CN106321014B - 一种基于推力斜面的方钻杆单流阀短节 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于推力斜面的方钻杆单流阀短节，包括短节本体、推力斜面块、圆形密封板和圆形透水板，短节本体的内壁上设有环状的圆板台阶斜面槽，圆板台阶斜面槽内设有多个推力斜面孔、透水板固定台阶和密封板限位台阶，推力斜面块装于推力斜面孔内，圆形密封板置于密封板限位台阶上，推力斜面块与圆形密封板固定连接，推力斜面孔内设有斜面，推力斜面孔能够顺沿斜面移动，并带动圆形密封板转动，圆形透水板固定在透水板固定台阶上，圆形密封板上设有多个堵水台阶和多个透水通道一，圆形透水板上设有与堵水台阶数量一致的透水通道二，堵水台阶随着圆形密封板转动时能够塞入透水通道二内实现密封。本发明的优点在于：安全可靠和防止钻井液流失。

Description

一种基于推力斜面的方钻杆单流阀短节

技术领域

本发明涉及石油钻采工程、石油化工设备领域，特别是一种基于推力斜面的方钻杆单流阀短节。

背景技术

在钻井作业中，钻井工人在更换单根的过程中，由于方钻杆中有钻井液的存在。在更换单根时，方钻杆中的钻井液会泄露到钻井平台上，对钻井工人的工作环境造成一定的影响。造成平台地面湿滑，很容易导致工人的安全事故。

中国专利：200920230475.4，公开了一种油田用的旋塞阀，包括设有阀腔的阀体，在阀体内设置上、下两个阀座，于所述两个阀座之间设置一阀球，旋钮一端插在阀球的凹槽内，另一端设置于阀体侧面的旋钮安装孔内；所述阀体内设置台阶面，在台阶面与下阀座之间设置一个弹簧；在阀球上面的上阀座外端面设置圆柱形压帽，压帽螺纹连接在阀体内，压帽中心设有通孔。当发生井喷时，一方面用井口防喷器组封闭井口环形空间，同时根据需要，使用专用扳手将旋钮旋转90度即可关闭阀球，阻止井液沿钻具水眼上窜，需要打开时，使用专用扳手将旋钮再向反方向旋转90度即可打开阀球。由于平台上作业复杂，作业工序多，难免会忘记关闭旋塞阀；现在常规的弹簧式单流阀在设计上又有许多缺陷，弹簧很容易生锈而导致单流阀使用一段时间就会失效存在着安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种安全可靠和防止钻井液流失的损失的基于推力斜面的方钻杆单流阀短节，。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种基于推力斜面的方钻杆单流阀短节，包括短节本体、推力斜面块、圆形密封板和圆形透水板，所述短节本体为中空柱体结构，在短节本体的内壁上设有环状的圆板台阶斜面槽，所述圆板台阶斜面槽内设有多个推力斜面孔、透水板固定台阶和密封板限位台阶，所述推力斜面块装于推力斜面孔内，所述圆形密封板置于密封板限位台阶上，所述推力斜面块与圆形密封板固定连接，推力斜面孔内设有斜面，所述推力斜面孔能够顺沿斜面移动，并带动圆形密封板转动，所述圆形透水板固定在透水板固定台阶上，所述圆形密封板上设有多个堵水台阶和多个透水通道一，所述圆形透水板上设有与堵水台阶数量一致的透水通道二，所述堵水台阶随着圆形密封板转动时能够塞入透水通道二内实现密封。

所述推力斜面块包括运动斜面、弹簧卡柱和弹簧，所述弹簧卡柱固定于运动斜面上，在弹簧卡柱内装有弹簧，弹簧的自由端顶压在推力斜面孔的底部，弹簧带动运动斜面沿推力斜面孔的斜面滑动，所述运动斜面与圆形密封板的下表面固定连接。

