一种高效不间断循环阀工具制造技术

本发明专利技术公开了一种高效不间断循环阀工具，包括旁通阀总成、筒体总成和夹持机构；旁通阀总成包括驱动管、弹性铰链、阀板和阀座，阀座的壁上设有阀槽和侧孔，阀板位于阀槽内，阀板的一端通过弹性铰链与阀槽的顶部铰接，驱动管的下端与阀座滑动密封连接；泵筒总成包括上接头、中筒、下接头和衬套，下接头将阀座封装在中筒内，上接头将衬套封装在中筒内，驱动管上端与衬套滑动密封连接，中筒的壁上设有与侧孔连通的开口；夹持机构包括液压钳头和升降机，升降机连接在液压钳头上端，用于推动驱动管上下移动。本发明专利技术通过驱动管上下移动来切换主通道和侧通道，从而能够在接单根时保持钻井液的连续循环，使整个钻进期间实现稳定的当量循环密度。

【技术实现步骤摘要】
一种高效不间断循环阀工具
本专利技术涉及石油装备
，具体涉及一种高效不间断循环阀工具。
技术介绍
目前，复杂地层深井的钻井问题，已成为制约我国油气勘探开发事业发展的重要壁垒，如何解决复杂地层深井钻井的主要技术难题引起了油气勘探开发界的高度关注，钻井作业时如果遇到窄钻井液密度窗口井，在接单根或立根期间需要停泵并中断井内的循环，这不仅增加了作业的时间，而且井内循环中断后很容易发生沉砂、井壁垮塌、甚至井涌等故障，给作业安全带来极大的风险。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种高效不间断循环阀工具，其结构合理，能够在接立柱或单根时保持钻井液的连续循环，使整个钻进期间实现稳定的当量循环密度和不间断的钻屑排出。本专利技术的技术方案是：一种高效不间断循环阀工具，包括旁通阀总成、筒体总成和夹持机构；所述旁通阀总成包括驱动管、弹性铰链、阀板和阀座，所述阀座呈管状，所述阀座的壁上开设有阀槽和侧孔，所述阀板位于阀槽内，并且阀板的一端通过弹性铰链与阀槽的顶部铰接，所述驱动管的下端与阀座滑动密封连接；所述泵筒总成包括上接头、中筒、下接头和衬套，所述下接头连接在中筒的下端，并通过下接头将阀座封装在中筒内，所述中筒的壁上设有与阀座的侧孔位置对应的开口，所述上接头连接在中筒的上端，并通过上接头将衬套封装在中筒内，所述驱动管上端与衬套滑动密封连接，所述驱动管的外壁中部还设有销槽，所述销槽位于通槽内随驱动管上下移动；所述夹持机构包括液压钳头、插销和升降机，所述液压钳头的钳口与中筒适配，所述升降机固定连接在液压钳头上端，所述插销的一端与销槽卡合，另一端与升降机连接并随升降机上下移动。优选的，所述升降机包括丝杆、丝套、电机和C形的支架，所述支架的下端与液压钳头固定连接，所述支架上设有纵向的导向槽，所述丝杆纵向铰接在支架上，所述丝套与丝杆螺纹连接，所述插销的一端与丝套固定连接，另一端穿过导向槽后与销槽卡合，所述电机固定连接在支架上，并且电机的转轴与丝杆传动连接。优选的，所述丝杆的一端和电机的转轴上均安装有相互啮合的齿轮。优选的，所述阀座的内壁上设有环槽，所述环槽内设有O型密封圈。优选的，所述衬套的内壁上设有环槽，所述环槽内设有O型密封圈。本专利技术与现有技术相比较，具有以下优点：本专利技术能够在接单根或立柱时保持钻井液的连续循环，使整个钻进期间实现稳定的当量循环密度和不间断的钻屑排出，全面改善了井眼条件；尤其在接单根时有效避免引起井下压力波动，改善井眼质量和清洁度，对于窄井液密度窗口井钻井能最大限度地保证已经形成的井壁不发生垮塌，极大地降低了钻井事故的发生，减小了发生井涌的可能性，从而提高了钻井作业的安全性。附图说明图1为旁通阀总成阀板开启、侧孔关闭状态示意图；图2为旁通阀总成阀板关闭、侧孔开启状态示意图；图3为本专利技术接立柱时结构示意图；图4为本专利技术接单根时结构示意图；图5为夹持机构的结构示意图；图中：1、上接头，2、中筒，3、下接头，4、衬套，5、通槽，6、销槽，7、开口，8、驱动管，9、阀座，10、弹性铰链，11、阀板，12、阀槽，13、侧孔，14、丝杆，15、丝套，16、电机，17、C形支架，18、导向槽，19、插销，20、钳口，21、液压钳头。具体实施方式下面是结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。一种高效不间断循环阀工具，包括旁通阀总成、筒体总成和夹持机构；参见图1和图2所示，旁通阀总成包括驱动管8、弹性铰链10、阀板11和阀座9。其中阀座9呈管状结构，阀座9的壁上由上至下依次开设有阀槽12和侧孔13，阀板11位于阀槽12内，并且阀板11的一端通过弹性铰链10与阀槽12的顶部铰接，驱动管8的下端滑动连接在阀座9的腔内，位于阀座9的内壁上设有环槽，环槽内安装有O型密封圈，用于驱动管8与阀座9之间滑动时的密封。参见图3和图4所示，泵筒总成包括上接头1、中筒2、下接头3和衬套4。中筒2内腔的下端设有与阀座9适配的安装槽，并通过下接头3与中筒2螺纹连接后将阀座9封装在中筒2内部，中筒2的壁上还开设有与侧孔13位置对应的开口7，并通过开口7和侧孔13形成串通的流道。中筒2内腔的上端设有与衬套4适配的安装槽，并通过上接头1与中筒2螺纹连接后将衬套4封装在中筒2内部。