一种回压凡尔的制作方法

本实用新型涉及到钻井设备技术领域，尤其涉及一种回压凡尔。

背景技术：

回压凡尔是钻井过程中的一种防内喷的装置，是一种单流阀，回压凡尔能够有效的防止地层流体通过钻头水眼进入钻具内。现有的回压凡尔主要包括阀体、支承座、阀芯和阀座。其结构原理是在工具水眼内有一个锥形活动阀芯，安装时其大端朝下，小端朝上，当泥浆由水眼至上而下时，流动阻力较小，能够顺利通过；当泥浆从钻柱内由下而上反窜流动时，其大端受到的推力较大，而促使锥形活动装置向上移动，直至阀芯锥面与阀座锥面贴合，从而达到封堵水眼的目的。通常在压井、钻进接单根和下钻过程中可以起到防止泥浆反喷的作用。

公开号为CN 203547660U，公开日为2014年04月16日的中国专利文献公开了一种回压凡尔，其特征在于：包括阀体、复合胶塞、弹性金属圈；所述阀体为柱体，沿其轴线方向设置有泥浆通道；所述阀体一端上设置有环状凸起，所述复合胶塞置于所述环状凸起中，将所述泥浆通道封堵；所述泥浆通道的内壁上设置有环形凹槽，所述弹性金属圈置于所述环形凹槽中；所述复合胶塞上，朝所述弹性金属圈方向，设置有连接部；所述连接部置于所述泥浆通道中，其自由端上设置有挡块；当所述复合胶塞封堵住所述泥浆通道时，所述挡块穿过所述弹性金属圈，所述弹性金属圈能阻挡所述挡块朝所述环状凸起的方向运动。该专利文献公开的回压凡尔，虽然能够起到良好的密封和阻流作用，防止反喷，避免造成工程事故。但是，以该专利文献为代表的现有技术，均存在缺陷：在下钻时，每放下一部分钻杆，就需要连接灌浆装置向钻杆内灌入泥浆，灌完后，再取下灌浆装置，放入下一节钻杆，如此重复才能完成下钻动作，工程量非常大，费时费力，需要灌入大量的泥浆，灌浆成本高。回压凡尔的阀芯与底座之间安装有弹簧，弹簧套接在阀芯的阀杆上，弹簧一端连接在底座上，另一端连接在阀芯的锥形块上，由于阀杆的直径较小，回压凡尔在长期使用的过程中，阀芯上下运动，弹簧也会不停的回位和压缩，弹簧容易被过度挤压而发生变形，导致阀芯的锥形块无法快速有效的准确复位，不能与阀座锥面良好贴合，进而达不到堵住水眼的目的；而且弹簧在压缩和复位时，弹簧摆动，不停的撞击阀芯的阀杆，导致阀杆折断，阀芯失去作用，导致泥浆反喷，造成极其严重的安全事故。

技术实现要素：

本实用新型为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种回压凡尔，本实用新型能够将井内泥浆自动灌入钻杆内，无需每放下一部分钻杆就连接灌浆装置向钻杆内灌入泥浆，极大的减小了工程量，省时省力，有效降低灌浆成本，而且能够有效防止井内泥浆经阀体的内腔反喷至钻杆内，杜绝安全事故。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种回压凡尔，包括阀体、阀芯及设置在阀体内的支承座和阀座，支承座位于阀座下方，其特征在于：所述阀体内设置有活塞，所述活塞套在阀芯上，所述阀体上开有泥浆回流孔，泥浆回流孔位于阀座和活塞之间，所述泥浆回流孔与阀体的内腔连通。

所述阀芯从上到下依次包括上阀杆、锥形块和下阀杆，上阀杆的上端设置有固定螺母，下端与锥形块的小端连接，下阀杆一端与锥形块的大端连接，另一端伸入支承座内。

所述阀座与锥形块的锥面相适配。

所述下阀杆上设置有复位弹簧，复位弹簧与支承座接触。

所述锥形块与阀座之间设置有第一密封圈，第一密封圈嵌套在锥形块的大端上。

所述锥形块的大端上开有弹簧槽，复位弹簧的一端与弹簧槽的底部接触，另一端与支承座接触。

所述锥形块上开有流通孔，流通孔与弹簧槽连通。

所述阀座与阀体之间设置有第二密封圈，第二密封圈套在阀座上。

所述活塞与阀体之间设置有第三密封圈，第三密封圈套在活塞上。

所述阀体的内壁上设置有台阶，台阶上设置有压帽，压帽位于活塞上方，压帽与阀体通过螺纹连接。

下钻时，将钻具连同回压凡尔一起下入井内，井内泥浆在压力的作用下，即环空压强高于阀体内腔的情况下，井内泥浆从外到内经阀体上的泥浆回流孔进入到阀体的内腔，泥浆通过阀体的内腔自下而上回流到钻杆内；随着不断下钻具，井内泥浆不断回流进钻杆内，直到下钻具完毕，钻杆内外液体压力平衡，井内泥浆不再向钻杆内回流，完成钻杆内的自灌浆动作。