所述透水通道一和透水通道二均为尺寸一致的扇形通孔，所述堵水台阶为扇形凸起，且堵水台阶与透水通道一等间距间隔布置。

所述堵水台阶的密封表面上设有密封材料层。

所述圆形透水板的边缘上设置有限位槽，圆形透水板通过限位槽卡入透水板固定台阶实现固定。

相邻两个透水通道二之间的间隙尺寸能够完全遮挡透水通道一。

所述堵水台阶的凸起高度等于圆形透水板的厚度。

所述运动斜面与圆形密封板焊接相连。

所述弹簧卡柱与推力斜面孔形成密闭空间，在该密闭空间内填充有防锈油。

本发明具有以下优点：

1、液体以一定压力冲击该单流阀时，由于压力作用使推力斜面块向着与液体流动一致的方向移动，带动圆形密封板旋转，堵水台阶从透水通道二内退出，同时透水通道一与透水通道二对齐，从而使管道流通，有效防止钻井作业更换单根时，钻井液流失的损失，以及有效防止钻井液对钻井平台工作环境的破坏，安全可靠。

2、本发明的单流阀短节适用于油田注水、注油、注泡沫、气水交替驱调剖堵水、酸化压裂等施工，也可适用于化工、供热、供水等其它用于低粘度流体传输的管道输送***，适用范围广。

附图说明

图1 为本发明的***示意图；

图2 为短节本体的结构示意图；

图3 为图2中圆板台阶斜面槽的局部放大图；

图4 为推力斜面块的结构示意图；

图5 为圆形密封板的结构示意图；

图6 为圆形透水板的结构示意图；

图中：1-短节本体，2-推力斜面块，3-圆形密封板，4-圆形透水板，5-圆板台阶斜面槽，6-推力斜面孔，7-透水板固定台阶，8-密封板限位台阶，9-弹簧，10-运动斜面，11-弹簧卡柱，12-堵水台阶，13-密封材料层，14-透水通道一，15-透水通道二，16-限位槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种基于推力斜面的方钻杆单流阀短节，包括短节本体1、推力斜面块2、圆形密封板3和圆形透水板4，所述短节本体1为中空柱体结构，如图2和图3所示，在短节本体1的内壁上设有环状的圆板台阶斜面槽5，所述圆板台阶斜面槽5内设有多个推力斜面孔6、透水板固定台阶7和密封板限位台阶8，所述推力斜面块2装于推力斜面孔6内，所述圆形密封板3置于密封板限位台阶8上，所述推力斜面块2与圆形密封板3固定连接，推力斜面孔6内设有斜面，所述推力斜面孔2能够顺沿斜面移动，并带动圆形密封板3转动，所述圆形透水板4固定在透水板固定台阶7上，如图5所示，所述圆形密封板3上设有多个堵水台阶12和多个透水通道一14，如图6所示，所述圆形透水板4上设有与堵水台阶12数量一致的透水通道二15，所述堵水台阶12随着圆形密封板3转动时能够塞入透水通道二15内实现密封。

如图4所示，所述推力斜面块2包括运动斜面10、弹簧卡柱11和弹簧9，所述弹簧卡柱11固定于运动斜面10上，在弹簧卡柱11内装有弹簧9，弹簧9的自由端顶压在推力斜面孔6的底部，弹簧9带动运动斜面10沿推力斜面孔6的斜面滑动，所述运动斜面10与圆形密封板3的下表面固定连接。

进一步地，所述透水通道一14和透水通道二15均为尺寸一致的扇形通孔，便于在流通状态时，透水通道一14与透水通道二15正好对齐，所述堵水台阶12为扇形凸起，且堵水台阶12与透水通道一14等间距间隔布置，使得圆形密封板3在旋转一定角度后就能实现密封和流通。

进一步地，所述堵水台阶12的密封表面上设有密封材料层13，增加堵水台阶12与透水通道二15的密封效果。

进一步地，所述圆形透水板4的边缘上设置有限位槽16，圆形透水板4通过限位槽16卡入透水板固定台阶7实现固定。

进一步地，相邻两个透水通道二15之间的间隙尺寸能够完全遮挡透水通道一14，在密封时，堵水台阶12卡入透水通道二15内，透水通道一14则完全由相邻两个透水通道二15之间的间隙来进行密封。

