一种顶部驱动钻井的自动防喷阀制造技术

本实用新型专利技术公开了一种顶部驱动钻井的自动防喷阀，包括：旋塞和旋塞阀，所述自动防喷阀上端与顶驱上旋塞相连接；所述旋塞内设置有泥浆通道口，所述旋塞阀与旋塞阀芯内设置有通孔，且通孔与泥浆通道口相连通；所述通孔内安装有用于控制泥浆通道口开合的阀体机构。本实用新型专利技术的目的是，自动开启或关闭中心管的泥浆通道；有效的保护泥浆泵；有效的阻断了泥浆的迸溅，和防止井喷时泥浆回流损坏顶驱装置。

An automatic blowout preventer for top drive drilling

The utility model discloses an automatic blowout preventer for top drive drilling, which comprises a cock and a cock valve, wherein the upper end of the automatic blowout preventer is connected with the upper cock of top drive; the cock is provided with a mud passage port, the cock valve and the cock valve core are provided with a through hole, and the through hole is connected with the mud passage port; the through hole is provided with a through hole for controlling the opening and closing of the mud passage port Body mechanism. The purpose of the utility model is to automatically open or close the mud channel of the central pipe, effectively protect the mud pump, effectively block the mud splashing, and prevent the mud backflow from damaging the top drive device during blowout.

