专利名称：用于石油钻井井下流体控制的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种流体控制的装置，特别涉及一种用于石油钻井井下流体控制的装置。
背景技术：
在粒子冲击钻井技术中，将粒径为I 3mm的钢球粒子加入到钻井液中进行辅助破岩，以提高硬地层的钻井速度。在停泵期间，钻杆内钢粒会在自重作用下沉积到井底钻头里，损害钻头。为解决此问题，需在钻头上设计一种阀门，在正常工作时保持开启状态，在停泵期间自动关闭。由于该阀门需在几千米的井底进行工作，难以外加动力进行控制，所以必须利用钻井液自身的能量来实现阀门的开启和关闭。
实用新型内容根据以上技术中的不足，本实用新型要提供一种用于井下流体控制的阀门装置，用于解决粒子冲击钻井停泵期间，钢粒沉积损坏钻头的问题，并同样适用于对其他不易利用外加动力控制的流体进行控制。本实用新型提供的用于石油钻井井下流体控制的装置，包括上阀座、下阀座，下阀座内部设置阀芯管，外部连接下套筒，下套筒上连接上阀座，上阀座上安装有上接头，上接头下端连接浮动接头，浮动接头的上部设置可转动的阀芯，阀芯与阀芯管配合设置，阀芯管与其上部的内腔体连通。上接头与上阀座之间滑动设置，并在它们之间的配合面处设置密封圈。浮动接头上部固定阀芯连接块，阀芯通过转轴固定在阀芯连接块上。阀芯下端为凸球面，阀芯管的上端面为凹球面。阀芯管通过开在其管体上的流道槽与其上部的内腔体连通。本实用新型所具有的有益效果是，在正常钻井时，由浮动接头与阀芯管、下阀座及下套筒形成一个环形空间，阀体内腔与环形空间内的液体维持一个较高的压力，浮动接头、上接头及以上的钻柱的浮重与环形空间的液体压力保持平衡，阀芯处于打开状态；一旦停泵，环形空间的液体压力随着内腔的液体压力一起减小一个非梯度值，使环形空间内的压力失去平衡，浮动接头、上接头及以上的管柱在浮重作用下向下运动，带动阀芯逐渐关闭。从而构成了一个能有效工作的阀门装置，有效解决了粒子沉积到钻头的问题。
图1是本实用新型结构示意图。图中:1、下阀座；2、阀芯管；3、浮动接头；4、下套筒；5、上阀座；6、阀芯；7、上接头；8、阀芯连接块；9、密封圈。
具体实施方式
[0012]
以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述:如图1所示的用于石油钻井井下流体控制的装置，包括上阀座5、下阀座1，下阀座I内部设置阀芯管2，外部连接下套筒4，下套筒4上连接上阀座5，上阀座5上安装有上接头7，上接头7下端连接浮动接头3，浮动接头3上部固定阀芯连接块8，阀芯通过转轴固定在阀芯连接块8上，这样阀芯6便可在浮动接头3处上下摆动。阀芯6下端为凸球面，阀芯管2的上端面为凹球面，阀芯6与阀芯管2配合设置，阀芯管2通过开在其管体上的流道槽与其上部的内腔体连通。上接头7与上阀座5之间滑动设置，并在它们之间的配合面处设置密封圈9。由浮动接头3与阀芯管2、下阀座I及下套筒4形成一个环形空间，并通过阀芯管2上的流道槽与阀体内腔体连通，使环形空间内的液体压力与内腔液体压力保持平衡。浮动接头3与阀芯管2、下阀座I及下套筒4之间形成一个环形空间，并通过阀芯管2上的流道槽与阀体内腔连通，使环形空间内的液体压力与内腔液体压力保持平衡。浮动接头3的凸台肩与下套筒4的凹台肩接触时为上行程终止位置，此时阀芯6全部脱离阀芯管2，阀门为完全开启；上阀座5上端面与上接头7凸台肩接触时为下行程终止位置，此时阀芯6下端凸球面与阀芯管2上端凹球面全部接触，阀门为完全关闭。
权利要求1.一种用于石油钻井井下流体控制的装置，其特征在于，包括上阀座(5)、下阀座(1)，下阀座(I)内部设置阀芯管(2)，外部连接下套筒(4)，下套筒(4)上连接上阀座(5)，上阀座(5 )上安装有上接头(7 )，上接头(7 )下端连接浮动接头(3 )，浮动接头(3 )的上部设置可转动的阀芯(6)，阀芯(6)与阀芯管(2)配合设置，阀芯管(2)与其上部的内腔体连通。
2.根据权利要求1所述的用于石油钻井井下流体控制的装置，其特征在于，所述的上接头(7)与上阀座(5)之间滑动设置，并在它们之间的配合面处设置密封圈(9)。
3.根据权利要求1所述的用于石油钻井井下流体控制的装置，其特征在于，所述的浮动接头(3)上部固定阀芯连接块(8)，阀芯(6)通过转轴固定在阀芯连接块(8)上。
4.根据权利要求1所述的用于石油钻井井下流体控制的装置，其特征在于，所述的阀芯(6)下端为凸球面，阀芯管(2)的上端面为凹球面。
5.根据权利要求1所述的用于石油钻井井下流体控制的装置，其特征在于，所述的阀芯管(2 )通过开在其管体上的流道槽与其上部的内腔体连通。
专利摘要本实用新型涉及一种流体控制的装置，特别涉及一种用于石油钻井井下流体控制的装置。其包括上阀座、下阀座，下阀座内部设置阀芯管，外部连接下套筒，下套筒上连接上阀座，上阀座上安装有上接头，上接头下端连接浮动接头，浮动接头的上部设置可转动的阀芯，阀芯与阀芯管配合设置，阀芯管与其上部的内腔体连通。本实用新型用于解决粒子冲击钻井停泵期间，钢粒沉积损坏钻头的问题，并同样适用于对其他不易利用外加动力控制的流体进行控制。
文档编号E21B34/08GK202970621SQ20122065561
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月3日 优先权日2012年12月3日
发明者朱小宝, 信维刚, 徐依吉, 郭文卿, 杨洋洋, 吴琪, 万夫磊, 石超 申请人:中国石油大学(华东)