支顶式自动灌浆活门浮阀的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种支顶式自动灌浆活门浮阀，其特征是浮阀接头内装有浮阀，浮阀内焊接有活门支顶装置。浮阀的活门阀体座上铰接有活门，活门与活门阀体座上扭簧的弹力在活门处于自由状态时能使活门闭合住活门阀体座。支顶装置依据支顶弹簧有一定支撑力(弹簧力可通过更换弹簧的大小来调节)的原理平衡住自动关闭活门式浮阀活门关闭的弹簧力及井内流体内外压差造成的往管内流动的力，支顶杆使其活门始终处于微开状态，形成通道，实现自动灌浆的目的。当管内发生井涌或井喷时活门在向管内流动液体的作用下支顶杆压缩支顶弹簧，支顶杆缩回支顶盒中，活门关闭，起到单流阀的目的，防止管内井涌、井喷事故，避免现用活门式浮阀不能自动灌浆的弊端。
【专利说明】支顶式自动灌浆活门浮阀
【技术领域】
[0001]本发明涉及在石油钻井下钻(下油管)过程中不停止下钻(下油管)作业采取人工灌浆的方式，可自动灌浆。当井涌、井喷等管内流体的流速达到一定值时即起到单流阀的作用，可杜绝起钻时管内井喷事故的发生。
【背景技术】
[0002]在石油钻井下钻(下油管)过程中因现场常用的活门式浮阀只起到单流阀的作用，且因其承压能力和钻杆(油管)抗挤强度的限制，下钻(下油管)到一定井深时为防止活门式浮阀因承受的压力过大导致失效时易引发管内井涌甚至井喷事故、防钻杆(油管)被挤毁及引发其它复杂事故等原因，必须停止下钻(下油管)作业往钻杆(油管)内灌注泥浆，以避免上述诸多复杂和事故的发生。另外因单流阀的存在，钻杆(油管)下放过程中为了避免因钻杆(油管)闭排造成的环空高返速引起过大的激动压力导致井漏等复杂情况的发生而控制钻杆(油管)下放速度。这不仅耽误了大量的下钻(下油管)时间，增加了工人的劳动强度，还有可能停止下钻作业往钻杆内灌泥浆时因钻杆活动不及时导致的压差卡钻事故，延缓油气勘探进度。
【发明内容】
[0003]针对现场活门式浮阀上述存在的诸多问题，本发明的目的旨在提供了一种支顶式自动灌浆活门浮阀。它的原理是依据支顶弹簧有一定支撑力的原理平衡自动关闭活门式浮阀活门关闭的弹簧力及井内流体内外压差造成的往管内流动的力，支顶杆使其活门始终处于微开状态，形成通道，实现自动灌浆的目的。当管内发生井涌或井喷时活门在向管内流动液体的作用下支顶杆压缩支顶弹簧，支顶杆缩回支顶盒中，活门关闭，起到单流阀的目的，防止管内井涌、井喷事故。避免现用活门式浮阀不能自动灌浆的弊端。
[0004]本发明的目的是这样完成的:
[0005]支顶式自动灌浆活门浮阀包括浮阀接头、浮阀和活门支顶装置组成。浮阀由上阀体、上密封圈、密封垫环、中密封圈、活门阀体座、活门、扭簧、下密封圈构成。上阀体与活门阀体座用丝扣连接，上密封圈、密封垫环、中密封圈套在上阀体上，浮阀的内径与浮阀接头的内径基本一致，在浮阀接头内壁有内凸台肩面，浮阀置于浮阀接头内，套在活门阀体座下端的下密封圈下端顶在内凸台肩面上形成密封，浮阀接头与钻具相连接时钻具接头的小端顶住浮阀，在活门阀体座上铰接有活门，扭簧的一端支撑在活门上，扭簧的另一端支撑在活门阀体座上，扭簧的弹力在活门处于自由状态时能使活门闭合住活门阀体座。活门铰链对边的活门阀体座内腔中焊接有活门支顶装置，它由支顶杆、压力传递孔、支顶盒、支顶弹簧、支顶盒盖、防松销钉构成。支顶杆从支顶盒盖中穿出，支顶杆和支顶盒盖各有一台肩相互挂在支顶盒盖中不被顶出，支顶盒盖用丝扣与支顶盒联接，支顶盒盖上有旋紧和卸松支顶盒盖用的工具孔眼，其中一孔眼与支顶盒本体的孔眼联通，防松销钉穿过该孔眼防止支顶盒盖松脱，支顶盒和支顶盒盖的周边均匀开有数个压力传递孔，焊接支顶装置时只把支顶盒与活门阀体座的内腔焊接。
[0006]本发明的优点和产生的有益效果是:
[0007]1、本发明结构简单，采用常规件组装，易于加工，结构合理而紧凑，操作程序简单、使用便利、有效地防止了钻井液、岩屑和高压油气流通过钻具内回流，避免管内井喷的风险，而且成本低、安全可靠。
[0008]2、本发明现场试验成功后，推广应用时不仅不停止下钻(下油管)作业进行灌浆作业，因不是闭排，减少了压力激动，可加快钻杆(油管)下放速度，节约大量的下钻(下油管)时间。
[0009]3、本发明不仅降低了岗位工人的劳动强度，同时能避免因停止下钻作业活动不及时发生的卡钻事故，加快油气勘探进度。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明剖视图。