【技术实现步骤摘要】
一种顶部驱动钻井的自动防喷阀
本技术涉及开采钻井设备领域，尤其涉及一种顶部驱动钻井的自动防喷阀。
技术介绍
顶部驱动钻井装置在钻井工作过程中，钻杆前端的钻头在钻井过程中需要冷却润滑，需要将地面上泥浆罐的泥浆吸入到井下的钻头上，以发挥冷却钻头，润滑钻头的作用。目前，安装于井下的防井喷装置，大多为人工操作开关控制，当井喷发生时不能及时关闭泥浆通道，容易出现泥浆回流，损坏旋塞阀和泥浆泵，同时也存在安全隐患；当旋塞阀关闭后，泥浆通道口的泥浆容易滞留在井口，影响环境，不环保。
技术实现思路
针对上述缺陷或不足，本技术的目的在于提供一种顶部驱动钻井的自动防喷阀，当旋塞阀关闭不需要泥浆或遇到高压井喷时，自动关闭中心管的泥浆通道。为达到以上目的，本技术的技术方案为：一种顶部驱动钻井的自动防喷阀，包括：旋塞和旋塞阀，所述旋塞一端与旋塞阀的轴键相配合；所述轴键内设置有泥浆通道口，所述旋塞内设置有通孔，且通孔与泥浆通道口相连通；所述通孔内安装有用于控制泥浆通道口开合的阀体机构。所述阀体机构包括：固定安装于通孔内的体阀套，所述阀套与阀体一端相连接，且所述阀体外壁与阀套外壁紧贴旋塞内壁；所述阀体另一端与泥浆通道口相连通，所述阀套内安装有可滑动的阀芯，所述阀芯端头与阀体通道端口相配合；所述阀套沿外壁径向开设有若干通道槽，通道槽开设有用于泥浆流经的开口，所述开口穿透阀套与泥浆通道口相连通，所述通道槽的出口与通孔相连通；当阀芯端头收缩，开口与泥浆通道口相连通，形成泥浆流经的通道；当阀芯端头复位与阀体通道端口接触，开口密封，泥浆通道口关闭。所述通道槽的出口边缘圆弧过渡至阀套端头。所述通道槽以中心轴为圆心沿阀套端面边缘均匀设置有3个通道槽，且通道槽横截面呈椭圆型。所述阀套内部设置有第一空腔，所述阀芯设置于第一空腔内，所述阀芯外壁与阀套内壁紧密接触；所述阀芯内设置有第二空腔，所述第二空腔内设置有弹簧，所述弹簧的一端与第一空腔底部固定连接，弹簧另一端与阀芯端头固定连接。所述阀芯的端头为球面端头。所述阀体下端外壁设有第一密封圈，所述阀芯外壁设有第二密封圈。与现有技术比较，本技术的有益效果为：由于本技术的防喷装置结构，很好的阻断了泥浆的迸溅，井口的设施也无需增加防溅装置，实现了环保的作用。当井下有超过一定值的反向压力产生时，将自动防喷阀的阀芯顶到阀体端口，阻止了下部泥浆反流，起到了保护旋塞阀和泥浆泵的作用，以及防喷的作用；尤其是当井喷发生时，钻机整个现场必须切断电源，但在没有电的情况下，该自动防喷阀可自行关闭，起到了保护顶部驱动钻井设备的作用。附图说明图1是本技术装置阀体关闭时结构示意图；图2是本技术装置阀体打开时结构示意图；图3是本技术装置阀体截面A向剖示图；图4是本技术装置阀体机构局部示意图。图中，1—阀体；2—阀套；2-1—通道槽；2-2—第一空腔；3—阀芯；3-1—第二空腔；4—弹簧；5-1—第一密封圈；5-2—第一密封圈；6—开口；7—泥浆通道；8—旋塞；9—旋塞阀；9-1—轴键；10—通孔。具体实施方式下面将结合附图对本技术做详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术的保护范围。如图1至图4所示，一种顶部驱动钻井的自动防喷阀，包括：旋塞8和旋塞阀9，所述旋塞8一端与旋塞阀9的轴键9-1相配合；所述轴键9-1内设置有泥浆通道口7，所述旋塞8内设置有通孔10，且通孔10与泥浆通道口7相连通；所述通孔10内安装有用于控制泥浆通道口7开合的阀体机构。具体的，所述阀体机构包括：固定安装于通孔10内的体阀套2，所述阀套2与阀体1一端相连接，且所述阀体1外壁与阀套2外壁紧贴旋塞8内壁；所述阀体1另一端与泥浆通道口7相连通，所述阀套2内安装有可滑动的阀芯3，所述阀芯3端头与阀体1通道端口相配合；所述阀套2沿外壁径向开设有若干通道槽2-1，通道槽2-1开设有用于泥浆流经的开口6，所述开口6穿透阀套2与泥浆通道口7相连通，所述通道槽2-1的出口与通孔10相连通；当阀芯3端头收缩，开口6与泥浆通道口7相连通，形成泥浆流经的通道；当阀芯3端头复位与阀体1通道端口接触，开口6密封，泥浆通道口7关闭。进一步的，所述通道槽2-1的出口边缘圆弧过渡至阀套2端头。进一步的，所述通道槽2-1以中心轴为圆心沿阀套2端面边缘均匀设置有3个通道槽2-1，且通道槽2-1横截面呈椭圆型。具体的，所述阀套2内部设置有第一空腔2-2，所述阀芯3设置于第一空腔2-2内，所述阀芯3外壁与阀套2内壁紧密接触；所述阀芯3内设置有第二空腔3-1，所述第二空腔3-1内设置有弹簧4，所述弹簧4的一端与第一空腔2-2底部固定连接，弹簧4另一端与阀芯3端头固定连接。优选的，所述阀芯3的端头为球面端头。进一步的，所述阀体1下端外壁设有第一密封圈5-1，所述阀芯3外壁设有第二密封圈5-2。本技术的工作原理：顶部驱动钻井装置的下部中心设置有主轴，主轴中心是空心管道，用于输送地面上泥浆罐的泥浆到井下，主轴下端安装旋塞阀9，旋塞阀9下端连接自动防喷阀，自动防喷阀的下端连接钻杆，钻杆前端设置有钻头；钻头在钻井过程中需要冷却润滑，泥浆泵将地面上泥浆罐的泥浆吸入到主轴中心管道，经过旋塞阀9及自动防喷阀，进入钻杆，到达钻头，以发挥冷却钻头，润滑钻头的作用。当顶部驱动设备的主轴下端旋塞阀9开启时，泥浆流入泥浆通道口7，当压力达到一定值时，泥浆推动阀芯3端头，阀芯3内部弹簧4收缩，使阀芯3球面端头打开阀体1的通道端口，阀套2的开口6打开，泥浆通过开口6流经通道槽2-1至旋塞8的通孔10，最终流出井口，实现自动防喷阀的自动开启。当发生井喷时，不能及时关闭泥浆通道，井下有超过一定值的反向压力(气体)或反流泥浆时，即便反向压力或反流泥浆从通孔10进入到通道槽2-1，由于阀芯3的特殊结构，反向压力使阀芯3的端头闭合更紧密，有效的阻挡了反向压力进到泥浆通道口7，从而保护了旋塞阀以及整个顶部驱动设备。当顶部驱动设备的主轴下端旋塞阀9关闭时，阻断泥浆流出，当泥浆通道7的压力低于一定值时，阀芯3内部的弹簧4复位，使阀芯3的球面端头顶到阀体1端口，即可封闭通道内的泥浆不再外泄，实现自动防喷阀的自动关闭。当顶部驱动设备的泥浆泵关闭，旋塞阀9打开时，泥浆流到井下的压力越来越小，足以小到自动防喷阀的自动关闭，此时自动防喷阀给泥浆流一个缓冲，泥浆流逐渐流向井下，防止泥浆流因阻力过猛，将泥浆滞留在井口以及迸溅到井口周围。综上所述，当阀芯3端头收缩，阀体1通道端口打开时，泥浆通道口7、阀体1通道、开口6、通道槽2-1以及通孔10相连通，形成泥浆流经的通道；当阀芯3端头复位，阀体1通道端口闭合时，泥浆通道口7与通道槽2-1的开口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种顶部驱动钻井的自动防喷阀，其特征是，包括：旋塞(8)和旋塞阀(9)，所述旋塞(8)一端与旋塞阀(9)的轴键(9-1)相配合；所述轴键(9-1)内设置有泥浆通道口(7)，所述旋塞(8)内设置有通孔(10)，且通孔(10)与泥浆通道口(7)相连通；所述通孔(10)内安装有用于控制泥浆通道口(7)开合的阀体机构。/n