正循环泥浆时，地面上灌浆设备中的泥浆被泥浆泵打入钻杆连同钻杆内的井内泥浆进入回压凡尔的阀体内，泥浆推动阀芯克服复位弹簧的弹力，将阀芯的锥形块往下推动，使锥形块脱离阀座，将正循环泥浆通道打开；与此同时，阀芯通过固定螺母带动活塞下移，活塞将泥浆回流孔封堵住，使自灌浆通道关闭；地面上灌浆设备中的泥浆和钻杆内的井内泥浆经回压凡尔流经整个钻具，从最下面钻头水眼出来，又从井眼以内钻杆以外的环空流到地面上，这样就可以把井底钻出来的沙石等带走。

井喷或井涌时，井内泥浆或气体自下而上经支承座反流进阀体内，在井内泥浆或气体以及复位弹簧自身作用下都会对阀芯产生推力，阀芯的锥形块向上被推入到阀座内，将正循环泥浆通道关闭；加之自灌浆通道也是关闭的，因此能够有效防止井内泥浆反喷。

本实用新型的有益效果主要表现在以下方面：

一、本实用新型，阀体内设置有活塞，活塞套在阀芯上，阀体上开有泥浆回流孔，泥浆回流孔位于阀座和活塞之间，泥浆回流孔与阀体的内腔连通，通过在阀体上开设泥浆回流孔，并且将泥浆回流孔与阀体的内腔连通，下钻时，通过将钻具连同回压凡尔一起下入井内，井内泥浆在压力的作用下就能够经泥浆回流孔流入到阀体的内腔，再经阀体的内腔回流到钻杆内，完成钻杆内的自灌浆动作；较现有技术而言，无需每放下一部分钻杆就连接灌浆装置向钻杆内灌入泥浆，灌完后再取下灌浆装置，放入下一节钻杆，极大的减小了工程量，而且有效降低了灌浆成本，还消除了人工灌浆存在的安全隐患；在阀芯与支承座之间由于减少了弹簧，使得正循环泥浆时，阀芯无需克服弹簧的阻力就能够被推动，打开正循环泥浆通道，正循环泥浆更加顺畅，同时活塞在阀芯带动下封堵住泥浆回流孔；当发生井喷或井涌时，井内泥浆或气体自下而上经支承座反流进阀体内，在井内泥浆或气体的作用下阀芯被推入阀座内，将正循环泥浆通道关闭；加之泥浆回流孔又是被活塞封堵住的，从而能够有效防止井内泥浆经阀体的内腔反喷至钻杆内，杜绝安全事故。

二、本实用新型，阀芯从上到下依次包括上阀杆、锥形块和下阀杆，上阀杆的上端设置有固定螺母，下端与锥形块的小端连接，下阀杆一端与锥形块的大端连接，另一端伸入支承座内，通过锥形块的大端锥形面能够与阀座的斜面相配合，将正循环泥浆通道封堵住；通过设置在上阀杆上端的固定螺母带动活塞下移，从而能够封堵住泥浆回流孔，当发生井喷或井涌时，能够有效避免井内泥浆反喷。

三、本实用新型，阀座与锥形块的锥面相适配，在井喷或井涌时能够起到良好的封堵效果，防止井内泥浆反喷。

四、本实用新型，下阀杆上设置有复位弹簧，复位弹簧与支承座接触，通过增设复位弹簧，当正循环泥浆时，泥浆将阀芯的锥形块冲开后，由于复位弹簧与支承座接触，复位弹簧的作用力能够一部分抵消泥浆对锥形块产生的冲力，避免锥形块撞击支承座，能够有效保护锥形块，进而保障阀芯的正常使用；当发生井喷或井涌时，复位弹簧的作用力又能够加快锥形块的移动，使阀芯与阀座迅速闭合，防止泥浆反喷。

五、本实用新型，锥形块与阀座之间设置有第一密封圈，第一密封圈嵌套在锥形块的大端上，长时间使用后，锥形块与阀座之间容易产生缝隙，通过第一密封圈能够进行良好的密封，进而能够有效防止井内泥浆进入正循环泥浆通道向钻杆内反喷，进一步保证钻井安全。

