石油鉆井用多功能旋塞閥的制作方法
【專利摘要】石油鉆井用多功能旋塞閥，其特征是閥體為一圓管，內(nèi)孔從上向下依次有兩道環(huán)形槽和三個臺階，安裝有卡環(huán)，定位環(huán)，兩道環(huán)形槽中間裝著上閥座，第二道環(huán)形槽向下，沿徑向加工有兩個孔，一個孔內(nèi)裝有扭塊，另一個孔內(nèi)裝有扶正軸，第三個臺階上方安裝有下閥座，其向上有一個徑向孔，該孔下邊緣在該臺階的下部，孔內(nèi)裝有轉(zhuǎn)換銷，擋環(huán)位于卡環(huán)的孔內(nèi)，上閥座和下閥座中間安裝有球體，球體左右兩邊是扭塊和扶正軸，彈簧套在下閥座上，該閥為一體化結構，強度高，結構簡單緊湊、形式新穎、可靠性好，一閥多用，操作與使用方便，兼容性強，易于維護，制造與使用成本低廉，使用壽命長，并可帶壓操作使用。
【專利說明】石油鉆井用多功能旋塞閥
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及石油工業(yè)鉆井【技術領域】，特別涉及石油鉆井用多功能旋塞閥。
【背景技術】
[0002]旋塞閥是鉆柱循環(huán)系統(tǒng)中的手動控制閥，是一種重要的鉆具內(nèi)防噴工具。旋塞閥分上部旋塞閥和下部旋塞閥。上部旋塞閥連接于水龍頭下端和方鉆桿上端之間，上部連接為內(nèi)螺紋(母扣)，下部連接為外螺紋(公扣)，采用左旋螺紋(反扣)連接。下部旋塞閥連接于方鉆桿或方鉆桿保護接頭的下端和鉆桿上端之間，上部連接為內(nèi)螺紋，下部連接為外螺紋，采用右旋螺紋(正扣)連接。
[0003]旋塞閥操作非常簡單，用專用扳手按指示要求轉(zhuǎn)動90度即可實現(xiàn)開或關。為防止&流和井嗔，應在鉆井作業(yè)中，在方鉆桿上、下兩端組接旋塞閥。
[0004]當發(fā)生溢流或井噴時，應盡快關閉方鉆桿旋塞閥，截斷鉆具內(nèi)通道，防止鉆具內(nèi)的過高壓力損壞水龍帶和地面設備，達到鉆具內(nèi)防噴的目的。
[0005]但是在發(fā)生井涌或井噴時，往往需要將鉆具止回閥與鉆桿單根下部聯(lián)接在一起，組成防噴單根，迅速將其與井口鉆具順利搶接，再接方鉆桿循環(huán)壓井或下鉆至預定井深后實施其他施工作業(yè)，由于鉆具止回閥的單向?qū)ㄐ?，井涌或井噴的壓力泄不掉，此時搶接并不順利，往往易于發(fā)生危險事故。
[0006]有些廠家生產(chǎn)了幾種，可以泄壓的鉆具止回閥，但是平時需要將其與鉆桿單根下部聯(lián)接在一起，組成的防噴單根，存放在鉆臺坡道位置上以應急備用，平時處于閑置狀態(tài)，還需要定期維護保養(yǎng)，也可能一直也用不著，造成大量的浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述設備的不足，本發(fā)明提供了一種石油鉆井用多功能旋塞閥，該閥為一體化結構，強度高，結構簡單緊湊、形式新穎、可靠性好，一閥多用，操作與使用方便，兼容性強，易于維護，制造與使用成本低廉，使用壽命長，并可帶壓操作使用，適合大面積推廣使用，適用于石油工業(yè)鉆井【技術領域】。本發(fā)明的目的就是為現(xiàn)場提供一種石油鉆井用多功能旋塞閩。
[0008]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的。
