一種用于鉆桿旁通閥保護(hù)彈簧的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種用于鉆桿旁通閥保護(hù)彈簧的方法，在保護(hù)的過(guò)程中，通過(guò)斜面將垂直運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為水平運(yùn)動(dòng)，減小的彈簧的壓縮量，從而防止彈簧被過(guò)度壓縮，限位平面Ⅰ和限位平面Ⅱ?qū)Υ怪边\(yùn)動(dòng)的距離進(jìn)行限制，進(jìn)一步防止彈簧被過(guò)度壓縮，使得彈簧的使用壽命提高，從而提高整個(gè)旁通閥的使用壽命。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 一種用于鉆桿旁通閥保護(hù)彈簧的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及螺桿鉆具領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于鉆桿旁通閥保護(hù)彈簧的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在石油和天然氣行業(yè)需要使用大量的螺桿鉆具。螺桿鉆具由四大部分組成，分別是旁通閥、馬達(dá)、萬(wàn)向軸以及傳動(dòng)軸?，F(xiàn)有的旁通閥是螺桿鉆具的輔助部件，安裝在螺桿鉆具的在上端，它的作用首先是連接鉆鋌和扶正器接頭，其二是當(dāng)開(kāi)泵時(shí)鉆井液帶壓流經(jīng)旁通閥內(nèi)通孔時(shí)，旁通閥閥芯自行向下垂直運(yùn)動(dòng)直到關(guān)閉，鉆井液用于驅(qū)動(dòng)螺桿鉆具工作和循環(huán)；在停泵時(shí)使旁通閥內(nèi)通孔空間與環(huán)空連通，即為懸于井內(nèi)的鉆柱四周的空間，環(huán)空外壁也可以是外徑更大的管柱，有時(shí)候被稱(chēng)為環(huán)形空間。冷卻液流向環(huán)空，避免起下鉆和更換鉆頭時(shí)鉆柱內(nèi)的鉆井液溢出。
[0003]現(xiàn)有的旁通閥工作原理:工作時(shí)，閥關(guān)閉，泵開(kāi)啟，鉆井液迫使閥芯向下運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧，閥芯堵住閥體上的孔，該孔通向環(huán)空，使鉆井液下流。停止工作時(shí)，閥開(kāi)啟，泵關(guān)閉，由于沒(méi)有鉆井液的壓力，在彈簧的作用下，閥芯向上運(yùn)動(dòng)，使閥體上的孔連通鉆桿內(nèi)部空間與環(huán)空。閥體上有的孔還設(shè)置有過(guò)濾板，用于過(guò)濾異物。
[0004]現(xiàn)有旁通閥的缺點(diǎn)在于:鉆井液壓力過(guò)大時(shí)，彈簧被過(guò)度壓縮，超出其彈簧極限，且反復(fù)的高強(qiáng)度壓縮彈簧容易產(chǎn)生金屬疲勞使得彈簧失效。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于鉆桿旁通閥保護(hù)彈簧的方法，克服因過(guò)度和高頻率壓縮彈簧導(dǎo)致彈簧失效的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種用于鉆桿旁通閥保護(hù)彈簧的方法，包括以下步驟，首先，旁通閥包括閥體和閥芯，在閥體內(nèi)部設(shè)有用于注入鉆井液的通孔，在通孔上端設(shè)置內(nèi)圓錐螺紋接頭，將鉆桿連接在內(nèi)圓錐螺紋接頭上，在通孔內(nèi)設(shè)置有篩板I，使得篩板I位于內(nèi)圓錐螺紋接頭與閥芯之間，篩板I能夠?qū)ψ⑷氲你@井液進(jìn)行過(guò)濾，閥體下端設(shè)有外圓錐螺紋接頭，將鉆鋌連接在外圓錐螺紋接頭上，其次，將閥芯與閥體相鄰的一面開(kāi)設(shè)為斜面I，在斜面I下端設(shè)置有限位平面I，然后在閥體內(nèi)部開(kāi)設(shè)水平孔，在水平孔內(nèi)部設(shè)置彈簧、以及與彈簧連接的復(fù)位塊，復(fù)位塊一端為平面與彈簧連接，另一端為斜面