【技术特征摘要】
1.一种顶部驱动钻井的自动防喷阀，其特征是，包括：旋塞(8)和旋塞阀(9)，所述旋塞(8)一端与旋塞阀(9)的轴键(9-1)相配合；所述轴键(9-1)内设置有泥浆通道口(7)，所述旋塞(8)内设置有通孔(10)，且通孔(10)与泥浆通道口(7)相连通；所述通孔(10)内安装有用于控制泥浆通道口(7)开合的阀体机构。


2.根据权利要求1所述的一种顶部驱动钻井的自动防喷阀，其特征是，所述阀体机构包括：固定安装于通孔(10)内的体阀套(2)，所述阀套(2)与阀体(1)一端相连接，且所述阀体(1)外壁与阀套(2)外壁紧贴旋塞(8)内壁；所述阀体(1)另一端与泥浆通道口(7)相连通，所述阀套(2)内安装有可滑动的阀芯(3)，所述阀芯(3)端头与阀体(1)通道端口相配合；所述阀套(2)沿外壁径向开设有若干通道槽(2-1)，通道槽(2-1)开设有用于泥浆流经的开口(6)，所述开口(6)穿透阀套(2)与泥浆通道口(7)相连通，所述通道槽(2-1)的出口与通孔(10)相连通；当阀芯(3)端头收缩，开口(6)与泥浆通道口(7)相连通，形成泥浆流经的通道；当阀芯(3)端头复位与阀体(1)通道端口接触，开口(6)密封，泥浆通道口(7)关...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖代行，沈昭，
申请(专利权)人：沈昭，
类型：新型
国别省市：陕西;61