[0009]石油鉆井用多功能旋塞閥，包括閥體、卡環(huán)、擋圈1、擋環(huán)、上閥座、定位環(huán)、扭塊、密封件1、下閥座、密封件3、球體、彈簧，其特征是閥體I為一圓管，上端加工有內(nèi)螺紋，下端加工有外螺紋，內(nèi)孔從上向下依次有兩道環(huán)形槽和三個臺階，第一道環(huán)形槽內(nèi)裝有卡環(huán)，第二道環(huán)形槽內(nèi)裝有定位環(huán)，兩道環(huán)形槽中間裝著上閥座，第二道環(huán)形槽向下，沿徑向加工有兩個孔，這兩個孔中心在一條直線上，其中在一個孔內(nèi)裝有扭塊，另一個孔內(nèi)裝有扶正軸，第三個臺階上方安裝有下閥座，其向上有一個徑向孔，該孔下邊緣在該臺階的下部，孔內(nèi)裝有轉(zhuǎn)換銷，擋環(huán)位于卡環(huán)的孔內(nèi)，上閥座和下閥座中間安裝有球體，球體左右兩邊是扭塊和扶正軸，彈簧套在下閥座上。[0010]閥體內(nèi)裝有扭塊的孔里部有一個臺階，臺階內(nèi)部為大孔，大孔與第二道環(huán)形槽相通，扭塊中部的凸臺位于該大孔內(nèi)，裝有扶正軸的孔內(nèi)加工有兩個臺階，第一個臺階外部為大孔，大孔底部有一道環(huán)形槽，槽內(nèi)裝有擋圈3，兩個臺階中間為小孔，小孔內(nèi)部加工有螺紋，該螺紋與扶正軸大圓柱上的螺紋固定，裝有轉(zhuǎn)換銷的孔內(nèi)有兩個臺階，第一個臺階外部為大孔，大孔底部有一道環(huán)形槽，槽內(nèi)裝有擋圈2，兩個臺階中間為小孔，小孔內(nèi)部加工有螺紋，該螺紋與轉(zhuǎn)換銷大圓柱上的螺紋固定。
[0011]球體為一圓球，上下兩端加工有平面，平面中心有通孔，中部開有與中心孔垂直的相互對稱的兩個通槽，上閥座為一圓管，外圓有兩道環(huán)形槽，槽內(nèi)裝有密封件3，靠下部位有一臺階，臺階以下為小徑圓管，內(nèi)孔中部有一環(huán)形槽，下部有球面倒角，該球面倒角與球體的球面相配合，下閥座為一圓管，外圓上部有一臺階，臺階上部為大圓，外圓中部均勻開有4至6個過流孔，下部插入閥體的第三個臺階上部的孔內(nèi)，下底面外緣有倒角，該倒角與轉(zhuǎn)換銷前端的倒角相配合，上底面內(nèi)緣有球面倒角，該球面倒角與球體的球面相配合。
[0012]轉(zhuǎn)換銷為一圓柱,前端有倒角，外圓有環(huán)形槽,槽內(nèi)裝有密封件2,中部有臺階，臺階向后是大圓柱，大圓柱上加工有螺紋，后端面中心有軸向方槽，扭塊為一圓柱，中部有一凸臺，凸臺左邊圓柱面上有一環(huán)形槽，槽內(nèi)裝有密封件I ，左端面中心有軸向方槽，凸臺右邊，加工為長方體，并插入球體的一個通槽內(nèi)，凸臺有1/4沿徑向加工成小于凸臺本體，其過渡部分為與小徑圓弧面相切的相互垂直的兩個平面，這兩個平面為與定位環(huán)下端面接觸限位的工作平面。
[0013]彈簧是圓柱螺旋壓縮彈簧，套在下閥座上，上端頂在下閥座的臺階上，下端支撐在閥體的第二個臺階上，定位環(huán)為一圓管，被分為四半，其上半部分套在上閥座外圓的小徑圓管上，扶正軸為一圓柱，有兩個臺階，前端為小圓柱，該小圓柱位于球體的另一個通槽內(nèi)，中部有環(huán)形槽，槽內(nèi)裝有密封件4，后端為大圓柱，大圓柱上加工有螺紋。
[0014]卡環(huán)為一圓管，被分為四半，外圓有兩個臺階，內(nèi)孔有一環(huán)形槽，槽內(nèi)固定著擋圈1，內(nèi)孔上在環(huán)形槽的下部裝著擋環(huán)，擋環(huán)為一圓管，內(nèi)孔有環(huán)形槽，下底面貼合在上閥座的上底面上。
