耐用钻杆浮阀制造技术

技术编号:25034773 阅读:53 留言:0更新日期:2020-07-29 05:27
本发明专利技术涉及一种耐用钻杆浮阀,包括浮阀主体,该浮阀主体的材质为碳钢、不锈钢或耐酸钢,该浮阀主体所包括的元素中,各元素的含量百分比为:C 0.51‑0.55%,Si 0.7‑0.9%,Mn 0.91‑0.96%,S 0.02‑0.03%,P 0.02‑0.03%,Ni 0.32‑0.35%,Cr 0.36‑0.40%,Cu 0.2‑0.3%,Mo 0.25‑0.3%,V 0.04‑0.06%。本发明专利技术涉及本发明专利技术的优点是:采用特殊配制的浮阀主体材料、精心制定的热处理工艺及密封区域的设计,将浮阀在使用现场所出现的各种失效现象进行系统而有针对性的设计与攻关,从而使得钻杆浮阀的使用寿命得到极大的延长,满足了用户现场使用的要求,在节省钻井时效的同时,为用户节约的大量钻井成本。

【技术实现步骤摘要】
耐用钻杆浮阀
本专利技术涉及一种耐用钻杆浮阀,涉及钻井的

技术介绍
钻杆浮阀是在正常钻井时,连接在钻井管串下部的一种内防喷工具。其主要功能是防止钻屑回流致钻井管串内腔,同时兼具防止井涌及至井喷的功能。目前,在国内各油田钻井区块所使用的浮阀的耐用度普遍不高,使用寿命往往达不到预期目标。经过油田统计钻杆浮阀的使用寿命普遍在200-350小时左右,个别钻杆浮阀甚至只能用一次即失效(或者一趟钻下来就失效)。致使钻井现场要经常起钻进行更换,造成钻井时效下降,增大钻井成本,为钻井作业带来不利影响。
技术实现思路
为克服现有技术的缺陷,结合上述浮钻杆浮阀存在的问题,经过多年的攻关摸索,成功研制出高质量长寿命钻杆浮阀,为油田作业现场提高的钻井时效,并节约了可观的钻井成本,得到用户的青睐。本专利技术提供一种耐用钻杆浮阀,本专利技术的技术方案是:一种耐用钻杆浮阀,包括浮阀主体,该浮阀主体的材质为碳钢、不锈钢或耐酸钢,其特征在于,该浮阀主体所包括的元素中,各元素的含量百分比为:C0.51-0.55%,Si0.7-0.9%,Mn0.91-0.96%,S0.02-0.03%,P0.02-0.03%,Ni0.32-0.35%,Cr0.36-0.40%,Cu0.2-0.3%,Mo0.25-0.3%,V0.04-0.06%。所述的C0.55%,Si0.8%,Mn0.95%,S0.03%,P0.03%,Ni0.32%,Cr0.38%,Cu0.3%,Mo0.25%,V0.05%。所述的浮阀主体进行热处理时,采用正火预处理及调质热处理二步热处理工艺;所述的正火预处理的具体工艺为:(3-1)将炉温升高至600-700℃时装入工件;(3-2)工件装入后,进行正火处理,正火温度控制在830-860℃之间,保温时间35-45分钟后进行冷却,冷却方式采用风冷。所述的调质热处理的具体工艺为:(4-1)工件采用单层排列,相邻两工件的间隙15-30mm;(4-2)对工件进行加热,加热速度按40-70℃/h,当升温至650℃时,保温20-30分钟;然后以60-100℃/h升温至840℃;(4-3)采用水冷进行降温,淬火水槽要求温度保持在40℃以下;(4-4)进行高温回火,高温回火具体工艺为:加温至550-600℃,保温1.5h,然后出炉空冷。在所述浮阀主体的阀体内安装有密封机构,所述的密封结构包括定位环(3)、密封垫(4)和拍板(5),所述的密封垫(4)的外沿折弯后装入到阀体(1)的沟槽中,该密封垫(4)的内沿与定位环(3)接触,并通过定位环(3)进行固定并限位;拍板(5)转动的安装在密封垫(4)下部的阀体内,与所述的密封垫(4)的动配合;当拍板处于开启状态时,密封垫(4)嵌入到阀体(1)的沟槽内,并由定位环3进行限位;当拍板(5)处于关闭状态时,拍板(5)的密封平面与密封垫(4)压紧并起到密封作用。在所述浮阀主体的阀体内安装有密封机构,所述的密封机构包括弹簧(3)、垫片(5)、垫圈(6)和轴塞(7)其中,所述的垫圈(6)套装到轴塞(7)的轴杆上,该垫圈(6)的外沿向下倾斜后与所述的阀体紧密配合;在该垫圈(6)的下部安装有垫片(5),该垫片(5)通过安装在垫片下部的弹簧(3)顶紧,弹簧(3)的弹力通过垫片(5)作用在垫圈(6)上,当轴塞(7)处于关闭状态时,垫圈(6)在正向液体的作用下,碗状的垫圈(6)的外沿将向外变形并紧密贴合在阀体(2)的内密封面上。本专利技术的优点是:对浮阀主体的组成元素进行合理配伍,精心制定的热处理工艺及密封区域的改进设计,将浮阀在使用现场所出现的各种失效现象进行系统而有针对性的设计与攻关,从而使得钻杆浮阀的使用寿命得到极大的延长,满足了用户现场使用的要求,在节省钻井时效的同时,为用户节约的大量钻井成本。附图说明图1是本专利技术第一种实施例的主体结构示意图。图2是图1中密封机构的结构示意图。图3是本专利技术第二种实施例的主体结构示意图。图4是图2中密封机构的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步描述本专利技术,本专利技术的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的,并不对本专利技术的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本专利技术的精神和范围下可以对本专利技术技术方案的细节和形式进行修改或替换,但这些修改和替换均落入本专利技术的保护范围内。