进一步地，所述堵水台阶12的凸起高度等于圆形透水板4的厚度，密封时，堵水台阶12能够完全与透水通道二15配合。

进一步地，所述运动斜面10与圆形密封板3焊接相连，增强了圆形密封板3与推力斜面块2的可靠性。

进一步地，所述弹簧卡柱11与推力斜面孔6形成密闭空间，在该密闭空间内填充有防锈油，防止弹簧9生锈。

本发明的工作过程如下：推力斜面块2通过弹簧9与短节1内壁上的推力斜面孔6相连接，且推力斜面2上表面与圆形密封板3焊接；圆形密封板3置于密封圆板限位台阶8之上，圆形透水板4固定在透水圆板固定台阶7上。当该短节未通液体前，由于弹簧9的推力通过推力斜面块2将圆形密封板3的堵水台阶12压在圆形透水板4的透水通道二15内，从而阻止液体倒流；当短节内正向通液体时，由于液体压力将圆形密封板3给推开，而由于密封圆板限位台阶8的作用，可以控制圆形密封板3的旋转角度，从而使得透水通道一14与透水通道二15对齐。

Claims (9)

1.一种基于推力斜面的方钻杆单流阀短节，其特征在于：包括短节本体（1）、推力斜面块（2）、圆形密封板（3）和圆形透水板（4），所述短节本体（1）为中空柱体结构，在短节本体（1）的内壁上设有环状的圆板台阶斜面槽（5），所述圆板台阶斜面槽（5）内设有多个推力斜面孔（6）、透水板固定台阶（7）和密封板限位台阶（8），所述推力斜面块（2）装于推力斜面孔（6）内，所述圆形密封板（3）置于密封板限位台阶（8）上，所述推力斜面块（2）与圆形密封板（3）固定连接，推力斜面孔（6）内设有斜面，所述推力斜面块（2）能够顺沿斜面移动，并带动圆形密封板（3）转动，所述圆形透水板（4）固定在透水板固定台阶（7）上，所述圆形密封板（3）上设有多个堵水台阶（12）和多个透水通道一（14），所述圆形透水板（4）上设有与堵水台阶（12）数量一致的透水通道二（15），所述堵水台阶（12）随着圆形密封板（3）转动时能够塞入透水通道二（15）内实现密封。

2.根据权利要求1所述一种基于推力斜面的方钻杆单流阀短节，其特征在于：所述推力斜面块（2）包括运动斜面（10）、弹簧卡柱（11）和弹簧（9），所述弹簧卡柱（11）固定于运动斜面（10）上，在弹簧卡柱（11）内装有弹簧（9），弹簧（9）的自由端顶压在推力斜面孔（6）的底部，弹簧（9）带动运动斜面（10）沿推力斜面孔（6）的斜面滑动，所述运动斜面（10）与圆形密封板（3）的下表面固定连接。

3.根据权利要求1所述一种基于推力斜面的方钻杆单流阀短节，其特征在于：所述透水通道一（14）和透水通道二（15）均为尺寸一致的扇形通孔，所述堵水台阶（12）为扇形凸起，且堵水台阶（12）与透水通道一（14）等间距间隔布置。

4.根据权利要求1或3所述一种基于推力斜面的方钻杆单流阀短节，其特征在于：所述堵水台阶（12）的密封表面上设有密封材料层（13）。

5.根据权利要求1所述一种基于推力斜面的方钻杆单流阀短节，其特征在于：所述圆形透水板（4）的边缘上设置有限位槽（16），圆形透水板（4）通过限位槽（16）卡入透水板固定台阶（7）实现固定。

6.根据权利要求1或3所述一种基于推力斜面的方钻杆单流阀短节，其特征在于：相邻两个透水通道二（15）之间的间隙尺寸能够完全遮挡透水通道一（14）。

7.根据权利要求1所述一种基于推力斜面的方钻杆单流阀短节，其特征在于：所述堵水台阶（12）的凸起高度等于圆形透水板（4）的厚度。

8.根据权利要求2所述一种基于推力斜面的方钻杆单流阀短节，其特征在于：所述运动斜面（10）与圆形密封板（3）焊接相连。

9.根据权利要求2所述一种基于推力斜面的方钻杆单流阀短节，其特征在于：所述弹簧卡柱（11）与推力斜面孔（6）形成密闭空间，在该密闭空间内填充有防锈油。