一种低扭矩方钻杆旋塞阀

1.本实用新型涉及一种石油开采设备领域，具体是一种低扭矩方钻杆旋塞阀。


背景技术：

2.方钻杆旋塞阀作为重要的钻柱内防喷器，其对保证钻井过程中的安全十分重要。其安装在方钻杆与钻杆之间，当发生井涌井喷时，上提钻柱，人工旋转方钻杆旋塞阀六方旋钮，阻断流道通路，防止井涌井喷的发生。但实际应用中，顶驱方钻杆旋塞阀旋转扭矩大、阀芯与阀座密封失效、钻井液泄露等问题，严重影响钻井的安全有序。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种低扭矩的方钻杆旋塞阀，当发生井涌井喷事故时，人工能以极低的扭矩旋转阀芯，关闭流道通路，保证钻井过程中的安全可靠。
4.本实用新型的技术解决方案是：它包括本体、挡环、阀座密封圈、橡胶密封环、减磨滚珠、轴承挡圈、轴承、旋钮密封圈、六方旋钮、碟簧、卡环、孔用挡圈、上阀座、阀芯、下阀座组成，其特征在于：所述阀芯安装在本体中部，上阀座与本体内孔配合，并通过挡环、卡环、孔用挡圈限位，下阀座与本体下部内孔配合，下阀座与本体之间安装有碟簧，六方旋钮安装在本体与阀芯之间，六方旋钮与本体接触面之间安装有减磨滚珠，六方旋钮上台阶轴安装有轴承，轴承通过轴承挡圈定位，上阀座与本体之间安装有阀座密封圈，上阀座与阀芯之间安装有橡胶密封环，六方旋钮与本体之间安装有旋钮密封圈。
5.上述方案中的一种低扭矩方钻杆旋塞阀，其特征是：六方旋钮上存在环状流道，流道内放置减磨滚珠。
6.本实用新型的技术效果是：当钻井正常进行时，阀芯孔与本体流道对齐，方钻杆旋塞阀流道为通路，钻井液正常进出方钻杆旋塞阀；当发生井涌井喷现象时，为防止事故出现，通过旋钮手动旋转阀芯，阻断方钻杆旋塞阀流道通路，起到防涌防喷的作用。
7.本实用新型的技术优点：通过改进原有方钻杆旋塞阀，加装减磨滚珠、轴承等装置，降低旋转六方旋钮所需要的操作扭矩，同时采用特定结构的橡胶密封环保证密封的可靠，有效防止钻井液的泄露，增强方钻杆旋塞阀的可靠度。
附图说明
8.图1是本实用新型一种低扭矩方钻杆旋塞阀的结构剖视图。
9.图2是图1中a部分局部放大图。
10.图中：1.本体，2.挡环，3.阀座密封圈，4.橡胶密封环，5.减磨滚珠，6.轴承挡圈，7.轴承，8. 旋钮密封圈，9.六方旋钮，10.碟簧，11.卡环，12.孔用挡圈，13.上阀座，14.阀芯，15.下阀座。
具体实施方式
11.下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
12.如图1、图2所示，本实用新型是一种低扭矩方钻杆旋塞阀，包括本体1、挡环2、阀座密封圈3、橡胶密封环4、减磨滚珠5、轴承挡圈6、轴承7、旋钮密封圈8、六方旋钮9、碟簧10、卡环11、孔用挡圈12、上阀座13、阀芯14、下阀座15组成，其特征在于：所述阀芯14安装在本体1中部，上阀座13与本体1内孔配合，并通过挡环2、卡环11、孔用挡圈12限位，下阀座15与本体1下部内孔配合，下阀座15与本体1之间安装有碟簧10，六方旋钮9安装在本体1与阀芯14之间，六方旋钮9与本体1接触面之间安装有减磨滚珠5，六方旋钮9上台阶轴安装有轴承7，轴承7通过轴承挡圈6定位，上阀座13与本体1之间安装有阀座密封圈3，上阀座13与阀芯14之间安装有橡胶密封环4，六方旋钮9与本体1之间安装有旋钮密封圈8。
13.当钻井正常进行时，阀芯14内的流道孔与本体1流道对齐，方钻杆旋塞阀流道接通，钻井液正常通过方钻杆旋塞阀向下；当发生井涌井喷现象时，为防止事故出现，此时上提钻柱，通过六方扳手将六方旋钮9人工旋转90度，六方旋钮9带动阀芯14旋转90度，此时阀芯14 内的流道孔与本体1的流道相互错开，导致上涌的钻井液无法穿过阀体溢出地面，从起到防喷防涌的作用。
14.该低扭矩方钻杆旋塞阀通加装减磨滚珠5、轴承7等装置，降低旋转六方旋钮9所需要的操作扭矩，采用特定结构的橡胶密封环4保证密封的可靠，有效防止钻井液的泄露，同时橡胶密封环4中嵌入石墨颗粒起到了自润滑效果，降低扭矩的同时还能防止阀芯14与上阀座13、下阀座15发生粘着磨损，保证了工作过程中的可靠性。


