一种旋塞式石油钻井用投球装置的制作方法

本发明涉及石油、天然气勘探开发钻井作业工具辅助领域，具体是一种旋塞式石油钻井用投球装置。

背景技术：

在石油、天然气勘探开发过程中，许多钻井作业中需要进行钻具内投掷钢球，以便完成钻井取心作业的割心和开窗、下尾管作业的憋压等问题。在实际的作业过程中，一般是通过卸开钻具从钻具内投球，若是钻具不能上下活动时，则通过立管或者卸开水龙带上端鹅颈管处丝堵进行投球。这种投球方式不仅费时费力，而且存在着高空作业的风险、井口风险、卡钻风险。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对现有技术存在的问题，提供一种安全可靠、方便快捷的旋塞式石油钻井用投球装置。

本发明的技术方案方案是：

一种旋塞式石油钻井用投球装置，包括本体1、上阀座5、旋塞开关7、下阀座9和笼形球阀13,其中，本体1为中通的管体，其两端分别有连接螺纹，本体1中部垂直轴线方向开设圆孔；笼形球阀13夹持在上阀座5和下阀座9之间构成旋转配合，并整体安装在本体1腔内；同时笼形球阀13横轴线与本体1圆孔轴线保持一致；旋塞开关7呈圆柱体并与本体1圆孔构成密封旋转配合，其内端设有方形凸头，外部设有方形凹槽；笼形球阀13沿横轴线开设方槽，笼形球阀13方槽与旋塞开关7凸头构成插接后，笼形球阀13与旋塞开关7构成沿横轴线的同步旋转配合；笼形球阀13呈球状，沿纵轴线开设直径大于被投放球体直径的通孔，同时沿横轴线开设多条孔径小于被投放球体直径的流道通孔15。

上述方案还包括：

安装在本体1腔内的上阀座5通过位于上阀座5下部的下四开环6和位于上阀座5上部的上四开环3、卡簧2与本体1连接，下阀座9通过其下部的波形弹簧10与本体的内凸沿对接。

在上阀座5、下阀座9和旋塞开关7与本体1结合部分别设有上阀座密封圈4、下阀座密封圈14和旋塞开关密封圈8。

本发明的装置中，下阀座下部有波形弹簧来实现下阀座与笼形球阀的减震。上阀座下部有卡在本体内腔的下四开环来对上阀座下端进行限位，上部也有卡在本体内腔的上四开环对上阀座进行限位；上四开环上部有卡簧卡在上四开环内对其进行限位。笼形球阀采用双通道圆球状设计，当旋塞开关关闭时，钢球放置于笼形球阀上面，钻井液可以流过流道通孔；需要进行投球作业时，将旋塞开关旋转90°呈打开状态，此时笼形球阀也随着旋转90°，钢球通过笼形球阀中空通孔部分掉入钻具内完成投球作业。

本发明的优点是：预先把球放置在投球装置内，需要投球时可以不用停泵卸开钻具、直接打开旋塞开关完成钻具内投球作业，克服了传统投球方式费时、费力的缺点；结构简单可靠、操作便利，仅需将旋塞开关打开便能完成钻具内投球作业，不仅极大的节省了人力、节约了钻井时间，而且避免了高空作业风险、井口风险和卡钻风险；同时该装置使用相当灵活，可根据作业要求接在方钻杆的下端或者上端，也可将多个装置进行串联以便完成多次投球作业。

附图说明

图1为本发明的一种旋塞式石油钻井用投球装置结构示意图。

图2为图1中旋塞开关打开时笼形球阀俯视结构示意图。

图3为图1中旋塞开关关闭时笼形球阀俯视结构示意图。

图中：1. 本体，2. 卡簧，3. 上四开环，4. 上阀座密封圈，5. 上阀座，6. 下四开环，7. 旋塞开关，8. 旋塞开关密封圈，9. 下阀座，10. 波形弹簧，11. 上挡块，12. 钢球，13. 笼形球阀，14. 下阀座密封圈，15.流道通孔。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式，对本发明作进一步描述。

参照图1，一种旋塞式石油钻井用投球装置包括本体1、卡簧2、四开环3、上阀座密封圈4、上阀座5、下四开环6、旋塞开关7、旋塞开关密封圈8、下阀座9、波形弹簧10、上挡块11、钢球12、笼形球阀13和下阀座密封圈14。

参照图1，下阀座9安装在本体1内腔下部，波形弹簧10位于下阀座9下部起到减震作用。笼形球阀13位于下阀座9上端，侧面通过方形孔与旋塞开关7相连。下四开环6位于笼形球阀13上面并卡在本体1内部对上阀座5进行下部限位，上四开环3卡在本体1内部对上阀座5进行上部限位；上挡块11安装在四开环3内部对其进行限位，上部有卡簧2卡在四开环3内对上挡块11进行限位。上阀座密封圈4、旋塞开关密封圈8和下阀座密封圈14分别对上阀座5、旋塞开关7和下阀座9起到密封作用。上述实施例中的上挡块11可以不用，也可以与上阀座一体设计

参照图2和图3，笼形球阀13采用中空圆球状设计，上下两端均匀加工有横向流道通孔15以便放置钢球后和为钻井液提供流道，球阀中间采用通孔设计以便钢球通过。

当钻井作业中当需要投球时，可以根据作业类型、投球时间和投球数量来进行钻具组合。一种旋塞式石油钻井用投球装置可接在方钻杆的下端或者上端；当需要进行投多个球时，可将多个装置串联在一起。投球之前，旋塞开关处于关闭状态，此时钢球坐落在笼形球阀上面，钻井液可以通过笼形球阀上面的横流道通孔流过；当需要投球时，只需将旋塞开关旋转90°使其呈打开状态，此时笼形球阀也随着旋转90°，钢球立即通过笼形球阀中空部分掉入钻具内完成投球作业。