專利名稱：井下馬達(dá)旁通閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油氣田鉆探過程使用的井下馬達(dá)，具體涉及一種井下馬達(dá)旁通閥。
背景技術(shù)：
在油氣田鉆探過程中，需要使用一種動(dòng)力驅(qū)動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)來破碎地層，實(shí)現(xiàn)鉆井；井 下馬達(dá)就是這種以鉆井液為動(dòng)力，把液體壓力能轉(zhuǎn)為機(jī)械能的容積式井下動(dòng)力鉆具。當(dāng)泥 漿泵泵出的泥漿流經(jīng)旁通閥進(jìn)入馬達(dá)，在馬達(dá)的進(jìn)、出口形成一定的壓力差，推動(dòng)轉(zhuǎn)子繞定 子的軸線旋轉(zhuǎn)，并將轉(zhuǎn)速和扭矩通過萬向軸和傳動(dòng)軸傳遞給鉆頭，從而實(shí)現(xiàn)鉆井作業(yè)。馬達(dá)隨鉆具一起下入井內(nèi)時(shí)，需要在馬達(dá)上部接一旁通并保持旁通打開，使鉆具 內(nèi)外液體壓力保持平衡后才能使馬達(dá)順利下入井內(nèi)；馬達(dá)在工作時(shí)，需要將馬達(dá)上部旁通 關(guān)閉，才能使馬達(dá)進(jìn)、出口形成一定的壓力差，才能產(chǎn)生動(dòng)力，這一過程就由旁通閥來實(shí)現(xiàn)。目前，國內(nèi)使用的馬達(dá)旁通閥采用的是滑套式旁通閥，如圖1所示，滑套式旁通閥 是靠兩滑套在液體壓力作用下相向運(yùn)動(dòng)，使帶有旁通孔的滑套10滑過帶有歐形密封圈14 的另一滑套15而關(guān)閉旁通；兩滑套在彈簧恢復(fù)力的作用下相斥運(yùn)動(dòng)，使帶有旁通孔的滑套 10滑過帶有歐形密封圈14的另一滑套15而打開旁通；由于滑套式旁通閥靠歐形圈14上下 滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)旁通的打開和關(guān)閉，容易造成歐形圈14打扭使得歐形圈斷裂旁通閥失效；另外， 循環(huán)的鉆井液內(nèi)攜帶有微小沙粒，夾渣在兩滑套中間，當(dāng)滑套相互運(yùn)動(dòng)時(shí)，容易將兩滑套之 間的密封圈拉傷造成密封圈斷裂旁通閥失效。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種井下馬達(dá)旁通 閥，以使其具有性能穩(wěn)定、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種井下馬達(dá)旁通閥，包括外殼體；在外殼體上設(shè)置有貫穿外殼體的旁通體。所述的旁 通體包括孔板、壓母、彈簧、密封體、第二歐形圈、密封墊和箭形活塞；所述的壓母、密封體和 密封墊從外向內(nèi)依次設(shè)置在外殼體上對應(yīng)的預(yù)留孔內(nèi)，所述的壓母與外殼體通過相互配合 使用的螺紋相連接；在壓母內(nèi)設(shè)置有孔板；在密封體內(nèi)設(shè)置有彈簧，在彈簧的前端固定有 箭形活塞；所述的箭形活塞與密封墊相互配合使用；所述的第二歐形圈套在密封體上。所述的密封墊采用四氟加銅粉注塑而成，其下端是帶有30 60°的密封園錐面。所述的箭形活塞上下兩端開有互不相通的盲孔，箭形活塞上下圓柱面上開有3 6個(gè)旁通孔，分別與上下兩端開有互不相通的盲孔相同，箭形活塞上部大經(jīng)帶有30 60° 的密封園錐面。上述的外殼體與馬達(dá)定子外殼通過相互配合使用的螺紋相連接，馬達(dá)定子膠套硫 化在馬達(dá)定子外殼的內(nèi)壁上，馬達(dá)轉(zhuǎn)子旋入在馬達(dá)定子膠套的曲弧面內(nèi)。所述的旁通體設(shè)有4至6個(gè)。
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井下馬達(dá)旁通閥在整個(gè)井下馬達(dá)中起著承重要的作用，它的可靠性、靈活性及設(shè) 計(jì)結(jié)構(gòu)直接影響著整個(gè)井下馬達(dá)是否能開啟工作，關(guān)系到整個(gè)井下馬達(dá)的使用壽命。