钻井旁通阀的制作方法

本实用新型涉及钻探领域，具体涉及钻井旁通阀。

背景技术：

在进行石油、天然气、页岩气及煤层气的钻探过程中，经常会遇到井漏、井溢、水眼封堵等复杂情况。发生井漏时，由于钻头喷嘴尺寸小，堵漏材料无法通过，需要起下钻更换钻具组合进行堵漏作业，从而造成泥浆损失大，钻井周期延长等问题。在高密度钻井液环境下，水眼容易堵塞，此时如果进行压井作业，需起下钻更换钻具，容易造成井溢、井涌等情况的发生。在处理这些复杂情况时，需建立快速循环通道，而在建立新的循环时，往往需要频繁起下钻更换钻具组合，这会导致处理复杂情况耗时长，并带来井下安全隐患。

为了及时有效的处理井下复杂情况，目前国内外采用的是钻具旁通阀，钻具旁通阀能在井漏时，建立新的循环通道。

国内专利公布了一种旁通阀通过阀芯的节流作用产生的压差或投球后密封，推动阀芯向下运动剪切销钉，打开旁通孔，而阀芯进入下部的空腔中。国外专利公布了一种键槽弹簧式可开关钻具旁通阀。它的主要特点是：滑套与键槽相连接，键槽上布置有两个位置，当定位销位于第一个键槽位置时，旁通孔与环空关闭，当定位销位于第二位置时，旁通孔与环空开启，通过增加流体动压的方式使滑套在键槽上进行换位，通过布置弹簧的方式方便其进行连续换位。

以上钻具旁通阀存在的共同缺点是：开关次数较少，易损件较多，在多次开关后密封容易失效，寿命较短。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的钻井旁通阀解决了现有钻具旁通阀开关次数少，易损件较多，寿命短、容易失效的问题。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：

提供一种钻井旁通阀，其包括阀体、设置在阀体上用于建立快速循环通道的旁通口、设置在阀体内部用于开关旁通口的开关装置、用于疏通主流道和控制开关装置的控制装置和设置在阀体下端用于回收控制装置的接收装置。

进一步地，阀体内部设置有贯穿上下两端的通孔。

进一步地，开关装置包括固定在旁通口上端用于限位的限位器、设置在限位器下端用于挡住旁通口的阀芯装配体、设置在阀芯装配体中间并贯穿其上下两端的通孔、设置在旁通口下端用于阻挡阀芯装配体的阀体台阶，以及固定在阀体上与阀芯装配体底部用于复位的弹簧。

进一步地，接收装置包括球篮接头和球篮装配体，球篮装配体内部设置有贯穿其上下两端的通孔；球篮装配体固定在球篮接头的内部，球篮装配体的最大外径小于球篮接头的最小内径。

进一步地，控制装置包括复合球和若干个钢球，复合球的直径小于阀体的内径、大于阀芯装配体的内径；钢球的直径大于旁通口的直径，小于阀芯装配体的内径。

进一步地，阀芯装配体的高度大于旁通口到限位器的距离。

进一步地，限位器为螺母。

进一步地，球篮装配体的内径大于复合球和钢球的直径。

进一步地，阀芯装配体下表面到阀体台阶的距离大于阀芯装配体上表面到旁通口的距离。

本实用新型的有益效果为：

1、本钻井旁通阀设置的开关装置结构简单，使用方便。

2、控制装置仅使用两种球，高效简单，不会损伤其他部件。

3、接收装置在不造成堵塞的情况下，可以回收控制装置，实现循环利用。

4、本钻井旁通阀可以连续多次使用不需要频繁起钻，节约施工时间，各个部件在使用中不会受到损伤，增加设备使用寿命。

附图说明

图1为钻井旁通阀的结构示意图。

图2为放入复合球、打开旁通口的示意图。

图3为放入钢球堵塞旁通口的示意图。

图4为接收装置的结构示意图。

其中：1、阀体；2、阀芯装配体；3、弹簧；4、限位器；5、球篮接头；6、球篮装配体7、复合球；8、钢球；11、旁通口；12、阀体台阶。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

如图1-图4所示，该钻井旁通阀包括阀体1、阀芯装配体2、弹簧3、限位器4、接收装置、控制装置、旁通口11和阀体台阶12；阀体1内部设置有贯穿上下两端的通孔，阀体1中间设置有连接内外的旁通口11，阀体1内部中下端设置有阀体台阶12；阀芯装配体2设置在阀体1的通孔内，阀芯装配体2中间设置有贯穿上下两端的通孔；弹簧3一端固定在阀体1上，一端固定在阀芯装配体2底部；限位器4设置在旁通口11的上端；接收装置包括球篮接头5和球篮装配体6，接收装置设置在阀体1的下端，球篮接头5内部设置有贯穿其上下两端的通孔；球篮装配体6固定在球篮接头5的内部，球篮装配体6的最大外径小于球篮接头5的最小内径，使球篮接头5与球篮装配体6之间形成以通道；球篮装配体6上端设置有开口，内部呈空腔状；控制装置包括复合球7和钢球8，复合球7的直径小于阀体1的内径、大于阀芯装配体2的内径；钢球8的直径大于旁通口11的直径，小于阀芯装配体2的内径。

为了使阀芯装配体2在钻具正常工作时挡住旁通口11，阀芯装配体2的高度大于旁通口11到限位器4的距离。

在本实用新型的一个实施例中，为了使限位器4结构简单，使用、调整方便，限位器4设置为螺母。

为了保证复合球7和钢球8使用后能收集起来，球篮装配体6的内径大于复合球7和钢球8的直径。

在具体实施过程中，为了使复合球7压缩阀芯装配体2能露出旁通口11建立快速循环通道，阀芯装配体2下表面到阀体台阶12的距离大于阀芯装配体2上表面到旁通口11的距离。

为了减小钻具起钻频率，提高施工效率，球篮装配体6内部空间大于等于五组控制装置的体积。

本实用新型钻具在工作时，阀芯装配体2由弹簧3顶于限位器4下表面，并堵住旁通口11；当需要打开旁通口11时，先在阀体1内投入复合球7，复合球7到达并卡在阀芯装配体2上端，钻具内压增大，迫使复合球7和阀芯装配体2向下运动，当阀芯装配体2运动到旁通口11时，形成快速循环通道；当钻井内压强恢复平衡时，只需要再次投入与旁通口11数量一样的钢球8，钢球8下落堵塞旁通口11，造成阀体1内压再次升高，设置的阀体台阶12阻止阀芯装配体2下降；复合球7受压变形，缩小体积通过阀芯装配体2并进入球篮装配体6内，同时清理堵塞物；此时阀体1内循环恢复，钢球8也跟随进入球篮装配体6内，阀芯装配体6在弹簧3的作用下向上运动，堵住旁通口11，完成一次循环过程。

当钻井再次出现同样问题时，只需重复上述投球操作，便能解决，方便快捷；复合球7和钢球8可以循环利用，本实用新型不需要频繁起钻，节约施工时间，各个部件在使用中不会受到损伤，增加使用寿命。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将使显而易见的，本文所定义的一般原理可以在不脱离实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制与本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。