技术特征：
1.一种低扭矩方钻杆旋塞阀，主要包括本体(1)、挡环(2)、阀座密封圈(3)、橡胶密封环(4)、减磨滚珠(5)、轴承挡圈(6)、轴承(7)、旋钮密封圈(8)、六方旋钮(9)、碟簧(10)、卡环(11)、孔用挡圈(12)、上阀座(13)、阀芯(14)、下阀座(15)组成，其特征在于：所述阀芯(14)安装在本体(1)中部，上阀座(13)与本体(1)内孔配合，并通过挡环(2)、卡环(11)、孔用挡圈(12)限位，下阀座(15)与本体(1)下部内孔配合，下阀座(15)与本体(1)之间安装有碟簧(10)，六方旋钮(9)安装在本体(1)与阀芯(14)之间，六方旋钮(9)与本体(1)接触面之间安装有减磨滚珠(5)，六方旋钮(9)上台阶轴安装有轴承(7)，轴承(7)通过轴承挡圈(6)定位，上阀座(13)与本体(1)之间安装有阀座密封圈(3)，上阀座(13)与阀芯(14)之间安装有橡胶密封环(4)，六方旋钮(9)与本体(1)之间安装有旋钮密封圈(8)。2.根据权利要求1所述的一种低扭矩方钻杆旋塞阀，其特征在于：下阀座(15)与本体(1)之间安装碟簧(10)使下阀座变为浮动式结构，下阀座(15)与本体(1)之间开有安装碟簧(10)的凹槽。3.根据权利要求1所述的一种低扭矩方钻杆旋塞阀，其特征在于：六方旋钮(9)上存在环状流道，流道内放置减磨滚珠(5)。4.根据权利要求1所述的一种低扭矩方钻杆旋塞阀，其特征在于：安装在六方旋钮(9)上的轴承(7)为调心球轴承。5.根据权利要求1所述的一种低扭矩方钻杆旋塞阀，其特征在于：橡胶密封环(4)与阀芯(14)两者的贴合面曲率相同，并且在橡胶密封环(4)贴合面上嵌入有石墨颗粒。

技术总结
本实用新型涉及石油开采设备的一种低扭矩方钻杆旋塞阀，主要包括本体、挡环、阀座密封圈、橡胶密封环、减磨滚珠、轴承挡圈、轴承、旋钮密封圈、六方旋钮、碟簧、卡环、孔用挡圈、上阀座、阀芯、下阀座组成，其特征在于：所述阀芯安装在本体中部，上阀座与本体内孔配合，并通过挡环、卡环、孔用挡圈限位，下阀座与本体下部内孔配合，下阀座与本体之间安装有碟簧，六方旋钮安装在本体与阀芯之间，六方旋钮与本体接触面之间安装有减磨滚珠，六方旋钮上台阶轴安装有轴承，轴承通过轴承挡圈定位。本实用新型极大的降低了阀芯旋转的操作力矩，能够在保证钻井可靠进行的同时减小工作强度。井可靠进行的同时减小工作强度。井可靠进行的同时减小工作强度。


技术研发人员：黄希敏 陈子轩 张文益 戢亚菲
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：2022.01.08
技术公布日：2022/6/14