一种控压钻井免灌浆式钻具止回阀的制作方法

本发明涉及钻具止回阀，具体涉及一种控压钻井免灌浆式钻具止回阀。

背景技术：

1、在油藏开采过程中，通常需要在钻井过程中输送钻井液。然而在井下发生井涌、井喷时，井内的压力升高，井内的液体会随着井下压力的方向经由井口喷出，导致出现井喷现象，容易引发危险事故。

2、在中国专利（申请号为：cn202220324036.5），公开了一种钻具止回阀，所述钻具止回阀包括：阀体、密封座、密封箭、弹性机构、第一密封机构及第二密封机构，所述阀体内设有一腔体，所述腔体内设置所述密封座及密封箭；所述密封箭设置于密封座的一侧，所述密封箭接触密封座为球体或球体的一部分，所述密封箭与所述腔体之间设有一密封空间，所述密封空间用以放置所述弹性机构；所述弹性机构嵌套于所述密封箭，所述密封空间的两侧分别设置第一密封机构及第二密封机构，使得在所述密封箭在所述腔体内移动的过程中所述弹性机构处于密封空间内，所述弹性机构的一端固定于所述腔体的台阶处，所述弹性机构的另一端固定于所述密封箭。

3、该专利与现有技术在实际使用过程中存在以下技术问题：

4、1、该专利与现有钻具止回阀，只是简单的利用阀座与阀芯来限制液体的流向，止回效果单一，当阀座产生松动时，阀体会直接失效，还是会出现井喷的现象，止回效果差。

5、2、在实际使用过程中容易出现压力超过阀体承受极限的情况，而现有的钻具止回阀不具备高压检测功能，压力过大时无法及时发现，也会导致止回阀失效，使用安全性差。

6、3、目前钻具止回阀在使用之后需要对其内部密封件进行清洗，清洗之后才能再次使用，而现有的钻具止回阀清洗时需要将密封件拆除浸泡清洗，清洗繁琐。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为解决止回效果单一，不具备高压检测功能与清洗不方便的问题，本发明提供了一种控压钻井免灌浆式钻具止回阀。

2、本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

3、一种控压钻井免灌浆式钻具止回阀，包括上阀体，所述上阀体的内部安装有密封座，所述上阀体的内壁开设有滑孔，所述滑孔位于密封座的下方，所述滑孔的内部滑动连接有插杆，所述插杆的上表面向下倾斜设计，所述插杆与所述滑孔内壁之间设置有顶簧，所述顶簧用于驱动插杆远离滑孔；

4、所述插杆的内部开设有水孔，所述滑孔的内底部开设有检测孔，所述检测孔的内部安装有压力传感器；

5、还包括下阀体，所述下阀体螺纹连接在上阀体的底部，所述下阀体的内部开设有喷孔，所述喷孔的内壁开设有弹簧槽，所述喷孔的内部密封滑动连接有密封箭，所述密封箭内部中空设计，且顶部呈圆弧设计，所述密封箭能与密封座刚性密封，所述密封箭与所述弹簧槽之间设置有密封弹簧，所述密封箭的外侧开设有贯穿至内部的通孔，所述插杆能插接在通孔中。

6、进一步地，所述密封箭呈阶梯设计，且上半部分半径大于下半部分，所述密封箭的上半部分密封滑动连接在弹簧槽中，所述密封箭的下半部分密封滑动连接在喷孔中；

7、所述密封箭上半部分的外侧开设有上环槽，所述密封箭下半部分的外侧开设有下环槽，所述上环槽的内部卡接有上密封圈，所述下环槽的内部卡接有下密封圈。

8、进一步地，所述上阀体的内部开设有密封座安装槽，所述密封座螺纹连接在密封座安装槽中，所述密封座的顶部开设有六角驱动孔，所述密封座与所述密封座安装槽之间设置有密封座圈。

9、进一步地，所述上阀体的内部设置有内密封环，所述内密封环位于密封座与滑孔之间，所述内密封环的外径与密封箭的最大外径相同。

10、进一步地，所述密封箭上半部分的外侧设置有加强环，所述加强环的外径大于内密封环的内径，且小于上阀体的内径。

11、进一步地，所述下阀体的外侧设置有六角凸起，所述喷孔的顶部开设有阀体连接槽，所述上阀体螺纹连接在阀体连接槽中，所述阀体连接槽的内底部开设有下密封凹槽，所述上阀体的底部开设有上密封凹槽，所述下密封凹槽与上密封凹槽之间设置有内密封圈。

12、进一步地，所述上阀体的外侧开设有外环槽，所述下阀体能插接在外环槽中，所述外环槽的内部设置有外密封圈。

13、进一步地，所述下阀体的外侧贯穿开设有清洗孔，所述清洗孔的内部螺纹连接有密封螺钉。

14、进一步地，所述通孔与滑孔均环形设置有多组，且通孔与所述滑孔对应设置。

15、进一步地，所述水孔的内部设置有泄压阀。

16、本发明的有益效果如下：

17、1、本发明在正常泵液时，泵液推动密封箭挤压密封弹簧，密封箭远离密封座，形成钻井液通道，当发生井喷时，井喷液推动密封箭与密封座刚性接触，实现一重止回，同时通孔移动至插杆位置，插杆在顶簧的作用下插接在通孔中，进而给予密封箭支撑力，实现二重止回，止回强度高。