[0015]將石油鉆井用多功能旋塞閥閥體上下兩端的螺紋與鉆具相連，接通泥漿通道，用專用扳手將轉(zhuǎn)換銷順時針上緊，其前端倒角頂緊下閥座下底面外緣倒角，石油鉆井用多功能旋塞閥作為旋塞閥用，此時由卡環(huán)、擋環(huán)、上閥座、球體的通孔、下閥座的內(nèi)孔、轉(zhuǎn)換銷、閥體的內(nèi)孔構成流道，泥漿由鉆具經(jīng)流道流出，當發(fā)生溢流或井噴時，用專用扳手順時針旋轉(zhuǎn)扭塊90度，其凸臺上相互垂直的兩個平面，由一個平面與定位環(huán)下端面接觸轉(zhuǎn)為另一個平面接觸，凸臺右邊插入球體的一個通槽內(nèi)的長方體部分帶動球體繞扶正軸的小圓柱順時針旋轉(zhuǎn)90度，其兩個通槽由水平方向轉(zhuǎn)為豎直方向，其通孔由打開狀態(tài)轉(zhuǎn)為關閉狀態(tài)，截斷鉆具內(nèi)通道，防止鉆具內(nèi)的過高壓力損壞水龍帶和地面設備，達到鉆具內(nèi)防噴的目的。
[0016]當需要循環(huán)壓井或下鉆至預定井深后實施其他施工作業(yè)時，用專用扳手將轉(zhuǎn)換銷逆時針松開至其前端面脫離閥體的第三個臺階以上的圓形空間，用專用扳手順時針旋轉(zhuǎn)扭塊90度，球體的通孔由打開狀態(tài)轉(zhuǎn)為關閉狀態(tài)，流道被截斷，石油鉆井用多功能旋塞閥作為鉆具止回閥用，球體在上部泥漿壓力作用下向下移動，其兩個通槽起導向作用，沿扭塊凸臺右邊的長方體和扶正軸的小圓柱向下移動，推動下閥座壓縮彈簧向下移動，直至其下底面與閥體的第三個臺階相接觸，此時由卡環(huán)、擋環(huán)、上閥座、定位環(huán)、扭塊、下閥座及其過流孔、扶正軸、球體的外球面、閥體的內(nèi)孔構成新流道，泥漿由鉆具經(jīng)新流道流出，當上部泥漿壓力消失，彈簧復位，推動下閥座上移，從而推動球體沿扭塊凸臺右邊的長方體和扶正軸的小圓柱向上移動，其球面與上閥座下部的球面倒角相接觸形成密封，關閉新流道，達到循環(huán)壓井或?qū)嵤┢渌┕ぷ鳂I(yè)的目的。
[0017]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:該閥為一體化結構，強度高，結構簡單緊湊、形式新穎、可靠性好，一閥多用，操作與使用方便，兼容性強，易于維護，制造與使用成本低廉，使用壽命長，并可帶壓操作使用，適合大面積推廣使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1:一種石油鉆井用多功能旋塞閥示意圖 圖2:扭塊意圖1、閥體2、卡環(huán) 3、擋圈I 4、擋環(huán) 5、上閥座
6、定位環(huán) 7、扭塊 8、密封件I 9、下閥座10、轉(zhuǎn)換銷 11、擋圈2 12、密封件2 13、密封件3 14、密封件4 15、扶正軸 16、擋圈3 17、球體18、彈簧。
【具體實施方式】
[0019]現(xiàn)結合說明書附圖:圖1、圖2對本發(fā)明做進一步的描述。
[0020]石油鉆井用多功能旋塞閥，包括閥體1、卡環(huán)2、擋圈I 3、擋環(huán)4、上閥座5、定位環(huán)
6、扭塊7、密封件I 8、下閥座9、轉(zhuǎn)換銷10、擋圈2 11、密封件2 12、密封件3 13、密封件4 14、扶正軸15、擋圈3 16、球體17、彈簧18。
