专利名称：自开自闭式钻井组合闸门的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油钻井行业用于循环系统的一种组合闸门，特别是一种自开自闭式钻井组合闸门。
目前，石油钻井行业一般采用两台钻井泵提供钻井液，为了控制两台钻井泵在工作时不相互干扰，并能控制排出钻井液的流向，现有的钻井组合闸门主要是通过管线和五个平板闸门组合而成。由于平板闸门必须手动开关，易损件不能更换，因此，使用起来整个组合闸门的寿命低，劳动强度大，在开关过程中还经常发生误操作，造成人身与机械事故，钻井史上曾发生过多起由此引起的人身与机械事故。
本实用新型的任务是提供一种改进的钻井组合闸门，特别是通过特制的单向阀使组合闸门的高压端达到自开自闭，不但能提高整个组合闸门的寿命，减轻工人的劳动强度，而且能杜绝因误操作造成的事故。
本实用新型的任务是以如下方式完成的在组合闸门高压出水端一侧安装一组特制的单向阀，该单向阀特设了易损件更换口，对易损件及易更换。高压循环时，首先把低压端闸门关闭，当开一钻井泵循环时，泵出的钻井液就会把出口处的单向阀顶开，另一单向阀由于钻井液流动方向反向不能导通，钻井液会按规定的线路进入工作区；当同时使用两台钻井泵工作时，两单向阀会同时打开，两泵泵出的钻井液同时流入工作区；低压循环时，可把低压端闸门打开，进行低压循环，由于压力低，泵出的钻井液会全部从低压端流出。从而做到高压出水端的两单向阀自开自闭，保证两钻井泵在任意压力下同时工作而不相互干扰，并能杜绝因误操作引起的事故。
本实用新型结构简单，制造与安装都比较方便，当采用下面要叙述的实施例结构时，零件的数目基本没有增加，成本却可以降低。
以下将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
图1是本实用新型的原理示意图。
图2是本实用新型单向阀一种具体结构的纵向剖面图。
参照
图1，一种由管线(7)、闸门(2)、闸门(3)及闸门(4)组成的自开自闭式钻井组合闸门，其特征在于单向阀(8)与单向阀(9)安装在进口(5)和进口(6)的一侧。参照
图1和图2，单向阀(8)与单向阀(9)是由阀体(17)、阀座(25)、芯杆(12)、密封压盖(21)与压紧套筒(19)组成。阀体(17)上设有进水口(27)，它的直径在40毫米－－100毫米之间；内腔(14)，它的高度在150毫米－－250毫米之间，直径在150毫米－－200毫米之间；在内腔(14)的下侧，进口(27)上侧设有用于安装阀座(25)的阀座室(26)，该室为一锥形室，高度在40毫米－－50毫米之间，小端内径在60毫米－－140毫米之间，锥度在15－－17之间；出口(23)设在阀体(17)的旁侧，其直径在40毫米－－100毫米之间；还有用于装卸配件的开口，压紧套筒(19)就是安在该口上的。该口的直径一般以便于装卸配件为宜，在此，该口直径在150毫米－－200毫米之间，在该口的内壁上设有用于安放密封压盖(21)的台阶(15)，开口内侧做有用于上压紧套筒(19)的梯形扣。阀体(17)可采用多种工艺制造而成，当采用铸造件通过加工而成比较廉价。阀座(25)是一环形锥体，其高度在40毫米－－60毫米之间，小端外径在60毫米－－140毫米之间，外表锥度在15－17之间，与阀座室(26)所采用的锥度等同，小端孔(11)为一园形孔，其内径在40毫米－－100毫米之间，另一端为一锥形孔，其锥度在11－－12之间，园形孔(11)与锥形孔的高度比为13－－14。由芯杆(12)与密封胶圈(24)及压紧套(13)组成的单向阀芯，其芯杆(12)一端为柱状体，另一端为锥形体，其锥度与阀座(25)的锥形孔采用的锥度等同，在11－－12之间，锥体高度在20毫米－－30毫米之间，锥体小端外径在40毫米－－100毫米之间，密封胶圈(24)为一环形锥体，其锥度和外径与芯杆(12)锥体部分采用的直径与锥度等同，其厚度在25毫米－－30毫米之间，通过丝扣用压紧套(13)把密封胶圈(24)压固在芯杆(12)上。