一种使用大水眼旁通阀的螺杆钻具的制作方法

本发明涉及螺杆钻具技术领域，尤其涉及一种使用大水眼旁通阀的螺杆钻具。

背景技术：

螺杆钻具是将液体的压力能转化为转动的机械能的容积式井下动力钻具，在钻井生产中得到广泛应用，螺杆钻具接在钻头的上面，高压泥浆流经螺杆钻具的马达时产生扭矩，驱动马达的转子转动，从而带动下面的钻头工作。防掉装置作为螺杆钻具的主要组成部分之一，它的作用是由于异常原因造成壳体断裂或脱扣时，防止其下部分落井造成事故。目前通用的螺杆钻具在承受大扭或后泵压突然升高时，易发生壳体断裂或壳体螺纹连接部分脱扣现象，而造成钻头、传动轴、甚至整个壳体掉入井底的掉井事故。为了保证钻井工作的顺利进行，就必须对掉入井底的部件进行打捞而造成人力、物力的浪费，增加了钻井成本。

目前，在石油天然气的钻井工程中使用井下螺杆钻具时，为了在下钻的过程中平衡钻具内外的压力、在起钻的过程中使钻具内的钻井泥浆能快速流入井筒内而不会带到地面污染钻台，在钻井过程中使钻井液成为推动钻头的机械动力，一般在钻具的组合中都带有一个钻具旁通阀，如申请人日前申请的防刺漏旁通阀，公开号：cn104033117a，一般的钻具旁通阀的阀芯、弹簧和阀座和是从阀体的公接头一端依次装进阀体的，在阀体内缘上设置一道挡圈槽，安装挡圈，以防止阀芯、阀座掉入井内，由于在整个钻井过程中，阀芯的内孔远远小于钻柱的内孔，则在钻井过程中产生一次不必要的压力升高及流速加快，对螺杆钻具造成一定的冲击作用及压力损失。

技术实现要素：

本发明提供一种使用大水眼旁通阀的螺杆钻具，用以解决上述背景技术中提出的问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种使用大水眼旁通阀的螺杆钻具，包括防掉壳体、防掉螺母、防掉连杆，所述的防掉壳体左端螺纹连接有一旁通阀，所述旁通阀包括旁通阀阀体、以及依次安装在所述旁通阀阀体的旁通孔中的卡簧、隔板一、筛板、隔板二，所述旁通孔中还安装有单向阀，所述单向阀主要由单向阀阀体、弹簧、阀芯以及内六方螺母构成，所述单向阀体中设有阶梯形内孔，所述弹簧置于单向阀阀体的阶梯内孔中的小孔中，所述弹簧一端与所述阀芯的顶端连接，所述阀芯置于所述单向阀阀体的阶梯内孔中的大孔中，所述阀芯的末端与所述六方螺母配合，所述六方螺母与所述单向阀阀体螺纹连接，所述的防掉壳体右端与螺杆马达的定子螺纹连接，所述的防掉连杆左端与防掉螺母螺纹连接并置于防掉壳体内，右端与螺杆马达的转子螺纹连接并置于防掉壳体外。