六、本实用新型，锥形块的大端上开有弹簧槽，复位弹簧的一端与弹簧槽的底部接触，另一端与支承座接触，在长期使用的过程中，阀芯上下运动，复位弹簧也会不停的压缩和复位，通过增设弹簧槽，当正循环泥浆时，复位弹簧的一部分容纳在弹簧槽内，当复位弹簧压缩到一定程度时，锥形块的大端端面与支承座接触，能够防止复位弹簧被过度压缩而变形，保障复位弹簧的使用稳定性，使锥形块能够准确复位与阀座进行良好的贴合，防止井内泥浆反喷；复位弹簧不会被过度压缩，就能够减小复位弹簧的左右摆动，从而能够减少复位弹簧撞击下阀杆的几率，延长整个阀芯的使用寿命。

七、本实用新型，锥形块上开有流通孔，流通孔与弹簧槽连通，便于正循环泥浆时液体的流动，保障正循环泥浆的顺畅性。

八、本实用新型，阀座与阀体之间设置有第二密封圈，第二密封圈套在阀座上，能够增加阀座与阀体之间的密封性，在井喷或井涌时，进一步防止井内泥浆经阀座与阀体之间的缝隙回流，提高防反喷效果。

九、本实用新型，活塞与阀体之间设置有第三密封圈，第三密封圈套在活塞上，能够增加活塞与阀体之间的密封性，防止正循环泥浆时，泥浆经活塞与阀体之间的缝隙流入泥浆回流孔，进而能够有效防止泥浆泄漏。

十、本实用新型，阀体的内壁上设置有台阶，台阶上设置有压帽，压帽位于活塞上方，压帽与阀体通过螺纹连接，通过设置压帽能够对活塞进行限位，防止自灌浆时，井内泥浆将活塞冲离阀体，能够保障整个回压凡尔的使用稳定性。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的具体说明，其中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的结构示意图；

图3为本实用新型实施例3的结构示意图；

图4为本实用新型实施例4的结构示意图；

图5为本实用新型实施例5的结构示意图；

图中标记：1、阀体，2、阀芯，3、支承座，4、阀座，5、活塞，6、泥浆回流孔，7、上阀杆，8、锥形块，9、下阀杆，10、固定螺母，11、复位弹簧，12、第一密封圈，13、弹簧槽，14、流通孔，15、第二密封圈，16、第三密封圈，17、台阶，18、压帽。

具体实施方式

实施例1

参见图1，一种回压凡尔，包括阀体1、阀芯2及设置在阀体1内的支承座3和阀座4，支承座3位于阀座4下方，所述阀体1内设置有活塞5，所述活塞5套在阀芯2上，所述阀体1上开有泥浆回流孔6，泥浆回流孔6位于阀座4和活塞5之间，所述泥浆回流孔6与阀体1的内腔连通。

本实施例为最基本的实施方式，阀体内设置有活塞，活塞套在阀芯上，阀体上开有泥浆回流孔，泥浆回流孔位于阀座和活塞之间，泥浆回流孔与阀体的内腔连通，通过在阀体上开设泥浆回流孔，并且将泥浆回流孔与阀体的内腔连通，下钻时，通过将钻具连同回压凡尔一起下入井内，井内泥浆在压力的作用下就能够经泥浆回流孔流入到阀体的内腔，再经阀体的内腔回流到钻杆内，完成钻杆内的自灌浆动作；较现有技术而言，无需每放下一部分钻杆就连接灌浆装置向钻杆内灌入泥浆，灌完后再取下灌浆装置，放入下一节钻杆，极大的减小了工程量，而且有效降低了灌浆成本，还消除了人工灌浆存在的安全隐患；在阀芯与支承座之间由于减少了弹簧，使得正循环泥浆时，阀芯无需克服弹簧的阻力就能够被推动，打开正循环泥浆通道，正循环泥浆更加顺畅，同时活塞在阀芯带动下封堵住泥浆回流孔；当发生井喷或井涌时，井内泥浆或气体自下而上经支承座反流进阀体内，在井内泥浆或气体的作用下阀芯被推入阀座内，将正循环泥浆通道关闭；加之泥浆回流孔又是被活塞封堵住的，从而能够有效防止井内泥浆经阀体的内腔反喷至钻杆内，杜绝安全事故。

实施例2

参见图2，一种回压凡尔，包括阀体1、阀芯2及设置在阀体1内的支承座3和阀座4，支承座3位于阀座4下方，所述阀体1内设置有活塞5，所述活塞5套在阀芯2上，所述阀体1上开有泥浆回流孔6，泥浆回流孔6位于阀座4和活塞5之间，所述泥浆回流孔6与阀体1的内腔连通。