將組裝好的石油鉆井用多功能旋塞閥上下兩端與鉆具相連好，接通泥漿通道，用專用扳手將轉(zhuǎn)換銷10順時針上緊，其前端倒角頂緊下閥座9下底面外緣倒角，石油鉆井用多功能旋塞閥作為旋塞閥用，此時由卡環(huán)2、擋環(huán)4、上閥座5、球體17的通孔、下閥座9的內(nèi)孔、轉(zhuǎn)換銷10、閥體I的內(nèi)孔構成流道，泥漿由鉆具經(jīng)流道流出，當發(fā)生溢流或井噴時，用專用扳手順時針旋轉(zhuǎn)扭塊7 90度，其凸臺上相互垂直的兩個平面，由一個平面與定位環(huán)6下端面接觸轉(zhuǎn)為另一個平面接觸，凸臺右邊插入球體17的一個通槽內(nèi)的長方體部分帶動球體17繞扶正軸15的小圓柱順時針旋轉(zhuǎn)90度，其兩個通槽由水平方向轉(zhuǎn)為豎直方向，其通孔由打開狀態(tài)轉(zhuǎn)為關閉狀態(tài)，截斷鉆具內(nèi)通道，防止鉆具內(nèi)的過高壓力損壞水龍帶和地面設備，達到鉆具內(nèi)防噴的目的。
[0021]當需要循環(huán)壓井或下鉆至預定井深后實施其他施工作業(yè)時，用專用扳手將轉(zhuǎn)換銷10逆時針松開至其前端面脫離閥體I的第三個臺階以上的圓形空間，用專用扳手順時針旋轉(zhuǎn)扭塊7 90度，球體17的通孔由打開狀態(tài)轉(zhuǎn)為關閉狀態(tài)，流道被截斷，石油鉆井用多功能旋塞閥作為鉆具止回閥用，球體17在上部泥漿壓力作用下向下移動，其兩個通槽起導向作用，沿扭塊7凸臺右邊的長方體和扶正軸15的小圓柱向下移動，推動下閥座9壓縮彈簧18向下移動，直至其下底面與閥體I的第三個臺階相接觸，此時由卡環(huán)2、擋環(huán)4、上閥座5、定位環(huán)6、扭塊7、下閥座9及其過流孔、扶正軸15、球體17的外球面、閥體I的內(nèi)孔構成新流道，泥漿由鉆具經(jīng)新流道流出，當上部泥漿壓力消失，彈簧18復位，推動下閥座9上移，從而推動球體17沿扭塊7凸臺右邊的長方體和扶正軸15的小圓柱向上移動，其球面與上閥座5下部的球面倒角相接觸形成密封，關閉新流道，達到循環(huán)壓井或?qū)嵤┢渌┕ぷ鳂I(yè)的目的。
【權利要求】
1.石油鉆井用多功能旋塞閥，其包括閥體(I)、卡環(huán)(2)、擋圈I(3)、擋環(huán)(4)、上閥座(5)、定位環(huán)(6)、扭塊(7)、密封件I (8)、下閥座(9)、密封件3 (13)、球體(17)、彈簧(18)，其特征是閥體(I)為一圓管，上端加工有內(nèi)螺紋，下端加工有外螺紋，內(nèi)孔從上向下依次有兩道環(huán)形槽和三個臺階，第一道環(huán)形槽內(nèi)裝有卡環(huán)(2)，第二道環(huán)形槽內(nèi)裝有定位環(huán)(6)，兩道環(huán)形槽中間裝著上閥座(5)，第二道環(huán)形槽向下，沿徑向加工有兩個孔，這兩個孔中心在一條直線上，其中在一個孔內(nèi)裝有扭塊(7)，另一個孔內(nèi)裝有扶正軸(15)，第三個臺階上方安裝有下閥座(9)，其向上有一個徑向孔，該孔下邊緣在該臺階的下部，孔內(nèi)裝有轉(zhuǎn)換銷(10)，擋環(huán)(4)位于卡環(huán)(2)的孔內(nèi)，上閥座(5)和下閥座(9)中間安裝有球體(17)，球體(17)左右兩邊是扭塊(7)和扶正軸(15)，彈簧(18)套在下閥座(9)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的石油鉆井用多功能旋塞閥