本實用新型涉及石油鉆井連續(xù)循環(huán)鉆井技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種半球式連續(xù)循環(huán)閥。

背景技術(shù)：

連續(xù)循環(huán)鉆井技術(shù)是能在接單根或立柱以及起下鉆過程中保證鉆井循環(huán)介質(zhì)的連續(xù)不斷的注入、維持恒定的鉆井循環(huán)排量和當量循環(huán)密度、避免井下壓力波動引起復雜事故發(fā)生的一項新技術(shù)。連續(xù)循環(huán)閥的工作原理是：在正常鉆井時，鉆井液通過與接在頂驅(qū)上的鉆桿流經(jīng)連續(xù)循環(huán)閥流入下部鉆桿，形成一個內(nèi)部循環(huán)通路；在需要更換立根、卸單根或立柱時，將旁通管插入其側(cè)位孔內(nèi)，操作內(nèi)部機構(gòu)轉(zhuǎn)換閥內(nèi)通路(關(guān)閉上部通道同時打開側(cè)位通道)，鉆井液通過旁通管流經(jīng)連續(xù)循環(huán)閥流入下部鉆桿，形成一個旁通內(nèi)部循環(huán)通路。

目前針對連續(xù)循環(huán)閥的研究，主要從工具的設(shè)計，利用數(shù)值仿真軟件對其進行強度校核，可行性分析方面進行研究分析：專利CN104763365A公開的聯(lián)動式連續(xù)循環(huán)閥利用球閥中的球芯轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)主通路和旁通通路的開關(guān)，該裝置在接卸單根或立柱時，首先需要取下旁通堵頭，然后將旁通通路管線連接到閥體上，待主通路和旁通通路壓力平衡后，旋轉(zhuǎn)上部球閥的旋鈕，使得主通路關(guān)閉，旁通通路打開。李春吉等設(shè)計了一種新的循環(huán)閥，主要由閥體、轉(zhuǎn)動軸、閥板、旋塞和蓋板五部分組成，在需要鉆井液的循環(huán)被中斷，如接單根的情況下，手動打開閥的側(cè)壁孔，鉆井液從側(cè)面流經(jīng)閥進入下部鉆桿，形成一個旁通循環(huán)通道。鉆柱連接完成后，關(guān)閉旁通通道同時打開上部通道，鉆井液從正常工作的通道流過（李春吉，何東升，謝毅，陳貽累《一種新型連續(xù)循環(huán)閥設(shè)計》）。該裝置中，需要手動使得旋塞轉(zhuǎn)動才能打開旁通通路。

上述兩種連續(xù)循環(huán)閥都能實現(xiàn)鉆井過程中，鉆井液連續(xù)循環(huán)，但是鉆井過程中，鉆井液循環(huán)壓力大，手動打開開關(guān)或者取下旁通堵頭，接通旁通通路，這樣的操作存在嚴重的安全隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對現(xiàn)有連續(xù)循環(huán)閥的不足，設(shè)計了一種閥板式連續(xù)循環(huán)閥，該工具利用定位槽實現(xiàn)了球閥在主通路和旁通通路之間的切換，安全系數(shù)更高。

本實用新型的技術(shù)方案在于：

一種半球式連續(xù)循環(huán)閥，包括中空的本體、本體上端開設(shè)有母接頭、下端開設(shè)有公接頭，本體內(nèi)形成主通路；所述本體中部側(cè)壁上設(shè)有旁通通路；本體內(nèi)壁上位于旁通通路中央處設(shè)有限位槽；還包括有球形密封盤、連接桿以及旋轉(zhuǎn)軸，球形密封盤與連接桿固定連接；旋轉(zhuǎn)軸一端的側(cè)壁上設(shè)有限位凸起，該端位于限位槽內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸在本體內(nèi)壁上的限位槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)；另一端與連接桿相連；所述連接桿的長度大于本體內(nèi)部半徑，球形密封盤的弧長大于旁通通路的寬度；球形密封盤在本體內(nèi)旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)打開或關(guān)閉旁通通路。

優(yōu)選地，所述的旋轉(zhuǎn)軸與連接桿的一端上設(shè)有連接件，連接件上設(shè)有連接孔，連接桿穿過該連接孔與旋轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)連接。

本實用新型的技術(shù)效果在于：

本實用新型所述半球式連續(xù)循環(huán)閥在正常鉆井工程中，由于鉆桿內(nèi)部壓力高于鉆桿外壓力，在壓差的作用下，球形密封盤在限位槽中向旁通通路軸線方向旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)打開主通路，關(guān)閉旁通通路，需要接單根時，將旁通管線接入旁通通路，由于旁通管線壓力大于母接頭處壓力，在壓差的作用下，球形密封盤在限位槽中向本體軸線方向旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)關(guān)閉主通路，打開旁通通路。本實用新型能夠在壓力的控制下實現(xiàn)主通路與旁通通路的自動切換。

附圖說明

圖1是本實用新型一種半球式連續(xù)循環(huán)閥結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中工具壁面與旋轉(zhuǎn)軸連接示意圖。

圖3是圖2中A-A線的剖面圖。

圖中：1-母接頭，2-本體，3-公接頭，4-球形密封盤，5-旁通通路，6-旋轉(zhuǎn)軸， 8-連接孔，9-連接桿，61-限位凸起，62-限位槽。

具體實施方式

一種半球式連續(xù)循環(huán)閥，包括中空的本體2、本體2上端開設(shè)有母接頭1、下端開設(shè)有公接頭3，本體2內(nèi)形成主通路；所述本體2中部側(cè)壁上設(shè)有旁通通路5；本體2內(nèi)壁上位于旁通通路5中央處設(shè)有限位槽62；還包括有球形密封盤4、連接桿9以及旋轉(zhuǎn)軸6，球形密封盤4與連接桿9固定連接；旋轉(zhuǎn)軸6一端的側(cè)壁上設(shè)有限位凸起61，該端位于限位槽62內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸6在本體2內(nèi)壁上的限位槽62內(nèi)旋轉(zhuǎn)；另一端上設(shè)有連接件，連接件上設(shè)有連接孔8，連接桿9穿過該連接孔8與旋轉(zhuǎn)軸6實現(xiàn)連接；旋轉(zhuǎn)軸6帶動連接孔8帶動與連接桿9固定連接的球形密封盤4旋轉(zhuǎn)，所述連接桿9的長度大于本體2內(nèi)部半徑，球形密封盤4的弧長大于旁通通路5的寬度；球形密封盤4旋轉(zhuǎn)時實現(xiàn)打開或關(guān)閉旁通通路5。

本實用新型的具體實施步驟如下：在正常鉆井工程中，由于鉆桿內(nèi)部壓力高于鉆桿外壓力，在壓差的作用下，球形密封盤4在限位槽62中向旁通通路5軸線方向旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)打開主通路，關(guān)閉旁通通路5，需要接單根時，將旁通管線接入旁通通路5，由于旁通管線壓力大于母接頭1處壓力，在壓差的作用下，球形密封盤4在限位槽62中向本體2軸線方向旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)關(guān)閉主通路，打開旁通通路5。