18、2、本发明在发生井喷时，插杆在顶簧的作用下插接在通孔中，正常压力时井喷通过水孔流出，插杆依然稳定的插接在通孔中，当压力过大时，液压推动插杆挤压顶簧，插杆中的水孔移动至压力传感器位置，此时压力传感器检测到水压，能提示水压超过阀体承受极限，且此时插杆依然在通孔中，给予密封箭足够的支撑力，使用安全性高。

19、3、本发明通过下阀体的设置，止回阀本身组装方便，同时在清洗时，旋松下阀体但不脱离上阀体，下阀体与上阀体之间形成清洗空腔，同时使插杆插接在通孔中，插杆使密封箭固定在上阀体上，下阀体相对密封箭下降，密封箭完全位于清洗空腔中，且止回阀主要参与工作容易污染的上密封圈与下密封圈也位于清洗空腔中，通过向下阀体中注水，即可直接对止回阀进行清洗，清洗完成后旋紧下阀体即可，清洗方便，且利用本身插杆与密封箭形成的密封加强结构进行清洗支撑，结构紧凑。

20、4、本发明通过插杆能反复插接在通孔中，进而能防止通孔堵塞，进一步提高止回阀运行稳定性。

技术特征：

1.一种控压钻井免灌浆式钻具止回阀，包括上阀体（1），其特征在于，所述上阀体（1）的内部安装有密封座（3），所述上阀体（1）的内壁开设有滑孔，所述滑孔位于密封座（3）的下方，所述滑孔的内部滑动连接有插杆（15），所述插杆（15）的上表面向下倾斜设计，所述插杆（15）与所述滑孔内壁之间设置有顶簧（16），所述顶簧（16）用于驱动插杆（15）远离滑孔；

2.根据权利要求1所述的一种控压钻井免灌浆式钻具止回阀，其特征在于，所述密封箭（4）呈阶梯设计，且上半部分半径大于下半部分，所述密封箭（4）的上半部分密封滑动连接在弹簧槽（24）中，所述密封箭（4）的下半部分密封滑动连接在喷孔（23）中；

3.根据权利要求2所述的一种控压钻井免灌浆式钻具止回阀，其特征在于，所述上阀体（1）的内部开设有密封座安装槽（11），所述密封座（3）螺纹连接在密封座安装槽（11）中，所述密封座（3）的顶部开设有六角驱动孔（31），所述密封座（3）与所述密封座安装槽（11）之间设置有密封座圈（8）。

4.根据权利要求3所述的一种控压钻井免灌浆式钻具止回阀，其特征在于，所述上阀体（1）的内部设置有内密封环（12），所述内密封环（12）位于密封座（3）与滑孔之间，所述内密封环（12）的外径与密封箭（4）的最大外径相同。

5.根据权利要求4所述的一种控压钻井免灌浆式钻具止回阀，其特征在于，所述密封箭（4）上半部分的外侧设置有加强环（44），所述加强环（44）的外径大于内密封环（12）的内径，且小于上阀体（1）的内径。

6.根据权利要求1所述的一种控压钻井免灌浆式钻具止回阀，其特征在于，所述下阀体（2）的外侧设置有六角凸起（21），所述喷孔（23）的顶部开设有阀体连接槽（22），所述上阀体（1）螺纹连接在阀体连接槽（22）中，所述阀体连接槽（22）的内底部开设有下密封凹槽（25），所述上阀体（1）的底部开设有上密封凹槽（14），所述下密封凹槽（25）与上密封凹槽（14）之间设置有内密封圈（7）。

7.根据权利要求6所述的一种控压钻井免灌浆式钻具止回阀，其特征在于，所述上阀体（1）的外侧开设有外环槽（13），所述下阀体（2）能插接在外环槽（13）中，所述外环槽（13）的内部设置有外密封圈（6）。

8.根据权利要求7所述的一种控压钻井免灌浆式钻具止回阀，其特征在于，所述下阀体（2）的外侧贯穿开设有清洗孔（26），所述清洗孔（26）的内部螺纹连接有密封螺钉（27）。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种控压钻井免灌浆式钻具止回阀，其特征在于，所述通孔（41）与滑孔均环形设置有多组，且通孔（41）与所述滑孔对应设置。

10.根据权利要求9所述的一种控压钻井免灌浆式钻具止回阀，其特征在于，所述水孔（151）的内部设置有泄压阀（152）。

技术总结
本发明公开了一种控压钻井免灌浆式钻具止回阀，涉及钻具止回阀技术领域。本发明包括上阀体，所述上阀体的内部安装有密封座，所述上阀体的内壁开设有滑孔，所述滑孔位于密封座的下方，所述滑孔的内部滑动连接有插杆，所述插杆的内部开设有水孔，所述滑孔的内底部开设有检测孔，所述检测孔的内部安装有压力传感器，还包括下阀体，所述下阀体螺纹连接在上阀体的底部，所述下阀体的内部密封滑动连接有密封箭，所述密封箭与所述弹簧槽之间设置有密封弹簧，所述密封箭的外侧开设有贯穿至内部的通孔。本发明插杆与通孔的设置能对密封箭提供支撑力，不仅能加强密封强度，且能通过插杆反馈井喷压力，同时插杆能给予密封箭清洗支撑力。

技术研发人员：刘强,周永伟,关天军,杜伟业
受保护的技术使用者：牡丹江通用石油工具有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16