一种多工位常开常闭防喷阀制造技术

本发明专利技术提供了一种多工位常开常闭防喷阀，包括外壳、阀座、阀芯组件和下对中筒，阀芯组件包括阀芯体和设置在阀芯体下方的下阀芯杆，阀芯体上设置有与阀座适配的密封面，下阀芯杆外滑动套设有滑筒，滑筒套设在下对中筒内，下对中筒与阀芯体之间设置有第一压缩弹簧，下阀芯杆上设置有导向滑槽，滑筒内设置有在导向滑槽内滑动配合的导向推杆，导向滑槽依次包括常闭工位、低压工位、防喷工位首尾相连，导向推杆前端开设有V型槽，低压工位设置有与导向推杆上V型槽适配的凸起。其通过导向滑槽形状、轨迹及导向推杆的运动配合设计实现了阀的多次常开常闭行为；同时导向滑槽的低压工位凸起的设计能减少阀开启状态下灌入泥浆压力需求。能减少阀开启状态下灌入泥浆压力需求。能减少阀开启状态下灌入泥浆压力需求。

【技术实现步骤摘要】
一种多工位常开常闭防喷阀


[0001]本专利技术涉及阀门
，具体而言，涉及一种多工位常开常闭防喷阀。

技术介绍

[0002]钻具内防喷阀是在油气开发的钻井过程中重要的工具之一，其功能是在发生溢流、井涌、井喷等危险工况时，防止井内流体通过钻杆通道上返导致事故处理难度加剧。现有的钻具内防喷阀主要分为常闭式和常开式。
[0003]常闭式的钻具内防喷阀主要以浮阀为代表。其在常态下呈关闭状态，当上方灌入钻井液后，在液柱压力/泵压作用下打开进行连通。然而常闭式内防喷阀会导致下钻过程中防喷阀两端的压差过大，增加下钻阻力，阀门易被顶坏，为此需要在下钻过程中定期灌浆(现场一般每下钻300m就需要灌浆一次)，而灌浆过程需要静止钻柱来接顶驱或水龙头等设备，导致钻杆发生压差卡钻、粘附卡钻等事故的风险显著增大。并且，常闭式的内防喷阀还会导致钻进过程中钻井液压降明显，需要更大的泵压才能够满足井底钻进需求。
[0004]而常开式主要以箭型阀为代表，其能够在下钻过程中自动灌浆。然而，现有的常开式内防喷阀在正常工况下始终保持恒定的开启状态，且其关闭过程复杂，甚至需要井口操作，难以满足在溢流、井涌、井喷等突发情况下的自动关闭；并且，现有的常开式内防喷阀在阀门闭合后无法再次复位至常开状态，甚至需要起钻对内防喷阀进行整体更换或手动复位，效率低下，适用性不高，始终难以在现场大范围的推广运用。
[0005]所以设计一种能够多次常开常闭的钻具内防喷阀是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种多工位常开常闭防喷阀，其通过导向滑槽形状、轨迹及导向推杆的运动配合设计实现了阀的多次常开常闭行为；同时导向滑槽的低压工位凸起的设计能减少阀开启状态下灌入泥浆压力需求，以达到减小阀芯冲蚀以及泵的能量消耗的目的，即不但能够实现常开常闭的转换，同时还具有低压工位，满足不同需求。
[0007]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0008]本专利技术提供了一种多工位常开常闭防喷阀，包括外壳、设置在外壳内上部的阀座、与阀座沿轴向滑动配合的阀芯组件和设置在外壳内下部的下对中筒，所述阀芯组件包括阀芯体和设置在阀芯体下方的下阀芯杆，所述阀芯体上设置有与阀座适配的密封面，所述下阀芯杆外滑动套设有滑筒，所述滑筒套设在下对中筒内，所述下对中筒与阀芯体之间设置有第一压缩弹簧，所述下阀芯杆上设置有导向滑槽，所述滑筒内设置有在导向滑槽内滑动配合的导向推杆，所述导向滑槽依次包括常闭工位、低压工位、防喷工位，所述常闭工位、低压工位、防喷工位首尾相连，所述导向推杆前端开设有V型槽，所述低压工位设置有与导向推杆上V型槽适配的凸起。
[0009]进一步的，所述常闭工位位于导向滑槽的最高点，所述常闭工位旁还设置有常开
工位，所述防喷工位位于导向滑槽的最低点，所述低压工位位于常闭工位与防喷工位之间。
[0010]进一步的，所述常闭工位经过低压工位到防喷工位为第一滑槽，所述第一滑槽为竖直滑槽，所述第一滑槽由上至下槽深逐渐减小，所述防喷工位不经过低压工位到常闭工位为第二滑槽，所述第二滑槽为螺旋向上滑槽，所述第二滑槽由下至上槽深逐渐减小，所述常闭工位近第二滑槽端设置有第一防逆凸起，所述防喷工位近第一滑槽端设置有第二防逆凸起。
[0011]进一步的，所述阀芯体上方设置有上阀芯杆，所述阀座中部开设有对中孔，所述上阀芯杆活动穿过对中孔，所述阀座的对中孔四周还设置有过流槽。
[0012]进一步的，所述阀座通过螺纹与外壳固定连接，所述阀座上下端与外壳间均设置有O型密封圈。
[0013]进一步的，所述下阀芯杆下端为导向柱，所述导向滑槽设置在导向柱上，所述导向柱的直径大于下阀芯杆上端的直径。
[0014]进一步的，所述阀芯体下表面和下对中筒上表面均设置有弹簧槽，所述第一压缩弹簧的上下两端分别放置在阀芯体下表面和下对中筒上表面的弹簧槽内。
[0015]进一步的，所述滑筒上端与下阀芯杆之间设置有密封塞，所述滑筒下端通过螺纹塞与下对中筒螺纹固定连接，所述螺纹塞与下对中筒之间设置有O型密封圈，所述下对中筒上下端均开设有过流通槽，所述下对中筒侧壁开设有增流槽。