旁通 閥是馬達(dá)隨鉆具下井時(shí)，旁通開啟保持鉆具內(nèi)外液體壓力平衡，馬達(dá)隨鉆具順利下入到預(yù) 定位置；馬達(dá)在工作時(shí)，旁通關(guān)閉保持馬達(dá)上下的壓力差，使得馬達(dá)能產(chǎn)生足夠的動(dòng)力；整 個(gè)工作原理是馬達(dá)上部旁通閥上安裝有4至6個(gè)旁通體，當(dāng)鉆具內(nèi)沒有外來壓力時(shí)，旁通 體內(nèi)彈簧撐開活塞，保持旁通是開啟的，使得馬達(dá)隨鉆具一起下入井內(nèi)預(yù)訂位置；當(dāng)鉆具內(nèi) 有外來壓力時(shí)，旁通體內(nèi)活塞在液體壓力作用下克服彈簧彈力封住旁通，使得馬達(dá)上下能 產(chǎn)生足夠的壓力差，提供足夠的動(dòng)力；實(shí)現(xiàn)了旁通閥的功能；本發(fā)明的旁通閥采用的是旁 通箭形活塞閥，屬面與面接觸式密封，當(dāng)鉆具內(nèi)外壓差越大，密封越可靠；接觸式密封，使得 旁通體內(nèi)箭形活塞的運(yùn)動(dòng)靈活、可靠，大大減少了摩擦磨損，延長了使用壽命。有益效果本發(fā)明的井下馬達(dá)旁通閥，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、使用靈活、可靠、功能齊全、 使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，是滑套式旁通閥的替代品，具有比滑套式旁通閥安全可靠、結(jié)構(gòu)緊湊簡 單的特點(diǎn)，適合于當(dāng)前鉆井所需求的各種新型井下馬達(dá)。


圖1是現(xiàn)有的井下馬達(dá)旁通閥的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是井下馬達(dá)的局部示意圖。圖3是本發(fā)明的井下馬達(dá)旁通閥的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的井下馬達(dá)旁通閥的旁通體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的解釋。如圖2所示，為本發(fā)明的井下馬達(dá)。該井下馬達(dá)包括旁通閥1、馬達(dá)定子外殼2、馬 達(dá)定子膠套3和馬達(dá)轉(zhuǎn)子4。旁通閥1與馬達(dá)定子外殼2通過相互配合使用的螺紋連接在 一起，馬達(dá)定子膠套3硫化在馬達(dá)定子外殼2的內(nèi)壁上，馬達(dá)轉(zhuǎn)子4旋入在馬達(dá)定子膠套3 的曲弧面內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)旁通閥1、馬達(dá)定子外殼2、馬達(dá)定子膠套3，以及馬達(dá)轉(zhuǎn)子4之間的連 接。如圖3所示，為本發(fā)明的井下馬達(dá)旁通閥。該井下馬達(dá)旁通閥包括外殼體5、旁通 體6和第一歐形圈7。旁通體6共設(shè)置4至6個(gè)，均貫穿設(shè)置在外殼體5上。第一歐形圈7 套裝在外殼體5的下部外圈上。如圖4所示，為井下馬達(dá)旁通閥的旁通體6。該旁通體6包括孔板16、壓母7、彈簧 8、密封體9、第二歐形圈13、密封墊11和箭形活塞12。箭形活塞12、密封墊11、彈簧8依次 放入外殼體5上對應(yīng)預(yù)留的孔內(nèi)，將第二歐形圈13套入密封體9上，再將套入的第二歐形 圈13與密封體9 一起鑲?cè)胪鈿んw5預(yù)留的孔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)密封體9與外殼體5間的密封；將孔 板16鑲?cè)雺耗?內(nèi)，再將壓母7與孔板16 —起旋入外殼體5對應(yīng)的螺紋孔內(nèi)，將密封體9 下部平面壓在密封墊11上部對應(yīng)平面上，實(shí)現(xiàn)密封體9與密封墊11間的密封；上述連接， 實(shí)現(xiàn)將密封墊11、第二歐形圈13、密封體9，固定在外殼體5上，實(shí)現(xiàn)將箭形活塞12、彈簧8， 定位在外殼體5與密封體9之間的空間內(nèi)，就組成整個(gè)旁通閥1。本發(fā)明的井下馬達(dá)旁通閥上密封墊11采用四氟加銅粉注塑而成，其下端是帶有30 60°的密封園錐面；箭形活塞12上下兩端開有互不相通的盲孔，活塞上下圓柱面上 開有3 6個(gè)旁通孔，分別與上下兩端開有互不相通的盲孔相同，活塞上部大經(jīng)帶有30 60°的密封園錐面；當(dāng)鉆具內(nèi)沒有外壓時(shí)，旁通體6內(nèi)在彈簧8的彈力作用下將密封墊11 與箭形活塞12分開，實(shí)現(xiàn)旁通閥1內(nèi)外也就是鉆具內(nèi)外貫通；當(dāng)鉆具內(nèi)有外壓作用的時(shí)， 旁通體6內(nèi)箭形活塞12在外壓的作用下迅速壓縮彈簧8，并使箭形活塞12上部帶有30 60°的密封園錐面緊緊的貼在密封墊11對應(yīng)下端是帶有30 60°的密封園錐面上，密封 墊11上部平面緊緊貼在密封體9下部平面上，實(shí)現(xiàn)旁通閥1內(nèi)外也就是鉆具內(nèi)外封閉；當(dāng) 外壓越大，箭形活塞12與密封墊11、密封墊11與密封體9壓得越緊，密封效果越好。
