专利名称：活塞式螺杆钻具旁通阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油钻井装备螺杆钻具旁通阀，尤其是涉及一种活塞式螺杆钻具旁通阀。
背景技术：
螺杆钻具是石油钻井或修井时使用的一种井下动力工具，主要包括旁通阀总成、 马达总成、万向轴总成和传动轴总成，且由上至下依次连接。旁通阀的作用是使循环钻井液流经马达，下钻时旁通通道打开，循环钻井液经过旁通阀流入钻杆；钻进时，旁通通道关闭， 钻井液为马达提供动力；起钻或接单根时，旁通通道打开，使钻杆内的钻井液泄出至钻杆与井壁的环空；当无循环或低流量循环时，旁通通道打开，钻井液可流入或流出钻杆，以平衡钻柱内外的液柱压差。旁通阀具有保护马达以及起\下钻柱时钻井液不溢流于井台上的作用。常规旁通阀主要包括阀体、阀芯、阀套、弹簧、阀口总成等；阀芯为中空结构，钻井液从阀芯中心孔流过；阀套由位于其下端安装在阀体内孔的孔用弹性挡圈轴向定位；阀芯在弹簧的作用下与阀套配合，开启或关闭旁通液流通道。由于钻井液的压力直接作用在孔用弹性挡圈上，使得挡圈极易脱落而发生事故；同时钻井液中含有大量固体颗粒物且具有腐蚀性，阀芯经过长时间的冲击腐蚀，阀芯损坏使得旁通阀关闭不严，导致马达动力不足。 阀芯上的泄流孔正对着阀口总成，易造成阀口总成脱落。
实用新型内容为了克服现有旁通阀的孔用弹性挡圈受力大、易脱落，阀芯长时间受到冲击腐蚀而损坏，使得旁通阀关闭不严，阀口总成易脱落等不足，本实用新型提供一种活塞式螺杆钻具旁通阀。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是活塞式螺杆钻具旁通阀，阀体上端有与钻杆连接的螺纹，下端有与马达连接的螺纹，阀体中部有径向旁通孔连通阀体内外，径向旁通孔外端部安装有阀口总成，孔用弹性挡圈安装在阀体上端部，中空结构的阀芯位于孔用弹性挡圈下方，阀体内孔的径向旁通孔下方有内凸台；阀芯外圆周为上大下小的阶梯轴，至少有三个阶梯，中部外圆上安装有弹簧，阀芯下端的外圆上有轴向导流槽。阀芯上端部外圆、轴向导流槽所处台阶的外圆与阀体内孔为滑动配合，阀芯与阀体的滑动配合表面安装有径向密封圈。阀芯处于关闭状态时，轴向导流槽上方的台阶端面坐在阀体内凸台上，阀体的内外通道关闭。阀芯处于开启状态时，阀芯上端位于阀体内孔上部安装的孔用弹性挡圈之下，轴向导流槽连通阀体内孔与径向旁通孔。本实用新型的有益效果是，结构简单，易于装配；降低了因泥浆腐蚀导致阀芯失效的风险；孔用弹性挡圈因不承受正压力，避免从挡圈槽中脱落，阀口总成不会脱落，泥浆中包含的固体颗粒物无法通过径向旁通孔进入旁通阀，有效延长了旁通阀的使用寿命。
图1是本实用新型活塞式螺杆钻具旁通阀结构示意图，左侧为阀芯关闭状态，右侧为阀芯开启状态。图中1.阀体，2.孔用弹性挡圈，3.密封圈，4.阀芯，5.弹簧，6.径向旁通孔，7.阀口总成，8.内凸台，9.轴向导流槽。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。本实用新型活塞式螺杆钻具旁通阀包括阀体1、阀芯4、弹簧5、孔用弹性挡圈2， 阀体1的上端有与钻杆连接的螺纹，下端有与马达连接的螺纹。阀体1中部有径向旁通孔6连通阀体1内夕卜，径向旁通孔6的外端部安装有阀口总成7。