专利名称:一种方钻杆下部防溅阀的制作方法
本实用新型属于石油钻井工具的改进。
方钻杆下部防溅阀的主要作用是在钻井接单根时，防止喷溅泥浆，还要满足钻井新工艺以及特殊作业的要求。
已有的方钻杆下部防溅阀结构有外接头、阀座、阀杆、压缩弹簧和密封件等零件，存在的主要问题是由于在高压条件下的长期工作，又是含砂量大的泥浆，条件恶劣，密封技术不过关，易卡、零件寿命低。
直到提出本发明为止，国内的方钻杆下部防溅阀仍处于五十年代的落后状况，原理是一个单流凡尔，适应不了钻井工艺的发展。结构复杂，零件寿命低。
国外已有的几种方钻杆下部防溅阀，不但能防溅，还有多种功能。如井喷时，立管压力表可显示钻柱内压力，供处理事故参考。还可返循环泥浆，满足平衡钻井等新工艺的要求。
例如美国史密斯〔SMITH〕公司德里尔克〔DRILCO〕分公司制造的方钻杆下部防溅阀，〔引自美国钻井(DriIIing)杂志，一九七七年六月号〕，其结构特点是有一个外接头，以与它联接的方钻杆下部保护接头水眼当阀座，还有活塞式阀杆和压缩弹簧。以保护接头水眼作阀座，结构并不先进，看来省了阀座，但容易刺坏接头公扣，不宜与方钻杆直接联接，要采用保护接头。弹簧空腔两端采用“O”形密封圈密封结构，密封技术不过关。因为“O”形密封圈在含砂量大和动压条件下的泥浆中工作，磨损严重，密封失效快，零件寿命低。又因密封不好，砂粒进入滑动的界面，引起阀杆卡死，甚至泥浆灌满弹簧空腔，阀杆没法工作。
又如美国专利4128108号提出的钻杆下部的方钻杆下部防溅阀，已有美国斯瓦科〔SWACO〕公司实施，阀座结构复杂，没有弹簧空腔，阀杆打开靠泥浆冲击力，容易刺坏阀杆和阀座。
本实用新型的要点在于为解决已有技术的关键问题，提出了以改进弹簧空腔两端密封性为主的新结构，上部采用Yx形密封圈和平垫两道密封，下部采用两道Yx形密封圈和平垫三道密封。Yx形密封圈是唇形密封，适合钻井时波动压力的动密封以及含砂量大的工作条件，密封可靠，使用寿命长。平垫可进一步增强密封能力，防止泥浆进入弹簧空腔。
阀座结构简单，拆装方便，由与外接头联接的方钻杆下部公扣端面限位，工作时可保护配合公扣，不用保护接头，直接与方钻杆联接。
凡是有弹簧空腔的阀杆，一般结构为类似带有活塞的活塞杆，以弹簧压缩定位，本实用新型的阀杆不但结构简单，而且用外接头下部水眼台阶定位，还可防止砂粒进入阀杆上下滑动的界面，以防阀杆卡死。
带有活塞式阀杆，在泥浆中受压面积差引起推力是向下的，当推力大于弹簧向上推力时，阀打开，所以可以返循环泥浆。
与已有的防溅阀相比较，具有结构简单，工作可靠，防溅效果好等优点，是具有现代先进技术水平的新工具。
图1.方钻杆下部防溅阀关闭时剖视图。
图2，方钻杆下部防溅阀打开时剖视图。
在图1和图2中1.方钻杆 2.外接头 3.“O”形密封圈 4.阀座 5.阀杆 6.Yx密封圈 7.平垫 8.压盖 9.弹簧 10.压盖 11.平垫 12.Yx形密封圈实施说明在图1和图2中，已看出方钻杆下部防溅阀关闭和打开的状况。
具体作法是先将Yx形密封圈〔12〕装入外接头〔2〕的密封槽内，后将平垫〔10〕和压盖〔9〕，平垫〔7〕和压盖〔8〕，Yx形密封圈〔6〕和阀杆〔5〕，阀座〔4〕和“O”形密封圈〔3〕分别装在一起，再按图1和图2由下到上顺序装入外接头内，以后直接与方钻杆〔1〕下部公扣联接，如图1。
钻进开始，由泵压推动阀杆〔5〕，阀杆〔5〕向下运动，直到阀杆〔5〕下端顶在外接头〔2〕水眼台阶上，阀打开，泥浆通过并进入井内，如图2。
接单根时，停泵后，泵压为零，弹簧〔9〕推动阀杆〔5〕，阀杆〔5〕上行，阀杆〔5〕顶部堵住阀座〔4〕孔，阀关闭，如图1，当方钻杆〔1〕与井口钻具卸开后，方钻杆〔1〕内泥浆流不下来，防止了喷溅泥浆。
当井喷或特殊作业时，井内钻具内泥浆压力大于方钻杆〔1〕内泥浆压力，由于阀杆〔5〕在泥浆中上下受压面积差不同，所产生的推力向下，当大于弹簧〔5〕堵住阀座时的推力，阀又打开，立管压力表可显示井内钻具内压力，反循环泥浆原理也是这样。
权利要求
1.一种钻井方钻杆下部防溅阀，它属于石油钻井工具的改进。这种防溅阀由外接头[2]直接联接于方钻杆[1]下部，外接头[2]内部有阀座[4]、阀杆[5]和弹簧[9]，弹簧[9]两端由密封件密封，构成弹簧空腔。本实用新型的特征在于弹簧空腔的两端密封结构上部采用YX形密封圈[6]和平垫[7]二道密封，下部采用二道YX形密封圈[12]和平垫[11]三道密封，YX形密封圈为唇形密封结构。
2.按着权利要求
1所述的钻井方钻杆下部防溅阀，其特征在于有一个简单阀座〔4〕。
专利摘要
一种方钻杆下部防溅阀，它属于石油钻井工 具的改进。针对已有密封技术不过关，易卡，零 件寿命低等缺点，设计结构先进，工作可靠的新 方案。弹簧空腔两端采用Yx形密封圈和平垫进 行双道密封，密封可靠。Yx形密封圈属于唇形 密封，适合在含砂量大和动压下工作。阀座简单， 以方钻杆下部公扣端面来轴向定位，又可保护公 扣不被刺坏，直接与方钻杆联接。不但解决了喷 溅泥浆的问题，还具有现代先进技术水平的防溅 阀特性，可满足钻井新工艺的要求。
文档编号F16K43/00GK85200363SQ85200363
公开日1986年2月26日 申请日期1985年4月1日
发明者边九重, 丁成科, 辛秀琴, 徐盛, 刘松升 申请人:大港油田钻井工艺研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan