一种基于旋塞阀的连续循环短节的制作方法
【技术领域】
[0001]—种基于旋塞阀的连续循环短节，用于石油天然气的钻井施工，涉及石油钻井装置技术，特别适用于油气钻井过程中起下钻、接单根时连续循环钻井技术领域。
【背景技术】
[0002]在现代石油天然气钻井技术中，为了安全、高效、优质地完成钻井施工，提高油气的采收率，大量采用了快速钻井技术，特别是气体钻井技术和欠平衡钻井技术，这些技术比常规的钻井技术在钻井速度方面有很大的提高，特别是对油气层的污染大幅度降低，加快了油气田的建设速度，提高了油气的采收率。但是不论是气体钻井技术，还是欠平衡钻井技术，或是常规的其他钻井技术，在实施钻井作业的过程中，每根钻杆立柱钻完后都需要接入新的单根钻杆立柱，然后才能恢复继续钻进，而在接钻杆立柱的时候，是需要停止钻井栗的工作，停止钻井液或者用于钻井的气体的循环，当钻井介质停止循环后，井底压力就会降低，这种压力的降低可能导致井壁的垮塌，垮塌的岩石就会将钻具埋在井下，导致井下复杂情况甚至卡钻事故，造成严重的损失，而且井壁的垮塌还会对后期完井过程中的下套管作业造成不利的因数，同时对于在油气层中采用近平衡钻进时停止循环容易导致地层流体进入井筒，可能导致井控安全隐患；当完成加钻杆立柱恢复钻进时，由于重新开启钻井栗又会引起井底压力的激动，使井底压力升高，对于油气层中压力安全窗口很窄的井容易导致漏失，易出现喷漏同存，最钻井施工及井控安全极为不利；在实施气体钻井时，高压的气体每次重新启动注入地下同样会对井壁造成冲击，易导致井壁不稳定。不论是气体钻井，还是液体钻井，加完钻杆立柱后开始重新向井下注入循环介质时，开始时会高于正常循环的压力，这种瞬间较高的压力可能会造成钻井液或者气体的漏失，并带来压差卡钻等事故。目前解决这些问题的办法，是在钻井气体停止循环时，通过压力补偿方式，保持井底压力稳定。特别是在使用气体钻井时，当气体循环停止时，由于没有携带动力，岩削就会沉降，因此，再次开始气体循环时就要时间去清理沉降的岩肩。
[0003]—件中国专利2011101301394公开了一种不间断循环短节和连续循环泥浆的方法，包括短节本体、中心闸阀和侧面的单流阀，该专利技术通过倒换注入泥浆的走向达到在接钻杆立柱的过程中实现泥浆的连续循环，可以有效的解决在接钻杆立柱时由于停栗造成的井壁垮塌的问题；
另一件中国专利，公开号为CN103032040A的发明专利申请公开了一种适用于空气钻井的连续循环短节，该短节也有一个短节本体，在短节本体内设置有一个中心单向阀和一个侧壁上的侧向立式单向阀。从说明书上看，这件专利是技术适合于气体钻井的连续循环。
[0004]通过现场的实践，上述两件专利或者专利申请提出的技术方案，都能够实现接单根时的连续循环，具有一定的技术效果。但是这些技术的缺点是:使用的中心通道阀，都是闸板式的单向阀，中心阀板都需要在弹簧的作用下移动关闭，因此:
1.在钻进过程中如果需要投入电子单多点测斜仪器进行井眼轨迹测量时，仪器前端的引导锥向下落过程的冲击作用可能对阀板的密封面造成损伤，导致密封失效； 2.现有技术的侧阀都是整体由丝扣固定连接在本体的侧向阀孔中的，由于丝扣加工误差的个体差异或者精度问题，可能导致安装时由于丝扣旋入时产生的细微倾斜度，导致在阀孔中的阀盖与水眼垂直方向的细小不一致，这种细小的不一致就有可能在钻井循环介质流动时的冲击作用下对阀板的扭力弹簧造成损伤，最终导致扭力弹簧失效，可能使阀盖与阀座密封端面的不能在扭力弹簧作用下复位，最终导致密封失效。
[0005]3.现有技术的侧面阀座是一体化设计，侧面阀座与短节本体需要一对一才能实现精确安装，不能互换，这样，在使用几口井的施工后更换阀盖会带来不便，而且需要备用的侧面阀盖与阀座较多。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术的不足，采用旋塞阀作为中心阀的方式，设计了一种适用于泥浆和气体钻井的油气钻井的连续循环短节。
[0007]本发明是这样实现的:本发明包括短接本体和设置在短接本体内的中心阀和设置在短接本体侧面的侧面阀，其特征在于；所述中心阀为旋塞阀的结构，由固定环2、上阀座
3、球芯4、下阀座5、密封环6和旋塞开关13构成，部件由上向下依次连接固定固定环2、上阀座3、球芯4、下阀座5、密封环6，在上阀座3与固定环2之间设置有第二波纹弹簧12，在密封环6下端也有第一波纹弹簧7 ;旋塞阀开关13设置安装在短接本体I上与侧向阀孔17形成180度的位置上；
所述侧面阀包括阀盖15、阀盖连接座8、泄压阀11、泄压阀阀座10、泄压阀阀座连接座
9、扭力弹簧，阀盖15安装在阀盖连接座8上，扭力弹簧安装在阀盖连接座8的穿销上，在阀盖连接座8的两端设置有定位孔16 ;
所述泄压阀阀座10与泄压阀阀座连接座9丝扣连接，泄压阀阀座连接座9由丝扣连接在短节I本体上，泄压阀11设置在泄压阀阀座10的中间；
阀盖连接座8安装在短节侧向阀孔中，两端由定位销插入定位孔16中定位；泄压阀阀座连接座9由丝扣旋入固定在短节本体的侧向阀孔中，压紧在阀盖连接座8上。
[0008]本发明的有益技术效果是:
一、中心阀为旋塞阀的结构，其旋转的球芯中间是通道，依次旋转90度，即可实现短节本体中间通道的打开或者关闭，因此可以实现电子单多点测斜仪及其他工具在需要时投入，由于没有阀板，测量仪器的引导锥也不会对阀板造成伤害；
二、旋塞阀开关13设置安装在短接本体I上与侧向阀孔17形成180度的位置上，便于在侧面阀孔连接有管线时的操作，由于有角度的差异，操作人员在操作旋塞阀的开关时，站的位置也就避开了侧孔的位置，如果侧孔中的单流阀在失效时发生的液体外泄就不会对操作人员造成伤害；
三、设计的阀盖15安装在阀盖连接座上8，在阀盖连接座8的两端设置有定位孔16，而且阀盖连接座8没有丝扣连接，可以保证安装的平整度，不会造成由于丝扣旋入时可能的斜度误差，由于定位销的作用，安装时可以确保位置的准确性，因此可以保证安装平整，并且在需要更换阀盖15和阀盖连接座8时不需要更换泄压阀阀座10与泄压阀阀座连接座9。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的组装示意图；
附图标记为:1-短节本体、2-固定环、3-上阀座、4-球芯、5-下阀座、6-密封环、7-第一波纹弹