所述阀芯2从上到下依次包括上阀杆7、锥形块8和下阀杆9，上阀杆7的上端设置有固定螺母10，下端与锥形块8的小端连接，下阀杆9一端与锥形块8的大端连接，另一端伸入支承座3内。

所述阀座4与锥形块8的锥面相适配。

所述下阀杆9上设置有复位弹簧11，复位弹簧11与支承座3接触。

本实施例为一较佳实施方式，阀芯从上到下依次包括上阀杆、锥形块和下阀杆，上阀杆的上端设置有固定螺母，下端与锥形块的小端连接，下阀杆一端与锥形块的大端连接，另一端伸入支承座内，通过锥形块的大端锥形面能够与阀座的斜面相配合，将正循环泥浆通道封堵住；通过设置在上阀杆上端的固定螺母带动活塞下移，从而能够封堵住泥浆回流孔，当发生井喷或井涌时，能够有效避免井内泥浆反喷。

阀座与锥形块的锥面相适配，在井喷或井涌时能够起到良好的封堵效果，防止井内泥浆反喷。

下阀杆上设置有复位弹簧，复位弹簧与支承座接触，通过增设复位弹簧，当正循环泥浆时，泥浆将阀芯的锥形块冲开后，由于复位弹簧与支承座接触，复位弹簧的作用力能够一部分抵消泥浆对锥形块产生的冲力，避免锥形块撞击支承座，能够有效保护锥形块，进而保障阀芯的正常使用；当发生井喷或井涌时，复位弹簧的作用力又能够加快锥形块的移动，使阀芯与阀座迅速闭合，防止泥浆反喷。

实施例3

参见图3，一种回压凡尔，包括阀体1、阀芯2及设置在阀体1内的支承座3和阀座4，支承座3位于阀座4下方，所述阀体1内设置有活塞5，所述活塞5套在阀芯2上，所述阀体1上开有泥浆回流孔6，泥浆回流孔6位于阀座4和活塞5之间，所述泥浆回流孔6与阀体1的内腔连通。

所述阀芯2从上到下依次包括上阀杆7、锥形块8和下阀杆9，上阀杆7的上端设置有固定螺母10，下端与锥形块8的小端连接，下阀杆9一端与锥形块8的大端连接，另一端伸入支承座3内。

所述阀座4与锥形块8的锥面相适配。

所述下阀杆9上设置有复位弹簧11，复位弹簧11与支承座3接触。

所述锥形块8与阀座4之间设置有第一密封圈12，第一密封圈12嵌套在锥形块8的大端上。

所述锥形块8的大端上开有弹簧槽13，复位弹簧11的一端与弹簧槽13的底部接触，另一端与支承座3接触。

本实施例为又一较佳实施方式，锥形块与阀座之间设置有第一密封圈，第一密封圈嵌套在锥形块的大端上，长时间使用后，锥形块与阀座之间容易产生缝隙，通过第一密封圈能够进行良好的密封，进而能够有效防止井内泥浆进入正循环泥浆通道向钻杆内反喷，进一步保证钻井安全。

锥形块的大端上开有弹簧槽，复位弹簧的一端与弹簧槽的底部接触，另一端与支承座接触，在长期使用的过程中，阀芯上下运动，复位弹簧也会不停的压缩和复位，通过增设弹簧槽，当正循环泥浆时，复位弹簧的一部分容纳在弹簧槽内，当复位弹簧压缩到一定程度时，锥形块的大端端面与支承座接触，能够防止复位弹簧被过度压缩而变形，保障复位弹簧的使用稳定性，使锥形块能够准确复位与阀座进行良好的贴合，防止井内泥浆反喷；复位弹簧不会被过度压缩，就能够减小复位弹簧的左右摆动，从而能够减少复位弹簧撞击下阀杆的几率，延长整个阀芯的使用寿命。

实施例4

参见图4，一种回压凡尔，包括阀体1、阀芯2及设置在阀体1内的支承座3和阀座4，支承座3位于阀座4下方，所述阀体1内设置有活塞5，所述活塞5套在阀芯2上，所述阀体1上开有泥浆回流孔6，泥浆回流孔6位于阀座4和活塞5之间，所述泥浆回流孔6与阀体1的内腔连通。

所述阀芯2从上到下依次包括上阀杆7、锥形块8和下阀杆9，上阀杆7的上端设置有固定螺母10，下端与锥形块8的小端连接，下阀杆9一端与锥形块8的大端连接，另一端伸入支承座3内。

