一种双通道钻井井下浮阀制造技术

本发明专利技术提供一种双通道钻井井下浮阀，包括外层管、内层管、上密封总成、内阀芯、外阀芯、弹性件、下密封总成、流动转换部件组成。本发明专利技术通过螺纹连接的上密封总成、下密封总成，密封部位损坏后易于更换；设置在密封容纳空间中的弹簧不裸露与流动钻井液下，有效减少弹簧失效的可能性，提高易损件的使用寿命。

A kind of downhole float valve for dual channel drilling

【技术实现步骤摘要】
一种双通道钻井井下浮阀
本专利技术涉及石油与天然气钻井工程领域，特别涉及一种用于双通道钻井的井下浮阀。
技术介绍
作为一种油气勘探开发钻井技术，双通道钻井(ReelwellDrillingMethod)采用双壁钻杆(同轴双通道钻杆)实现钻井液的输入和返出。双壁钻杆内壁与外壁之间的外层通道用于由地面向井底送入钻井液，双壁钻杆内部的内层通道用于由井底向地面返回钻井液。在双壁钻具底部，钻井液从双壁钻杆外层通道进入井下钻具组合(BHA)，通过钻头水眼到达井底；携带岩屑的钻井液从钻杆与井眼的环空进入双壁钻杆的内层通道，进而返回地面。在油气钻井过程中，当地层压力大于钻井液产生的井底压力时，地层流体可能进入井筒，引起井涌，甚至井喷。为防止井涌、井喷的发生，需要安装防喷器(BOP)和钻具内防喷工具。井下浮阀是钻具内放喷工具的一种，在钻柱上安装井下浮阀可以封隔井下高压，防止地层高压流体经钻杆喷出地面。钻井液循环时，浮阀打开；钻井液停止循环时，浮阀自动关闭。双壁钻杆有内外两个通道，要求井下浮阀能够在停泵后自动封隔内外两个通道，开泵后自动开启两通道。目前的井下浮阀仅能对一个通道进行封隔，无法同时对两个通道进行封隔。因此，需要一种具有流动转换功能且实现内外双通道封隔的双壁钻杆井下浮阀。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术亟待解决的问题，提供一种双通道钻井井下浮阀，实现双通道反循环钻井井下流动转换和自动封隔井下高压。为实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供一种双通道钻井井下浮阀，包括外层管、内层管、上密封总成、内阀芯、外阀芯、弹性件、下密封总成、流动转换部件组成；所述流动转换部件连接在外层管的下部，所述流动转换部件内设有第一通路和第二通路，所述内层管位于外层管内，所述内层管与外层管之间形成第一通道，所述内层管内部设有第二通道，所述第一通道与第二通道分别与流动转换部件的第二通路和第一通路相连通；所述内层管的下端与上密封总成相连接，所述流动转换部件的上端与下密封总成相连接，所述内阀芯和外阀芯相连接并在弹性件的作用下沿竖直方向运动，当所述内阀芯和外阀芯位于最上方时，内阀芯与上密封总成紧密接触，外阀芯与外层管的内壁相接触，所述第一通道与第二通道分别与流动转换部件的第二通路和第一通路之间的通路关闭，当所述内阀芯与上密封总成分离时，所述第一通道与流动转换部件的第二通路相连通，第二通道与流动转换部件的第一通路相连通。进一步，所述内阀芯的顶端设有第一连接面，所述上密封总成的下端设有与第一连接面相匹配的第二连接面，所述第一连接面与第二连接面相接触时密封连接；所述内阀芯的内部设有至少一个第一通孔，所述第一通孔为L型的通孔，所述第一通孔的一端设置在内阀芯的侧壁上，另一端设置在内阀芯的下端并与第一通路相连通。进一步，所述外阀芯的的外侧壁设有第一接触斜面，所述外层管的内侧壁设有第二接触斜面，所述第一接触斜面与第二接触斜面接触时密封连接；所述上密封总成的外侧壁与外阀芯内侧壁相接触并形成滑动密封。进一步，所述内阀芯与外阀芯的连接处设有第一凹槽，所述弹性件和下密封总成的上部位于第一凹槽内；所述弹性件的上端与第一凹槽的内壁相连接，下端与下密封总成相连接。进一步，所述第一凹槽与下密封总成密封滑动连接，所述第一凹槽与下密封总成之间形成用于容纳弹性件的密闭空间。进一步，所述第一连接面与第二连接面之间的高度差与第一接触面与第二接触面之间的高度差相同。进一步，所述流动转换部件中，第一通路为进口位于中心处出口为与侧壁上的至少一个倾斜通孔；所述第二通路为进口位于外环出口位于底面中部的折弯通孔。进一步，所述上密封总成与内层管通过螺纹可拆卸的密封连接。进一步，所述下部密封总成与流动转换部件可拆卸的连接。进一步，所述下部密封总成与流动转换部件通过螺纹可拆卸的密封连接。进一步，所述弹性件为弹簧。本专利技术的有益效果在于采用通过螺纹连接的上密封总成、下密封总成，密封部位损坏后易于更换；设置在密封容纳空间中的弹簧不裸露与流动钻井液下，有效减少弹簧失效的可能性，提高易损件的使用寿命。附图说明图1是本专利技术关闭时的整体结构示意图；图2是本专利技术开启时的整体结构示意图；图3是本专利技术图2的A-A剖视图；图4是本专利技术图2的B-B剖视图。图中，外层管1、内层管2、上密封总成3、内阀芯4、外阀芯5、弹簧6、下密封总成7、流动转换部件8。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。