，其特征是閥體(I)內(nèi)裝有扭塊(7)的孔里部有一個臺階，臺階內(nèi)部為大孔，大孔與第二道環(huán)形槽相通，扭塊(7)中部的凸臺位于該大孔內(nèi)，裝有扶正軸(15)的孔內(nèi)加工有兩個臺階，第一個臺階外部為大孔，大孔底部有一道環(huán)形槽，槽內(nèi)裝有擋圈3(16)，兩個臺階中間為小孔，小孔內(nèi)部加工有螺紋，該螺紋與扶正軸(15)大圓柱上的螺紋固定，裝有轉(zhuǎn)換銷(10)的孔內(nèi)有兩個臺階，第一個臺階外部為大孔，大孔底部有一道環(huán)形槽，槽內(nèi)裝有擋圈2(11)，兩個臺階中間為小孔，小孔內(nèi)部加工有螺紋，該螺紋與轉(zhuǎn)換銷(10)大圓柱上的螺紋固定。
3.根據(jù)權利要求1所述的石油鉆井用多功能旋塞閥，其特征是球體(17)為一圓球，上下兩端加工有平面，平面中心有通孔，中部開有與中心孔垂直的相互對稱的兩個通槽，上閥座(5)為一圓管,外圓有兩道環(huán)形槽,槽內(nèi)裝有密封件3 (13),靠下部位有一臺階，臺階以下為小徑圓管，內(nèi)孔中部有一環(huán)形槽，下部有球面倒角，該球面倒角與球體(17)的球面相配合，下閥座(9)為一圓管，外圓上部有一臺階，臺階上部為大圓，外圓中部均勻開有4至6個過流孔，下部插入閥體(I)的第三個臺階上部的孔內(nèi)，下底面外緣有倒角，該倒角與轉(zhuǎn)換銷(10)前端的倒角相配合，上底面內(nèi)緣有球面倒角，該球面倒角與球體(17)的球面相配合。
4.根據(jù)權利要求1所述的石油鉆井用多功能旋塞閥，其特征是轉(zhuǎn)換銷(10)為一圓柱，前端有倒角，外圓有環(huán)形槽，槽內(nèi)裝有密封件2 (12)，中部有臺階，臺階向后是大圓柱，大圓柱上加工有螺紋，后端面中心有軸向方槽，扭塊(7)為一圓柱，中部有一凸臺，凸臺左邊圓柱面上有一環(huán)形槽，槽內(nèi)裝有密封件1(8)，左端面中心有軸向方槽，凸臺右邊，加工為長方體，并插入球體(17)的一個通槽內(nèi)，凸臺有1/4沿徑向加工成小于凸臺本體。
5.根據(jù)權利要求1所述的石油鉆井用多功能旋塞閥，其特征是彈簧(18)是圓柱螺旋壓縮彈簧，套在下閥座(9)上，上端頂在下閥座(9)的臺階上，下端支撐在閥體(I)的第二個臺階上，定位環(huán)(6)為一圓管，被分為四半，其上半部分套在上閥座(5)外圓的小徑圓管上，扶正軸(15)為一圓柱，有兩個臺階，前端為小圓柱，該小圓柱位于球體(17)的另一個通槽內(nèi)，中部有環(huán)形槽，槽內(nèi)裝有密封件4 (14)，后端為大圓柱，大圓柱上加工有螺紋。
6.根據(jù)權利要求1所述的石油鉆井用多功能旋塞閥，其特征是卡環(huán)(2)為一圓管，被分為四半，外圓有兩個臺階，內(nèi)孔有一環(huán)形槽，槽內(nèi)固定著擋圈1(3)，內(nèi)孔上在環(huán)形槽的下部裝著擋環(huán)(4)，擋環(huán)(4)為一圓管，內(nèi)孔有環(huán)形槽，下底面貼合在上閥座(5)的上底面上。
【文檔編號】E21B34/00GK103742105SQ201410045368
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年2月8日 優(yōu)先權日:2014年2月8日
【發(fā)明者】田相元, 朱懷軍, 田相錄, 蒙毅 申請人:東營市創(chuàng)元石油機械制造有限公司