所述阀座4与锥形块8的锥面相适配。

所述下阀杆9上设置有复位弹簧11，复位弹簧11与支承座3接触。

所述锥形块8与阀座4之间设置有第一密封圈12，第一密封圈12嵌套在锥形块8的大端上。

所述锥形块8的大端上开有弹簧槽13，复位弹簧11的一端与弹簧槽13的底部接触，另一端与支承座3接触。

所述锥形块8上开有流通孔14，流通孔14与弹簧槽13连通。

所述阀座4与阀体1之间设置有第二密封圈15，第二密封圈15套在阀座4上。

所述活塞5与阀体1之间设置有第三密封圈16，第三密封圈16套在活塞5上。

本实施例为又一较佳实施方式，锥形块上开有流通孔，流通孔与弹簧槽连通，便于正循环泥浆时液体的流动，保障正循环泥浆的顺畅性。

阀座与阀体之间设置有第二密封圈，第二密封圈套在阀座上，能够增加阀座与阀体之间的密封性，在井喷或井涌时，进一步防止井内泥浆经阀座与阀体之间的缝隙回流，提高防反喷效果。

活塞与阀体之间设置有第三密封圈，第三密封圈套在活塞上，能够增加活塞与阀体之间的密封性，防止正循环泥浆时，泥浆经活塞与阀体之间的缝隙流入泥浆回流孔，进而能够有效防止泥浆泄漏。

实施例5

参见图5，一种回压凡尔，包括阀体1、阀芯2及设置在阀体1内的支承座3和阀座4，支承座3位于阀座4下方，所述阀体1内设置有活塞5，所述活塞5套在阀芯2上，所述阀体1上开有泥浆回流孔6，泥浆回流孔6位于阀座4和活塞5之间，所述泥浆回流孔6与阀体1的内腔连通。

所述阀芯2从上到下依次包括上阀杆7、锥形块8和下阀杆9，上阀杆7的上端设置有固定螺母10，下端与锥形块8的小端连接，下阀杆9一端与锥形块8的大端连接，另一端伸入支承座3内。

所述阀座4与锥形块8的锥面相适配。

所述下阀杆9上设置有复位弹簧11，复位弹簧11与支承座3接触。

所述锥形块8与阀座4之间设置有第一密封圈12，第一密封圈12嵌套在锥形块8的大端上。

所述锥形块8的大端上开有弹簧槽13，复位弹簧11的一端与弹簧槽13的底部接触，另一端与支承座3接触。

所述锥形块8上开有流通孔14，流通孔14与弹簧槽13连通。

所述阀座4与阀体1之间设置有第二密封圈15，第二密封圈15套在阀座4上。

所述活塞5与阀体1之间设置有第三密封圈16，第三密封圈16套在活塞5上。

所述阀体1的内壁上设置有台阶17，台阶17上设置有压帽18，压帽18位于活塞5上方，压帽18与阀体1通过螺纹连接。

本实施例为最佳实施方式，阀体内设置有活塞，活塞套在阀芯上，阀体上开有泥浆回流孔，泥浆回流孔位于阀座和活塞之间，泥浆回流孔与阀体的内腔连通，通过在阀体上开设泥浆回流孔，并且将泥浆回流孔与阀体的内腔连通，下钻时，通过将钻具连同回压凡尔一起下入井内，井内泥浆在压力的作用下就能够经泥浆回流孔流入到阀体的内腔，再经阀体的内腔回流到钻杆内，完成钻杆内的自灌浆动作；较现有技术而言，无需每放下一部分钻杆就连接灌浆装置向钻杆内灌入泥浆，灌完后再取下灌浆装置，放入下一节钻杆，极大的减小了工程量，而且有效降低了灌浆成本，还消除了人工灌浆存在的安全隐患；在阀芯与支承座之间由于减少了弹簧，使得正循环泥浆时，阀芯无需克服弹簧的阻力就能够被推动，打开正循环泥浆通道，正循环泥浆更加顺畅，同时活塞在阀芯带动下封堵住泥浆回流孔；当发生井喷或井涌时，井内泥浆或气体自下而上经支承座反流进阀体内，在井内泥浆或气体的作用下阀芯被推入阀座内，将正循环泥浆通道关闭；加之泥浆回流孔又是被活塞封堵住的，从而能够有效防止井内泥浆经阀体的内腔反喷至钻杆内，杜绝安全事故。阀体的内壁上设置有台阶，台阶上设置有压帽，压帽位于活塞上方，压帽与阀体通过螺纹连接，通过设置压帽能够对活塞进行限位，防止自灌浆时，井内泥浆将活塞冲离阀体，能够保障整个回压凡尔的使用稳定性。