孔用弹性挡圈2安装在阀体1的上端部，阀体1内孔的径向旁通孔下方有内凸台 8 ；中空结构的阀芯4位于阀体1内孔中孔用弹性挡圈2与内凸台8之间。阀芯4为上大下小的阶梯轴，且至少有三个阶梯。阀芯4中部外圆上安装有轴向弹簧5，阀芯4下端的外圆上有由下至上的轴向导流槽9。阀芯4的上端部外圆、轴向导流槽9所处台阶的外圆与阀体1内孔之间为滑动配合，阀芯4可以沿阀体1内孔上下滑动，阀芯4与阀体1的滑动配合表面径向安装有密封圈3。安装本实用新型活塞式螺杆钻具旁通阀的螺杆钻具，在起下钻、接单根以及无循环或低流量循环时，钻杆内上下压力平衡，阀芯4在弹簧5的作用下沿阀体1内孔向上移动至孔用弹性挡圈2处，旁通通道打开(参见图1右侧)，钻杆内的泥浆经过阀芯4的轴向导流槽9、径向旁通孔6循环流入或流出钻杆。钻进作业时，阀芯4在钻压的作用下向下滑动，直至轴向导流槽9上方的台阶端面坐在阀体1内凸台8上，旁通通道关闭(参见图1左侧)，泥浆产生的冲击力直接作用于阀体1上。本实用新型活塞式螺杆钻具旁通阀具有结构简单、便于制造，使用中阀芯受力小， 避免挡圈脱落，阀口总成不承受泥浆冲击，不会脱落，能够有效延长旁通阀的使用寿命。
权利要求1.一种活塞式螺杆钻具旁通阀，包括阀体、阀芯、弹簧、孔用弹性挡圈，阀体上端有与钻杆连接的螺纹，下端有与马达连接的螺纹，阀体中部有径向旁通孔连通阀体内外，径向旁通孔外端部安装有阀口总成，孔用弹性挡圈安装在阀体上端部，中空结构的阀芯位于孔用弹性挡圈下方，其特征是阀体⑴内孔的径向旁通孔(6)下方有内凸台⑶；阀芯(4)外圆周为上大下小的阶梯轴，至少有三个阶梯，中部外圆上安装有弹簧(5)， 阀芯⑷下端的外圆上有轴向导流槽(9)。
2.根据权利要求1所述活塞式螺杆钻具旁通阀，其特征是所述阀芯(4)上端部外圆、 轴向导流槽(9)所处台阶的外圆与阀体(1)内孔为滑动配合，阀芯(4)与阀体(1)的滑动配合表面安装有径向密封圈(3)。
3.根据权利要求2所述活塞式螺杆钻具旁通阀，其特征是所述阀芯(4)处于关闭状态时，轴向导流槽(9)上方的台阶端面坐在阀体⑴内凸台⑶上，阀体⑴的内外通道关闭。
4.根据权利要求3所述活塞式螺杆钻具旁通阀，其特征是所述阀芯(4)处于开启状态时，阀芯⑷上端位于阀体⑴内孔上部安装的孔用弹性挡圈(2)之下，轴向导流槽(9) 连通阀体(1)内孔与径向旁通孔(6)。
专利摘要一种活塞式螺杆钻具旁通阀。为了克服现有旁通阀的孔用弹性挡圈受力大、易脱落，阀芯长时间受到冲击腐蚀而损坏，使得旁通阀关闭不严等不足，本实用新型阀体(1)内孔的径向旁通孔(6)下方有内凸台(8)；阀芯(4)外圆周为上大下小的阶梯轴，至少有三个阶梯，中部外圆上安装有弹簧(5)，阀芯(4)下端的外圆上有轴向导流槽(9)；阀芯(4)上端部外圆、轴向导流槽(9)所处台阶的外圆与阀体(1)内孔为滑动配合，阀芯(4)与阀体(1)的滑动配合表面安装有径向密封圈(3)。其有益效果是结构简单，易于装配；降低了因泥浆腐蚀导致阀芯失效的风险；孔用弹性挡圈因不承受正压力，避免从挡圈槽中脱落，有效延长了旁通阀的使用寿命。
文档编号E21B21/10GK201953353SQ20102065029
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者任宪可, 张祥成, 李明谦, 杨保军, 王春阳, 韩新明, 马峰 申请人:中国石油集团渤海石油装备制造有限公司