如图2所示，带有手柄(20)、扶正套(22)的密封压盖(19)，在该件的中部设有安放密封圈(16)的台阶，其台阶下面外径与密封圈(16)的内径相同，在此，密封圈(16)为方形圈，扶正套(22)的长度以保证芯杆(12)的上端有一部分在套中，并不影响阀芯开启为宜。使用时，整个阀是靠压紧套筒(19)压紧密封压盖(21)通过密封圈(16)达到密封的，如图2所示，压紧套筒是一环形柱状体，其上带有梯形扣和用于上卸的孔(18)。孔(18)的个数在此设4个。
按照上述结构制造好单向阀并准备好管线与平板闸门，就可组装组合闸门了，管线，单向阀，闸门之间最好采用由壬连接，在各件的两端分别装好匹配的由壬，按照
图1所示的原理图，把闸门，单向阀用管线联接组合起来，就可形成自开自闭式钻井组合闸门。
使用时如要高压循环，首先关闭闸门(3)与闸门(4)，当开动一台钻井泵时，泵出的钻井液假如从进口(5)进入，单向阀(8)的阀芯会在钻井液的作用下自动离开阀座(25)打开，由于单向阀(9)的阀芯在反向钻井液的作用下压在阀座(25)上不能导通，泵出的钻井液只能按箭头(10)所指的方向流动，进入工作区，开启另一台泵时也会得到同样的效果；当两台泵同时开动时，单向阀(8)和单向阀(9)的阀芯在钻井液的作用下会同时离开阀座(25)打开，两台泵泵出的钻井液会按箭头(10)所指的方向同时进入工作区，两泵互不干扰工作；当一泵高压循环，另一泵泵出的钻井液按箭头(1)所指的方向进行低压循环时，假如从进口(5)进入的钻井液按箭头(10)所指的方向进入高压区，从进口(6)进入的钻井液按箭头(1)所指的方向流出时，首先打开闸门(4)，闸门(2)，(组合闸门中的闸门(2)是一个备用闸门)，另一泵泵出的钻井液从进口(6)进入后由于单向阀(9)是关闭的，并且从进口(5)进入的高压钻井液给阀芯一个很大的作用力，把阀芯牢牢的压在阀座(25)上，从进口(6)进入的钻井液处于低压状态，不能把单向阀(9)打开，只能顺着闸门(4)、闸门(2)流出，按照箭头(1)所指的方向流向低压工作区，当单向阀的阀芯、阀座、密封件损坏时，可打开压紧套筒(19)更换，所以，该组合闸门可以自开自闭，在任意压力下两台泵同时任意开启的情况下而互不干扰工作，达到分流钻井液的目的。
权利要求1.一种由管线(7)、闸门(2)、闸门(3)、闸门(4)组成的自开自闭式钻井组合闸门，其特征在于单向阀(8)和单向阀(9)安装在进口(5)和进口(6)的一侧。
2.根据权利要求1所述的自开自闭式钻井组合闸门，其特征在于单向阀(8)和单向阀(9)的阀座(25)是一环形锥体，其外表锥度在15－－17之间，高度为40毫米－－60毫米，内锥孔锥度在11－－12之间，锥孔小端内径在40毫米－－100毫米之间。
3.根据权利要求1所述的自开自闭式钻井组合闸门，其特征在于单向阀(8)和单向阀(9)的阀芯，是由芯杆(12)、密封胶圈(24)及压紧套(13)组成，其芯杆(12)一端为柱状体，另一端为锥形体，锥体高度为20毫米－－30毫米，其锥度在11－－12之间，锥体小端外径在40毫米－－100毫米之间，密封胶圈(24)为一环形锥体，其锥度和外径与芯杆(12)的锥体部分采用的直径与锥度等同，其厚度在25毫米－－30毫米之间。
专利摘要本实用新型公开了一种石油钻井行业用于控制钻井液的高压组合闸门，特别是一种自开自闭式钻井组合闸门。该组合闸门的主要特点是高压端安装了一组特制的单向阀，该单向阀及易更换易损件。使用该种闸门，有利于提高整个组合闸门的寿命，减轻工人的劳动强度，提高工作效率，避免误操作引起的事故，确保钻井安全文明生产。
文档编号E21B21/00GK2141459SQ9221975
公开日1993年9月1日 申请日期1992年8月31日 优先权日1992年8月31日
发明者任中启, 王建亭, 李家同 申请人:胜利石油管理局钻井总公司钻井三公司