优选地，所述阀芯的顶端固定有导向柱，所述弹簧套接在所述导向柱上。

优选地，所述阀芯上设有圆孔。

优选地，所述阀芯的顶端呈倒角设置。

优选地，所述的防掉壳体左端设有内锥螺纹、右端设有外锥螺纹，并在右端中心孔周围均匀开有10个小通孔。

优选地，所述的防掉螺母为空心结构，上端为45度的锥面、中间为空心圆柱、下端为花瓣式结构。

优选地，所述的防掉连杆两端均设有普通粗牙螺纹，并在螺纹端部设有退刀槽。

本发明所述的一种使用大水眼旁通阀的螺杆钻具，有以下优点：

可以在承受大扭或后泵压突然升高时，防止造成钻头、传动轴、万向轴、甚至整个壳体掉入井底的掉井事故；

单向阀安装在阀体的旁通孔中，在钻井过程中钻具内部压力大于外部压力单向阀闭合，停泵状态下则弹簧顶通阀芯保持钻具内外压力平衡。在旁通阀阀体内部减少了常规型号的阀芯、阀套等零部件，内部结构简单易于加工，装配方便并且可在井口方便更换零部件节约维修成本。旁通阀阀体内部环空得到较大改善，减少了立管压力的损失。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明单向阀阀体的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2所示，一种使用大水眼旁通阀的螺杆钻具，包括防掉壳体10、防掉螺母20、防掉连杆30，所述的防掉壳体10左端螺纹连接有一旁通阀40，所述旁通阀40包括旁通阀阀体41、以及依次安装在所述旁通阀阀体41的旁通孔中的卡簧42、隔板一43、筛板44、隔板二46，所述旁通孔中还安装有单向阀45，所述单向阀45主要由单向阀阀体451、弹簧452、阀芯453以及内六方螺母454构成，所述单向阀体451中设有阶梯形内孔455，所述弹簧452置于单向阀阀体41的阶梯形内孔455中的小孔中，所述弹簧452一端与所述阀芯453的顶端连接，所述阀芯453置于所述单向阀阀体41的阶梯形内孔455中的大孔中，所述阀芯453的末端与所述六方螺母454配合，所述六方螺母454与所述单向阀阀体451螺纹连接，所述的防掉壳体10右端与螺杆马达的定子螺纹连接，所述的防掉连杆30左端与防掉螺母20螺纹连接并置于防掉壳体10内，右端与螺杆马达的转子螺纹连接并置于防掉壳体10外。

如图1、图2所示，所述的防掉连杆30两端均设有普通粗牙螺纹，并在螺纹端部设有退刀槽，所述的防掉螺母20为空心结构，上端为45度的锥面、中间为空心圆柱、下端为花瓣式结构，所述的防掉壳体10左端设有内锥螺纹、右端设有外锥螺纹，并在右端中心孔周围均匀开有10个小通孔，当螺杆钻具在承受极大扭或后泵压剧烈升高时，会发生壳体断裂或壳体螺纹连接部分脱扣现象，此时防掉螺母20会挂在防掉壳体10下端的中心孔及周边的10个小通孔上方，下端通过螺纹与螺杆马达的转子连接，从而避免钻头、传动轴、万向轴，甚至整个壳体掉入井底的掉井事故。保证了钻井工作的顺利进行，节省了对掉入井底的部件进行打捞而造成人力、物力的浪费，降低了钻井成本。

特别地，在防掉壳体10中心孔周围设有的10个通孔和防掉螺母20下端采用花瓣式结构均可有效的输送流动介质，从而避免了蹩泵，保证了钻井工作的顺利进行。

在这里，所述阀芯453的顶端固定有导向柱，所述弹簧套接在所述导向柱上，通过导向柱能够保证弹簧轴线运动，防止弹簧由于倾斜而造成弹簧失去作用。所述阀芯453上设有圆孔。所述阀芯453的顶端呈倒角设置，设置倒角能够提高其与单向阀阀体451密封紧密性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各当然对本回合实施例的方式都属于本发明的保护范围内实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开的是一种使用大水眼旁通阀的螺杆钻具，包括防掉壳体、防掉螺母、防掉连杆，防掉壳体左端螺纹连接有一旁通阀，旁通阀包括旁通阀阀体、以及依次安装在旁通阀阀体的旁通孔中的卡簧、隔板一、筛板、隔板二，旁通孔中还安装有单向阀，单向阀主要由单向阀阀体、弹簧、阀芯以及内六方螺母构成，单向阀体中设有阶梯形内孔，弹簧置于单向阀阀体的阶梯内孔中的小孔中，弹簧一端与阀芯的顶端连接，阀芯置于单向阀阀体的阶梯内孔中的大孔中，阀芯的末端与所述六方螺母配合，六方螺母与单向阀阀体螺纹连接，防掉壳体右端与螺杆马达的定子螺纹连接，防掉连杆左端与防掉螺母螺纹连接并置于防掉壳体内，右端与螺杆马达的转子螺纹连接并置于防掉壳体外。

技术研发人员：赵江鹏;徐永和;王涛;刘华文
受保护的技术使用者：盐城市新永佳石油机械制造有限公司
技术研发日：2018.08.30
技术公布日：2018.12.07