[0011]图2为本发明支顶装置放大图。
【具体实施方式】
[0012]如图1所示，一种支顶式自动灌浆活门浮阀包括浮阀接头1、浮阀和活门支顶装置组成。浮阀由上阀体2、上密封圈3、密封垫环4、中密封圈5、活门阀体座6、活门7、扭簧8、下密封圈9构成。上阀体2与活门阀体座6用丝扣连接，上密封圈3、密封垫环4、中密封圈5套在上阀体2上，浮阀的内径与浮阀接头1的内径基本一致，在浮阀接头1内壁有内凸台肩面，浮阀置于浮阀接头1内，套在活门阀体座6下端的下密封圈9下端顶在内凸台肩面上形成密封，浮阀接头1与钻具相连接时钻具接头的小端顶住浮阀，在活门阀体座6上铰接有活门7，扭簧8的一端支撑在活门7上，扭簧8的另一端支撑在活门阀体座6上，扭簧8的弹力在活门7处于自由状态时能使活门7闭合住活门阀体座6。活门7铰链对边的活门阀体座6内腔中焊接有活门支顶装置，它由支顶杆10、压力传递孔11、支顶盒12、支顶弹簧13、支顶盒盖14、防松销钉15构成。支顶杆10从支顶盒盖14中穿出，支顶杆10和支顶盒盖14各有一台肩相互挂在支顶盒盖14中不被顶出，支顶盒盖14用丝扣与支顶盒12联接，支顶盒盖14上有旋紧和卸松支顶盒盖14用的工具孔眼，其中一孔眼与支顶盒12本体的孔眼联通，防松销钉15穿过该孔眼防止支顶盒盖14松脱，支顶盒12和支顶盒盖14的周边均匀开有数个压力传递孔11，焊接支顶装置时只把支顶盒12与活门阀体座6的内腔焊接。
[0013]支顶盒12和支顶盒盖14的周边开的数个压力传递孔11可使支顶杆10上下所受的液压相互平衡，确保支顶杆10不受周围压力环境的影响。支顶盖14上开有旋紧和卸松支顶盒盖14用的工具孔眼，加工好旋紧和卸松支顶盒盖14的专用工具以方便更换支顶装置中的配件、调节支顶装置的支顶力及维护作业。
[0014]组装好活门支顶装置，再把活门支顶装置焊接到活门7铰链对边的活门阀体座6内腔中，只焊接支顶盒12。活门支顶装置的焊接位置以支顶杆10被往管内回流的最小流体压力作用在活门上的力压缩后支顶杆10的顶端略低于活门7关闭时的位置，以确保活门7与浮阀端面充分接触。
[0015]焊接活门支顶装置时只把支顶盒12与活门阀体座6的内腔焊接，以方便更换支顶弹簧13和支顶杆10来调节活门7的合适开度。既要达到自动灌浆的目的，还要在发生管内井涌、甚至井喷时起到单流阀的作用。
【权利要求】
1.一种支顶式自动灌浆活门浮阀包括浮阀接头(1)、浮阀和活门支顶装置组成，其特征是浮阀由上阀体(2)、上密封圈(3)、密封垫环(4)、中密封圈(5)、活门阀体座(6)、活门(7)、扭簧(8)、下密封圈(9)构成，上阀体(2)与活门阀体座(6)用丝扣连接，上密封圈(3)、密封垫环(4)、中密封圈(5)套在上阀体(2)上，浮阀的内径与浮阀接头(1)的内径基本一致，在浮阀接头(1)内壁有内凸台肩面，浮阀置于浮阀接头(1)内，套在活门阀体座(6)下端的下密封圈(9)下端顶在内凸台肩面上形成密封，浮阀接头(1)与钻具相连接时钻具接头的小端顶住浮阀，在活门阀体座(6)上铰接有活门(7)，扭簧(8)的一端支撑在活门(7)上，扭簧(8)的另一端支撑在活门阀体座(6)上，扭簧(8)的弹力在活门(7)处于自由状态时能使活门(7)闭合住活门阀体座(6)，活门(7)铰链对边的活门阀体座(6)内腔中焊接有活门支顶装置，它由支顶杆(10)、压力传递孔(11)、支顶盒(12)、支顶弹簧(13)、支顶盒盖(14)、防松销钉(15)构成，支顶杆(10)从支顶盒盖(14)中穿出，支顶杆(10)和支顶盒盖(14)各有一台肩相互挂在支顶盒盖(14)中不被顶出，支顶盒盖(14)用丝扣与支顶盒(12)联接，支顶盒盖(14)上有旋紧和卸松支顶盒盖(14)用的工具孔眼，其中一孔眼与支顶盒(12)本体的孔眼联通，防松销钉(15)穿过该孔眼防止支顶盒盖(14)松脱，支顶盒(12)和支顶盒盖(14)的周边均匀开有数个压力传递孔(11)，焊接支顶装置时只把支顶盒(12)与活门阀体座(6)的内腔焊接。
【文档编号】E21B21/10GK103628833SQ201310261238
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年6月16日 优先权日:2013年6月16日
【发明者】慕武, 慕渊明, 杨健彬, 陈元, 袁伟, 陈永衡, 刘金荣, 赵瑞明, 张猛, 张廷武 申请人:慕武