本發(fā)明的井下馬達(dá)旁通閥，適合于100、165、172、197、244外徑尺寸的井下馬達(dá)配 套的旁通閥；上述外徑尺寸的井下馬達(dá)基本囊括了鉆井所需求的使用范圍。應(yīng)用井下馬達(dá) 可實(shí)現(xiàn)直徑、斜井、大位移井、水平井、分支井、魚刺井的鉆井，提高油
權(quán)利要求
一種井下馬達(dá)旁通閥，包括外殼體(5)；其特征在于在所述的外殼體(5)上設(shè)置有貫穿外殼體(5)的旁通體(6)；所述的旁通體(6)包括孔板(16)、壓母(7)、彈簧(8)、密封體(9)、第二歐形圈(13)、密封墊(11)和箭形活塞(12)；所述的壓母(7)、密封體(9)和密封墊(11)從外向內(nèi)依次設(shè)置在外殼體(5)上對應(yīng)的預(yù)留孔內(nèi)，所述的壓母(7)與外殼體(5)通過相互配合使用的螺紋相連接；在壓母(7)內(nèi)設(shè)置有孔板(16)；在密封體(9)內(nèi)設(shè)置有彈簧(8)，在彈簧(8)的前端固定有箭形活塞(12)；所述的箭形活塞(12)與密封墊(11)相互配合使用；所述的第二歐形圈(13)套在密封體(9)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下馬達(dá)旁通閥，其特征在于所述的密封墊(11)采用四氟 加銅粉注塑而成，其下端是帶有30 60°的密封園錐面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下馬達(dá)旁通閥，其特征在于所述的箭形活塞(12)上下兩 端開有互不相通的盲孔，箭形活塞(12)上下圓柱面上開有3 6個(gè)旁通孔，分別與上下兩 端開有互不相通的盲孔相同，箭形活塞上部大經(jīng)帶有30 60°的密封園錐面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下馬達(dá)旁通閥，其特征在于所述的旁通體(6)設(shè)有4至6個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下馬達(dá)旁通閥，其特征在于所述的外殼體(5)與馬達(dá)定子 外殼(2)通過相互配合使用的螺紋相連接，馬達(dá)定子膠套(3)硫化在馬達(dá)定子外殼(2)的內(nèi) 壁上，馬達(dá)轉(zhuǎn)子(4)旋入在馬達(dá)定子膠套(3)的曲弧面內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種井下馬達(dá)旁通閥，包括旁通閥、馬達(dá)定子外殼、馬達(dá)定子膠套和馬達(dá)轉(zhuǎn)子；旁通閥與馬達(dá)定子外殼通過相互配合使用的螺紋相連接，馬達(dá)定子膠套硫化在馬達(dá)定子外殼的內(nèi)壁上，馬達(dá)轉(zhuǎn)子旋入在馬達(dá)定子膠套的曲弧面內(nèi)，在所述的旁通閥上設(shè)置有旁通體。本發(fā)明的井下馬達(dá)旁通閥，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、使用靈活、可靠、功能齊全、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，是滑套式旁通閥的替代品，具有比滑套式旁通閥安全可靠、結(jié)構(gòu)緊湊簡單的特點(diǎn)，適合于當(dāng)前鉆井所需求的各種新型井下馬達(dá)。本發(fā)明的井下馬達(dá)旁通閥，適合于100、165、172、197、244外徑尺寸的井下馬達(dá)配套的旁通閥；上述外徑尺寸的井下馬達(dá)基本囊括了鉆井所需求的使用范圍。
文檔編號E21B21/10GK101963049SQ20101050832
公開日2011年2月2日 申請日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者常青忠, 王端庠, 祝兆清 申請人:揚(yáng)州天業(yè)石油機(jī)械有限公司