一种钻井循环装置的制作方法

本实用新型涉及一种钻井工具，特别是一种钻井循环装置，属于机械工程或钻井工程技术领域。

背景技术：

近年来钻井技术在多沙层，易垮塌等复杂地层中的应用存在一些难题,特别是接单根中断循环后容易造成卡钻等复杂。若下部钻具遇堵，采用正常循环方法循环不通时，则可能导致马达严重磨损，卡钻或管柱断裂。

在油气开发中，循环阀广泛应用与钻完作业，无需起钻就可提高环空流速，促进井眼中碎屑带出或进行随钻堵漏作业等。然而，现有钻井循环阀仍存在一些问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是：为了实现钻井工艺所需的内外环空流体循环以及当钻头水眼堵塞时的内外环空流体循环，特提出一种钻井循环装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种钻井循环装置，主要由壳体、上卡簧、钢球、密封圈、滑套、堵塞、剪钉、爆破板、密封垫、下卡簧、顶锥和弹簧组成，其特征在于：所述壳体的中部设有径向流道，壳体的中部及下部分别设有第一径向台阶孔和第二径向台阶孔；所述滑套设置于壳体内部并通过剪钉固定于壳体上，滑套的两端设有密封圈，滑套上端通孔呈锥状；所述上卡簧安装于壳体内壁的环槽内用于防止滑套向上移动；所述剪钉和堵塞安装于第一径向台阶孔内；所述第二径向台阶孔内依次安装弹簧、顶锥、爆破板、密封垫和下卡簧；所述爆破板为脆性板，顶锥的尖部作用于爆破板上；所述弹簧处于压缩预紧状态。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：(1)本申请的钻井循环装置，当需要将钻井流体不经钻头直接与外环空循环时，投入钢球即可实现；(2)当钻头水眼堵塞时，由钻井泵憋压造成的钻柱内环空的高压可由第二径向台阶孔处安装的爆破单元执行爆破，可使内外环空在高压时直接循环；(3)本申请的钻井循环装置的内部零件容易替换。

附图说明

图1是本实用新型一种钻井循环装置的结构示意图；

图2是图1中A-A的剖面示意图；

图3是图1中B-B的剖面示意图；

图4是图1中C-C的剖面示意图；

图5是本实用新型一种钻井循环装置中壳体的结构示意图；

图中：1.壳体，2.上卡簧，3.钢球，4.密封圈，5.滑套，6.堵塞，7.剪钉，8.爆破板，9.密封垫，10.下卡簧，11.顶锥，12.弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1-图5所示，一种钻井循环装置，主要由壳体1、上卡簧2、钢球3、密封圈4、滑套5、堵塞6、剪钉7、爆破板8、密封垫9、下卡簧10、顶锥11和弹簧12组成，其特征在于：所述壳体1的中部设有径向流道D，壳体1的中部及下部分别设有第一径向台阶孔E和第二径向台阶孔F；所述滑套5设置于壳体1内部并通过剪钉7固定于壳体1上，滑套5的两端设有密封圈4，滑套5上端通孔呈锥状；所述上卡簧2安装于壳体1内壁的环槽内用于防止滑套5向上移动；所述剪钉7和堵塞6安装于第一径向台阶孔E内；所述第二径向台阶孔F内依次安装弹簧12、顶锥11、爆破板8、密封垫9和下卡簧10；所述爆破板8为脆性板，顶锥11的尖部作用于爆破板8上；所述弹簧12处于压缩预紧状态。

正常钻进时，所述钻井循环装置内无钢球3，此时钻井液通过壳体1和滑套5的中心孔流入下部钻具。

当根据钻井工艺需要进行内外环空循环时，从井口向钻柱内投入钢球3，钢球3在重力作用下落至所述钻井循环装置内滑套5的锥状通孔上，将滑套5的通孔堵塞，使得钻井液无法顺利循环。由于钻井泵的憋压作用，使钻柱内压力上升，滑套5承受向下的推力并由剪钉7承担。在压力继续升高后，剪钉7被剪断，滑套5向下滑落，使得壳体1内的钻井液可经径向流道D与外环空连通。

当钻头处水眼堵塞时，钻柱内压力升高，作用于顶锥11上的压力也将不断上升。由于顶锥11的尖部作用于爆破板8上，使得爆破板8在顶锥11作用处应力不断上升，爆破板8为脆性板，当应力达到失效临界值时便使爆破板8失效，壳体1内下部流道便可与外环空连通。

以上所述具体实施方式用于说明本专利而非限制本专利的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本专利的构思和原则前提下所作出的等同变化与修改，均属于本专利系统的保护范围。