实施例1:本专利技术涉及一种耐用钻杆浮阀,包括浮阀主体,该浮阀主体的材质为碳钢、不锈钢或耐酸钢,该浮阀主体所包括的元素中,各元素的含量百分比为:C0.51%,Si0.7%,Mn0.91%,S0.02%,P0.02%,Ni0.32%,Cr0.36%,Cu0.2%,Mo0.25%,V0.04%。所述的浮阀主体进行热处理时,采用正火预处理及调质热处理二步热处理工艺;所述的正火预处理的具体工艺为:(3-1)将炉温升高至600℃时装入工件;(3-2)工件装入后,进行正火处理,正火温度控制在830℃之间,保温时间35分钟后进行冷却,冷却方式采用风冷。所述的调质热处理的具体工艺为:(4-1)工件采用单层排列,相邻两工件的间隙15mm;(4-2)对工件进行加热,加热速度按40℃/h,当升温至650℃时,保温20分钟;然后以60℃/h升温至840℃;(4-3)采用水冷进行降温,淬火水槽要求温度保持在39℃;(4-4)进行高温回火,高温回火具体工艺为:加温至550℃,保温1.5h,然后出炉空冷。实施例2:本专利技术涉及一种耐用钻杆浮阀,包括浮阀主体,该浮阀主体的材质为碳钢、不锈钢或耐酸钢,该浮阀主体所包括的元素中,各元素的含量百分比为:C0.55%,Si0.9%,Mn0.96%,S0.03%,P0.03%,Ni0.35%,Cr0.40%,Cu-0.3%,Mo0.3%,V0.06%。所述的浮阀主体进行热处理时,采用正火预处理及调质热处理二步热处理工艺;所述的正火预处理的具体工艺为:(3-1)将炉温升高至650℃时装入工件;(3-2)工件装入后,进行正火处理,正火温度控制在840℃之间,保温时间40分钟后进行冷却,冷却方式采用风冷。所述的调质热处理的具体工艺为:(4-1)工件采用单层排列,相邻两工件的间隙20mm;(4-2)对工件进行加热,加热速度按60℃/h,当升温至650℃时,保温25分钟;然后以80℃/h升温至840℃;(4-3)采用水冷进行降温,淬火水槽要求温度保持在38℃;(4-4)进行高温回火,高温回火具体工艺为:加温至580℃,保温1.5h,然后出炉空冷。实施例3:本专利技术涉及一种耐用钻杆浮阀,包括浮阀主体,该浮阀主体的材质为碳钢、不锈钢或耐酸钢,该浮阀主体所包括的元素中,各元素的含量百分比为:所述的C0.55%,Si0.8%,Mn0.95%,S0.03%,P0.03%,Ni0.32%本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐用钻杆浮阀,包括浮阀主体,该浮阀主体的材质为碳钢、不锈钢或耐酸钢,其特征在于,该浮阀主体所包括的元素中,各元素的含量百分比为:C 0.51-0.55%,Si 0.7-0.9%,Mn 0.91-0.96%,S 0.02-0.03%,P 0.02-0.03%,Ni 0.32-0.35%, Cr 0.36-0.40%,Cu0.2-0.3%,Mo 0.25-0.3%,V 0.04-0.06%。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐用钻杆浮阀,包括浮阀主体,该浮阀主体的材质为碳钢、不锈钢或耐酸钢,其特征在于,该浮阀主体所包括的元素中,各元素的含量百分比为:C0.51-0.55%,Si0.7-0.9%,Mn0.91-0.96%,S0.02-0.03%,P0.02-0.03%,Ni0.32-0.35%,Cr0.36-0.40%,Cu0.2-0.3%,Mo0.25-0.3%,V0.04-0.06%。


2.根据权利要求1所述的一种耐用钻杆浮阀,其特征在于,所述的C0.55%,Si0.8%,Mn0.95%,S0.03%,P0.03%,Ni0.32%,Cr0.38%,Cu0.3%,Mo0.25%,V0.05%。


3.根据权利要求1所述的一种耐用钻杆浮阀,其特征在于,所述的浮阀主体进行热处理时,采用正火预处理及调质热处理二步热处理工艺;所述的正火预处理的具体工艺为:
(3-1)将炉温升高至600-700℃时装入工件;
(3-2)工件装入后,进行正火处理,正火温度控制在830-860℃之间,保温时间35-45分钟后进行冷却,冷却方式采用风冷。


4.根据权利要求3所述的一种耐用钻杆浮阀,其特征在于,所述的调质热处理的具体工艺为:
(4-1)工件采用单层排列,相邻两工件的间隙15-30mm;
(4-2)对工件进行加热,加热速度按40-70℃/h,当升温至650℃时,保温20-30分钟;然后以60-100℃/h升温至840℃;
(4-3)采用水冷进...

【专利技术属性】
技术研发人员:王传德孔营营林洪坤王玉全修利民
申请(专利权)人:青岛宏新天机械有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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