成式T型三通阀包括三通阀本体、三通球阀体、旁通阀，所述旁通阀配置在三通球阀相同主轴截面内位置，旁通阀与主通道球阀集成为一体，三通球阀体由三通球阀（6）和上球座（5）、下球座（10）、旋钮（7）、紧固螺栓（2）、调整螺栓（3）、固定旋钮（9）及附属波形弹簧垫圈（4）、波形弹簧垫圈（11）、内六角调整螺钉（8）等组成；旋钮（7）通过键槽连接三通球阀体，旋钮（7）上有内六角调整螺钉（8），上球座（5）和下球座（10）安装在三通球阀（6）两侧，上下球座提供三通球阀（6）密封；旁通阀包括侧面密封座（15）、泄压堵（13）、旁通阀端盖（12）和波形弹簧垫圈（14）及密封等组成，旁通阀端设置有安装外接由壬公扣连接杆（17）的接口，三通阀本体（1）设置有连接上下部钻杆的接口，分别与钻杆母、公扣连接。

【技术特征摘要】
1.一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀，其特征是：集成式T型三通阀包括三通阀本体、三通球阀体、旁通阀，所述旁通阀配置在三通球阀相同主轴截面内位置，旁通阀与主通道球阀集成为一体，三通球阀体由三通球阀（6）和上球座（5）、下球座（10）、旋钮（7）、紧固螺栓（2）、调整螺栓（3）、固定旋钮（9）及附属波形弹簧垫圈（4）、波形弹簧垫圈（11）、内六角调整螺钉（8）等组成；旋钮（7）通过键槽连接三通球阀体，旋钮（7）上有内六角调整螺钉（8），上球座（5）和下球座（10）安装在三通球阀（6）两侧，上下球座提供三通球阀（6）密封；旁通阀包括侧面密封座（15）、泄压堵（13）、旁通阀端盖（12）和波形弹簧垫圈（14）及密封等组成，旁通阀端设置有安装外接由壬公扣连接杆（17）的接口，三通阀本体（1）设置有连接上下部钻杆的接口，分别与钻杆母、公扣连接。2.根据权利要求1所述的一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀，其特征在于：所述旋钮（7）旋转幅度为90°。3.根据权利要求1或2所述的一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀，其特征在于：三通球阀体的上球座（5）上面为波形弹簧垫圈（4）、调整螺栓（3）和紧固螺栓（2）。4.根据权利要求1或2所述的一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀，其特征在于：泄压堵（13）开有泄压槽。5.一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀装配方法，其特征在于：首先...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳吉祥，王国栋，周扬理，
申请(专利权)人：中国石油大学胜利学院，中国石油大学国家大学科技园管理委员会办公室，
类型：发明
国别省市：山东,37