中筒2、衬套4、阀座9以及驱动管8位于同一轴线上，驱动管8上端滑动连接在衬套4的腔内，位于衬套4的内壁上还设有环槽，环槽内安装有O型密封圈，用于驱动管8与衬套4间滑动时密封，位于驱动管8的外壁中部还设有销槽5，销槽5位于通槽6内随驱动管8上下移动。参见图5所示，夹持机构包括液压钳头21、插销19和升降机。液压钳头21与目前钻井作业时夹持钻杆所使用的液压钳头结构相同，同时液压钳头21的钳口20与中筒2外周适配，升降机固定连接在液压钳头21上端，插销19的一端与销槽5卡合，另一端与升降机连接，并随升降机上下移动，通过升降机来推动驱动管8上下移动。工作原理：工作中利用液压钳头20对中筒2进行固定，根据具体的钻进工况连接单根或立柱；连接立柱时：参见图1和图3所示，启动升降机，驱动管8随升降机下降，下降过程中驱动管8将阀板11推开，同时将侧孔13封闭，此时上接头1、衬套4、驱动管8、阀座9和下接头3连通形成主通道，钻井液通过主通道和井孔的环空建立完整的钻井液循环通道。连接单根时：参见图2和图4所示，启动升降机，驱动管8随升降机上升，上升过程中驱动管8底部高于阀板11时，阀板11在弹性铰链10的支撑下上翻将阀座9的内腔封闭，同时侧孔13开启，此时阀座9、阀座9上的侧孔13以及下接头3连通形成侧通道，钻井液通过侧通道和井下的环空建立井内钻井液的循环通道。本专利技术在立柱和单根之间切换作业时，不需要停泵或中断泥浆循环，从而保证井下的循环正常进行，使整个钻进期间实现稳定的当量循环密度和不间断的钻屑排出，全面改善了井眼条件；尤其在接单根时有效避免引起井下压力波动，改善井眼质量和清洁度，对于窄井液密度窗口井钻井能最大限度地保证已经形成的井壁不发生垮塌，极大地降低了钻井事故的发生，减小了发生井涌的可能性，从而提高了钻井作业的安全性。实施例2本实施例是对升降机的进一步优选，具体是升降机包括丝杆14、丝套15、电机16和C形支架17。支架17的下端与液压钳头21固定连接，支架17的侧面开设有纵向的导向槽18，丝杆14纵向铰接在支架上，丝套15与丝杆14螺纹连接，插销19的一端与丝套15固定连接，另一端穿过导向槽18后与销槽5卡合。电机16为无刷电机，电机16固定连接在支架上，丝杆14和电机16的转轴上均安装有相互啮合传动的齿轮。通过电机16转动来带动丝杆14自转，同时丝套15随转动的丝杆14上下移动，从而使与丝套15连接的插销19推动驱动管8上下移动，实现旁通阀总成的开启关闭。上述升降机的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效不间断循环阀工具，其特征在于：包括旁通阀总成、筒体总成和夹持机构；/n所述旁通阀总成包括驱动管、弹性铰链、阀板和阀座，所述阀座呈管状，所述阀座的壁上开设有阀槽和侧孔，所述阀板位于阀槽内，并且阀板的一端通过弹性铰链与阀槽的顶部铰接，所述驱动管的下端与阀座滑动密封连接；/n所述泵筒总成包括上接头、中筒、下接头和衬套，所述下接头连接在中筒的下端，并通过下接头将阀座封装在中筒内，所述中筒的壁上设有与阀座的侧孔位置对应的开口，所述上接头连接在中筒的上端，并通过上接头将衬套封装在中筒内，所述驱动管上端与衬套滑动密封连接，所述驱动管的外壁中部还设有销槽，所述销槽位于通槽内随驱动管上下移动；/n所述夹持机构包括液压钳头、插销和升降机，所述液压钳头的钳口与中筒适配，所述升降机固定连接在液压钳头上端，所述插销的一端与销槽卡合，另一端与升降机连接并随升降机上下移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效不间断循环阀工具，其特征在于：包括旁通阀总成、筒体总成和夹持机构；
所述旁通阀总成包括驱动管、弹性铰链、阀板和阀座，所述阀座呈管状，所述阀座的壁上开设有阀槽和侧孔，所述阀板位于阀槽内，并且阀板的一端通过弹性铰链与阀槽的顶部铰接，所述驱动管的下端与阀座滑动密封连接；
所述泵筒总成包括上接头、中筒、下接头和衬套，所述下接头连接在中筒的下端，并通过下接头将阀座封装在中筒内，所述中筒的壁上设有与阀座的侧孔位置对应的开口，所述上接头连接在中筒的上端，并通过上接头将衬套封装在中筒内，所述驱动管上端与衬套滑动密封连接，所述驱动管的外壁中部还设有销槽，所述销槽位于通槽内随驱动管上下移动；
所述夹持机构包括液压钳头、插销和升降机，所述液压钳头的钳口与中筒适配，所述升降机固定连接在液压钳头上端，所述插销的一端与销槽卡合，另一端与升降机连接并随升降机上下移...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉精，梁明月，顾洪成，梁明亮，王磊，王俊寒，刘松，张鲁，陈刚，王飞，赵湛，刘丽，吴国富，王桥，蔡成斌，刘东章，罗泽民，杨双欣，何丽娟，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化胜利石油工程有限公司，中石化胜利石油工程有限公司海洋钻井公司，
类型：发明
国别省市：北京;11