II與閥芯的斜面I配合，在水平孔下端還設(shè)置有限位水平面II，限位水平面II能夠控制整個(gè)閥芯垂直下降的距離，使其始終保持在一個(gè)安全距離，不會(huì)過(guò)度的壓縮彈簧。篩板I的設(shè)置使得閥體內(nèi)的通孔內(nèi)的雜質(zhì)減少，降低了旁通閥通孔堵塞的概率，同時(shí)也較少了鉆井內(nèi)的雜質(zhì)含量，外圓錐螺紋接頭即在閥體下端外圓周面接觸環(huán)空處開(kāi)設(shè)的螺紋連接頭，內(nèi)圓錐螺紋接頭即閥體上端內(nèi)圓周面接觸內(nèi)部通孔處開(kāi)設(shè)的螺紋連接頭，斜面I為上端大下端小的環(huán)形切面，該切面相當(dāng)于一個(gè)上底長(zhǎng)下底短的等腰梯形繞中心軸旋轉(zhuǎn)而成，斜面II為上端小下端大的環(huán)形切面，該切面相當(dāng)于一個(gè)上底短下底長(zhǎng)的等腰梯形繞中心軸旋轉(zhuǎn)而成，斜面I與斜面II相互平行，限位平面I為開(kāi)設(shè)在閥芯外壁的水平環(huán)形切面，限位平面II為開(kāi)設(shè)在閥體內(nèi)壁的水平環(huán)形切面，限位平面I和限位平面II相互平行且垂直方向有重疊部分，水平孔為環(huán)形水平孔且開(kāi)孔指向通孔，在環(huán)形水平孔內(nèi)插入彈簧，再在彈簧上安裝環(huán)形復(fù)位塊，環(huán)形復(fù)位塊上開(kāi)設(shè)有斜面II ;當(dāng)開(kāi)泵時(shí)，閥體內(nèi)通孔內(nèi)注入鉆井液時(shí)，鉆井液開(kāi)始擠壓通孔內(nèi)壁產(chǎn)生壓力，由于壓力的作用閥芯垂直向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)閥芯向下運(yùn)動(dòng)到斜面I與斜面II接觸并開(kāi)始擠壓時(shí)，復(fù)位塊開(kāi)始給彈簧施加一個(gè)水平作用力，閥芯繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，復(fù)位塊開(kāi)始慢慢擠壓彈簧，彈簧由于受到復(fù)位塊的擠壓開(kāi)始收縮使得復(fù)位塊被閥芯頂入閥體內(nèi)的水平孔中，直到限位水平面I與限位水平面II重疊部分接觸并開(kāi)始擠壓，關(guān)泵時(shí)，通孔內(nèi)壓力減小，彈簧開(kāi)始恢復(fù)形變產(chǎn)生回復(fù)力，在彈簧回復(fù)力的作用下，復(fù)位塊將閥芯向上頂直到彈簧形變回復(fù)完全。本發(fā)明通過(guò)斜面將垂直運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為水平運(yùn)動(dòng)，減小的彈簧的壓縮量，從而防止彈簧被過(guò)度壓縮，限位平面I和限位平面II對(duì)垂直運(yùn)動(dòng)的距離進(jìn)行限制，進(jìn)一步防止彈簧被過(guò)度壓縮，從而克服了因過(guò)度和高頻率壓縮彈簧導(dǎo)致彈簧失效的問(wèn)題。
[0007]進(jìn)一步地，閥體圓周面還設(shè)有與通孔連通的旁通孔，旁通孔內(nèi)設(shè)有篩板II。旁通孔內(nèi)與通孔連接，外與環(huán)空連接，篩板II的設(shè)置一方面當(dāng)停泵時(shí)，鉆井液流向環(huán)空時(shí)再次對(duì)鉆井液進(jìn)行過(guò)濾，避免雜質(zhì)進(jìn)入鉆井內(nèi)，另一方面防止環(huán)空內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)入旁通閥內(nèi)的通孔內(nèi)。
[0008]進(jìn)一步地，篩板II為波浪形折疊結(jié)構(gòu)。增加了過(guò)濾時(shí)的接觸面積，使過(guò)濾更充分，進(jìn)一步減少雜質(zhì)含量。
[0009]綜上，本發(fā)明的有益效果是:
1、克服了因過(guò)度和高頻率壓縮彈簧導(dǎo)致彈簧失效的問(wèn)題。
[0010]2、減少了進(jìn)入旁通閥內(nèi)液體的雜質(zhì)含量，提高了整個(gè)旁通閥的使用壽命。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是旁通閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是復(fù)位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱(chēng):