结合附图1-3对本专利技术做进一步描述：本专利技术由外层管1、内层管2、上密封总成3、内阀芯4、外阀芯5、弹簧6、下密封总成7、流动转换部件8组成；内层管2位于外层管1内，二者相对位置固定(内层管2位于外层管1内，内层管2与外层管1连接所用结构与双壁钻杆的钻杆接头相同)；上密封总成3位于内层管2之下；内阀芯4、外阀芯5、弹簧6位于上密封总成3和下密封总成7之间；流动转换部件8位于外层管1和下密封总成7之下。所述流动转换部件8连接在外层管的下部，所述流动转换部件内设有第一通路81和第二通路82，所述内层管2位于外层管1内，所述内层管2与外层管1之间形成第一通道11，所述内层管2内部设有第二通道21，所述第一通道11与流动转换部件的第二通路相82连通，第二通道21与流动转换部件的第一通路81相连通；所述内层管2的下端与上密封总成3相连接，所述流动转换部件8的上端与下密封总成7相连接，所述内阀芯4和外阀芯5相连接并在弹簧6的作用下沿竖直方向运动，当所述内阀芯4和外阀芯5位于最上方时，内阀芯4与上密封总成3紧密接触，外阀芯4与外层管1的内壁相接触，所述第一通道11与第二通道21分别与流动转换部件的第二通路82和第一通路81之间的通路关闭，当所述内阀芯4与上密封总成分3离时，即内阀芯4和外阀芯5的组合件在压力作用下向下运动时，所述第一通道11与流动转换部件的第二通路相82连通，第二通道21与流动转换部件的第一通路81相连通。所述内阀芯4的顶端设有第一连接面41，所述上密封总成3的下端设有与第一连接面41相匹配的第二连接面31，所述第一连接面41与第二连接面31相接触时密封连接；所述内阀芯4的内部设有至少一个第一通孔42，所述第一通孔42为L型的通孔，所述第一通孔42的一端设置在内阀芯的侧壁上，另一端设置在内阀芯4的下端并与第一通路81相连通。所述外阀芯5的外侧壁设有第一接触斜面51，所述外层管1的内侧壁设有第二接触斜面12，所述第一接触斜面51与第二接触斜面12接触时密封连接，如图所示，接触斜面可以为一个也可以为多个折叠状的接触斜面；所述上密封总成3的外侧壁与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双通道钻井井下浮阀，其特征在于，包括外层管、内层管、上密封总成、内阀芯、外阀芯、弹性件、下密封总成、流动转换部件组成；/n所述流动转换部件连接在外层管的下部，所述流动转换部件内设有第一通路和第二通路，/n所述内层管位于外层管内，所述内层管与外层管之间形成第一通道，所述内层管内部设有第二通道，所述第一通道与流动转换部件的第二通路相连通，第二通道与流动转换部件的第一通路相连通；/n所述内层管的下端与上密封总成相连接，所述流动转换部件的上端与下密封总成相连接，/n所述内阀芯和外阀芯相连接并在弹性件的作用下沿竖直方向运动，当所述内阀芯和外阀芯位于最上方时，内阀芯与上密封总成紧密接触，外阀芯与外层管的内壁相接触，所述第一通道与第二通道分别与流动转换部件的第二通路和第一通路之间的通路关闭，当所述内阀芯与上密封总成分离时，所述第一通道与流动转换部件的第二通路相连通，第二通道与流动转换部件的第一通路相连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种双通道钻井井下浮阀，其特征在于，包括外层管、内层管、上密封总成、内阀芯、外阀芯、弹性件、下密封总成、流动转换部件组成；
所述流动转换部件连接在外层管的下部，所述流动转换部件内设有第一通路和第二通路，
所述内层管位于外层管内，所述内层管与外层管之间形成第一通道，所述内层管内部设有第二通道，所述第一通道与流动转换部件的第二通路相连通，第二通道与流动转换部件的第一通路相连通；
所述内层管的下端与上密封总成相连接，所述流动转换部件的上端与下密封总成相连接，
所述内阀芯和外阀芯相连接并在弹性件的作用下沿竖直方向运动，当所述内阀芯和外阀芯位于最上方时，内阀芯与上密封总成紧密接触，外阀芯与外层管的内壁相接触，所述第一通道与第二通道分别与流动转换部件的第二通路和第一通路之间的通路关闭，当所述内阀芯与上密封总成分离时，所述第一通道与流动转换部件的第二通路相连通，第二通道与流动转换部件的第一通路相连通。


2.根据权利要求1所述的双通道钻井井下浮阀，其特征在于，所述内阀芯的顶端设有第一连接面，所述上密封总成的下端设有与第一连接面相匹配的第二连接面，所述第一连接面与第二连接面相接触时密封连接；
所述内阀芯的内部设有至少一个第一通孔，所述第一通孔为L型的通孔，所述第一通孔的一端设置在内阀芯的侧壁上，另一端设置在内阀芯的下端并与第一通路相连通。


3.根据权利要求2所述的双通道钻井井下浮阀，其特征在于，所述外阀芯的的外侧壁设有第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁，李汉兴，杨向前，刘书杰，周超，任美鹏，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司，中海石油中国有限公司北京研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11