[0016]进一步的，所述滑筒外壁设置有与下对中筒适配的定位凸起，所述定位凸起上开设有导向推杆的装配方槽。
[0017]进一步的，所述导向推杆包括限位部和导向部，所述限位部位于装配方槽内，所述限位部与下对中筒内壁之间设置有第二压缩弹簧，所述V型槽开设在导向部前端，所述导向部一侧为平面。
[0018]本专利技术提供的多工位常开常闭防喷阀的有益效果包括：
[0019]1.本专利技术的导向滑槽包括常闭工位、低压工位、防喷工位，常闭工位、低压工位、防喷工位首尾相连形成环状结构，其形状、轨迹及导向推杆的运动配合设计实现了阀的多次常开常闭行为，通过对调节钻杆内部加压的大小，调节液压与第一压缩弹簧的弹力，推动阀芯体即可实现阀门的开闭等功能，解决现有技术中常开式内防喷阀一旦关闭就无法再次自动打开的缺陷，同时也不需要特别大的泵压；
[0020]2.同时导向滑槽的低压工位中凸起的设计能减少阀开启状态下灌入泥浆压力需求，以达到减小阀芯冲蚀以及泵的能量消耗的目的；
[0021]3.以滑筒与下对中筒相结合的结构约束阀芯组件的自由度，保证了阀芯组件的对中度，使其旋转与上下移动均能够平稳顺滑。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0023]图1为本专利技术多工位常开常闭防喷阀的剖面结构示意图；
[0024]图2为本专利技术中阀芯的结构示意图；
[0025]图3为本专利技术中阀芯另一角度的结构示意图；
[0026]图4为本专利技术中阀座的结构示意图；
[0027]图5为本专利技术中下对中筒的结构示意图；
[0028]图6为本专利技术中滑筒的结构示意图；
[0029]图7为本专利技术中下对中筒与滑筒连接时的剖面结构示意图；
[0030]图8为本专利技术中导向推杆的结构示意图；
[0031]图标：1、外壳；2、阀座；21、对中孔；22、过流槽；3、阀芯体；4、下对中筒；41、过流通槽；42、增流槽；5、上阀芯杆；6、下阀芯杆；61、导向柱；7、密封面；8、滑筒；81、定位凸起；82、装配方槽；9、第一压缩弹簧；10、导向滑槽；101、常开工位；102、常闭工位；103、低压工位；104、防喷工位；105、凸起；106、第一滑槽；107、第二滑槽；108、第一防逆凸起；109、第二防逆凸起；11、导向推杆；111、V型槽；112、限位部；113、导向部；114、第二压缩弹簧；12、密封塞；13、螺纹塞。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术实施例的目的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多工位常开常闭防喷阀，其特征在于：包括外壳(1)、设置在外壳(1)内上部的阀座(2)、与阀座(2)沿轴向滑动配合的阀芯组件和设置在外壳(1)内下部的下对中筒(4)，所述阀芯组件包括阀芯体(3)和设置在阀芯体(3)下方的下阀芯杆(6)，所述阀芯体(3)上设置有与阀座(2)适配的密封面(7)，所述下阀芯杆(6)外滑动套设有滑筒(8)，所述滑筒(8)套设在下对中筒(4)内，所述下对中筒(4)与阀芯体(3)之间设置有第一压缩弹簧(9)，所述下阀芯杆(6)上设置有导向滑槽(10)，所述滑筒(8)内设置有在导向滑槽(10)内滑动配合的导向推杆(11)，所述导向滑槽(10)依次包括常闭工位(102)、低压工位(103)、防喷工位(104)，所述常闭工位(102)、低压工位(103)、防喷工位(104)首尾相连，所述导向推杆(11)前端开设有V型槽(111)，所述低压工位(103)设置有与导向推杆(11)上V型槽(111)适配的凸起(105)。2.根据权利要求1所述的多工位常开常闭防喷阀，其特征在于：所述常闭工位(102)位于导向滑槽(10)的最高点，所述常闭工位(102)旁还设置有常开工位(101)，所述防喷工位(104)位于导向滑槽(10)的最低点，所述低压工位(103)位于常闭工位(102)与防喷工位(104)之间。3.根据权利要求1所述的多工位常开常闭防喷阀，其特征在于：所述常闭工位(102)经过低压工位(103)到防喷工位(104)为第一滑槽(106)，所述第一滑槽(106)为竖直滑槽，所述第一滑槽(106)由上至下槽深逐渐减小，所述防喷工位(104)不经过低压工位(103)到常闭工位(102)为第二滑槽(107)，所述第二滑槽(107)为螺旋向上滑槽，所述第二滑槽(107)由下至上槽深逐渐减小，所述常闭工位(102)近第二滑槽(107)端设置有第一防逆凸起(108)，所述防喷工位(104)近第一滑槽(106)端设置有第二防逆凸起(109)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国荣，胡刚，徐简繁，廖红林，敬佳佳，吴文勇，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：