I一內(nèi)圓維螺紋接頭；2 —篩板I ;3 —閥體；4一斜面I ;5 —復(fù)位塊；6—斜面II ；7一彈黃；8—水平孔；9一閥芯；10 —限位平面I ;11 一限位平面II ； 12一篩板II ； 13一芳通孔；14 一外圓錐螺紋接頭。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步地的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0014]實(shí)施例:如圖1、如2所示，一種用于鉆桿旁通閥保護(hù)彈簧的方法，包括以下步驟，首先，旁通閥包括閥體3和閥芯9，在閥體3內(nèi)部設(shè)有用于注入鉆井液的通孔，在通孔上端設(shè)置內(nèi)圓錐螺紋接頭I，將鉆桿連接在內(nèi)圓錐螺紋接頭I上，在通孔內(nèi)設(shè)置有篩板I 2，使得篩板I 2位于內(nèi)圓錐螺紋接頭I與閥芯9之間，篩板I 2能夠?qū)ψ⑷氲你@井液進(jìn)行過(guò)濾，閥體3下端設(shè)有外圓錐螺紋接頭14，將鉆鋌連接在外圓錐螺紋接頭14上，其次，將閥芯9與閥體3相鄰的一面開(kāi)設(shè)為斜面I 4，在斜面I 4下端設(shè)置有限位平面I 10，然后在閥體3內(nèi)部開(kāi)設(shè)水平孔8，在水平孔8內(nèi)部設(shè)置彈簧7、以及與彈簧7連接的復(fù)位塊5，復(fù)位塊5 —端為平面與彈簧7連接，另一端為斜面II 6與閥芯9的斜面I 4配合，在水平孔8下端還設(shè)置有限位水平面II 11，限位水平面II 11能夠控制整個(gè)閥芯9垂直下降的距離，使其始終保持在一個(gè)安全距離，不會(huì)過(guò)度的壓縮彈簧，閥體3圓周面還設(shè)有與通孔連通的旁通孔13，旁通孔內(nèi)設(shè)有篩板II 12，篩板II 12為波浪形折疊結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)增加了過(guò)濾時(shí)的接觸面積，使過(guò)濾更充分，旁通孔13內(nèi)與通孔連接，外與環(huán)空連接，篩板II 12的設(shè)置一方面當(dāng)停泵時(shí)，鉆井液流向環(huán)空時(shí)再次對(duì)鉆井液進(jìn)行過(guò)濾，避免雜質(zhì)進(jìn)入鉆井內(nèi)，另一方面防止環(huán)空內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)入旁通閥內(nèi)的通孔內(nèi)。。
[0015]如上所述，可較好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種用于鉆桿旁通閥保護(hù)彈簧的方法，其特征在于，包括以下步驟，首先，旁通閥包括閥體(3)和閥芯(9)，在閥體(3)內(nèi)部設(shè)有用于注入鉆井液的通孔，在通孔上端設(shè)置內(nèi)圓錐螺紋接頭(1)，將鉆桿連接在內(nèi)圓錐螺紋接頭(I)上，在通孔內(nèi)設(shè)置有篩板I (2)，使得篩板I (2)位于內(nèi)圓錐螺紋接頭(I)與閥芯(9)之間，篩板I (2)能夠?qū)ψ⑷氲你@井液進(jìn)行過(guò)濾，閥體(3)下端設(shè)有外圓錐螺紋接頭(14)，將鉆鋌連接在外圓錐螺紋接頭(14)上，其次，將閥芯(9)與閥體(3)相鄰的一面開(kāi)設(shè)為斜面I (4)，在斜面I (4)下端設(shè)置有限位平面I(10)，然后在閥體(3)內(nèi)部開(kāi)設(shè)水平孔(8)，在水平孔(8)內(nèi)部設(shè)置彈簧(7)、以及與彈簧(7)連接的復(fù)位塊(5)，復(fù)位塊(5)—端為平面與彈簧(7)連接，另一端為斜面II (6)與閥芯(9)的斜面I (4)配合，在水平孔(8)下端還設(shè)置有限位水平面II (11)，限位水平面II (11)能夠控制整個(gè)閥芯(9)垂直下降的距離，使其始終保持在一個(gè)安全距離，不會(huì)過(guò)度的壓縮彈簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鉆桿旁通閥保護(hù)彈簧的方法，其特征在于，所述閥體(3)圓周面還設(shè)有與通孔連通的旁通孔(13)，旁通孔內(nèi)設(shè)有篩板II (12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鉆桿旁通閥保護(hù)彈簧的方法，其特征在于，所述篩板II (12)為波浪形折疊結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】E21B21/10GK104314491SQ201410412896
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】彭小安, 李章文, 王亮 申請(qǐng)人:四川富臨集團(tuán)成都機(jī)床有限責(zé)任公司