深水钻井用钻杆阀制造技术

本实用新型专利技术提供了一种深水钻井用钻杆阀，深水钻井用钻杆阀包括：外筒，外筒的下端筒壁上设置有溢流口；内筒，套设在外筒内，内筒的上端固定在溢流口的上方，内筒的下端位于溢流口的下方；阀板，铰接在内筒的下端，阀板通过弹性元件与内筒连接；推杆组件，能够沿外筒的轴向滑动，推杆组件具有伸出位置和回缩位置，在伸出位置时，推杆组件的一端能够将阀板顶开并与外筒的下端连通，在回缩位置时，推杆组件的一端完全回缩至内筒内。本实用新型专利技术的有益效果是，在外筒的下端位置设置溢流口，可以利用压强差将内部的泥浆及时排出，防止U型管效应的产生。

Drill pipe valve for deepwater drilling

The utility model provides a pipe valve of a deepwater drilling, deepwater drilling pipe valve comprises an outer barrel, the lower end of the cylinder wall of the outer cylinder is provided with an overflow port; the inner cylinder is sleeved on the outer cylinder, the upper end of the inner cylinder is fixed above the overflow port, at the lower end of the inner cylinder is located under the overflow port; the valve plate is hinged with the lower end of the inner cylinder, the valve plate through the elastic element is connected with the inner cylinder; the push rod assembly, can slide axially along the outer cylinder, the push rod assembly has an extended position and a retracted position, in the extended position, one end of the push rod assembly of the valve plate can be opened and connected with the bottom of the outer cylinder and in the retracted position, one end of the push rod assembly completely retracted to the inner cylinder. The utility model has the beneficial effect that the overflow port is arranged at the lower end position of the outer cylinder, and the internal mud can be discharged in time to prevent the occurrence of the U tube effect by using the pressure difference.

【技术实现步骤摘要】
深水钻井用钻杆阀
本技术涉及海洋深水钻井技术装备领域，具体是一种深水钻井用钻杆阀。
技术介绍
随着世界各国对石油需求的增加以及陆上和浅海油气资源发现难度的增大，深水油气勘探开发不断升温，深水钻井工作量也越来越大。海洋深水钻井作业环境恶劣，海水深度大幅增加，地下情况十分复杂，与陆地常规钻井相比，深水钻井对技术和装备的要求更高。然而我国的深水钻进水平还处于起步阶段，技术并不娴熟，一些深水钻井的设备还在研发过程中，就目前我国常用的钻杆阀来说，现有的钻杆阀结构复杂，导致维修困难，且功能单一，不能及时的反映水底的情况，不利于作业员进行钻井作业，钻杆阀也会给钻井操作带来一定限制，增加钻井操作复杂性，甚至有时不能及时防止U型管效应的发生，已经不能满足如今大规模钻井的需求。
技术实现思路
本技术提供了一种深水钻井用钻杆阀，以达到防止U型管效应的目的。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种深水钻井用钻杆阀，深水钻井用钻杆阀包括：外筒，外筒沿竖直方向设置，且外筒的下端筒壁上设置有溢流口；内筒，套设在外筒内，内筒的上端密封固定在溢流口的上方，内筒的下端位于溢流口的下方；阀板，阀板密封设置在内筒的下端，并且阀板与内筒的下端铰接；推杆组件，能够沿外筒的轴向滑动，推杆组件具有伸出位置和回缩位置，在伸出位置时，推杆组件的一端能够将阀板顶开并与外筒的下端连通，在回缩位置时，推杆组件的一端完全回缩至内筒内。进一步地，深水钻井用钻杆阀还包括环形阀，设置在内筒与外筒之间，并且环形阀位于溢流口的下方。进一步地，内筒的上端具有径向凸缘，内筒通过径向凸缘固定在外筒的内壁。进一步地，阀板的一端铰接在内筒的下端，阀板的另一端能够绕阀板的一端转动，深水钻井用钻杆阀还包括弹簧，弹簧的一端与内筒的内壁连接，弹簧的另一端与阀板连接。进一步地，阀板包括对称设置在内筒下端的第一阀板和第二阀板，第一阀板的一端和第二阀板的一端均与内筒的下端铰接，第一阀板的另一端和第二阀板的另一端能够对接并将内筒的下端封闭。进一步地，推杆组件包括连接筒和推板，推板上设置有轴向通孔，推板的外径与外筒上端外径相适配，推板能够沿外筒的轴向滑动，连接筒为筒状结构，连接筒与轴向通孔连通，并且连接筒固定在推板的下表面。进一步地，推板与外筒之间设置有密封环。进一步地，外筒的中部固定设置有导向套，连接筒穿设在导向套中并能够随推板一起沿外筒的轴向滑动。进一步地，深水钻井用钻杆阀还包括感应组件和控制组件，感应组件设置在外筒的下端，控制组件与感应组件连接。进一步地，感应组件包括气体检测传感器和压力传感器，气体检测传感器和压力传感器间隔设置在外筒的下端内部。本技术的有益效果是，在外筒的下端位置设置溢流口，可以利用压强差将内部的泥浆及时排出，防止U型管效应的产生。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术深水钻井用钻杆阀的结构示意图；图2为本技术深水钻井用钻杆阀中控制原理框图。图中附图标记：10、外筒；11、溢流口；12、密封环；13、导向套；20、内筒；30、阀板；40、推杆组件；41、连接筒；42、推板；50、环形阀；60、弹簧；71、气体检测传感器；72、压力传感器；81、供电单元；82、输入单元；83、自检单元；84、处理单元；85、控制单元；86、输出单元；87、终端服务器；88、报警器；89、信号放大单元；90、显示屏。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。如图1所示，本技术实施例提供了一种深水钻井用钻杆阀，该深水钻井用钻杆阀包括外筒10、内筒20、阀板30、推杆组件40、感应组件和控制组件。外筒10沿竖直方向设置，外筒10的下端筒壁上设置有溢流口11。内筒20套设在外筒10内，内筒20的上端固定在溢流口11的上方，内筒20的下端位于溢流口11的下方。阀板30密封设置在内筒20的下端，且阀板30与内筒20的下端铰接。推杆组件40能够沿外筒10的轴向滑动，推杆组件40具有伸出位置和回缩位置，在伸出位置时，推杆组件40的一端能够将阀板30由上向下顶开并与外筒10的下端连通，在回缩位置时，推杆组件40的一端完全回缩至内筒20内。海底举升钻井系统工作时，海底泵入口处压力与海底压力相等，钻杆内压力和环空内压力不平衡，在起下钻、测井和正常停泵时，钻杆内的钻井液会沿钻杆继续流动，通过钻头流入环空，直到钻杆内与环空内的液柱压力达到平衡为止，这种现象被称为“U型管效应”。在外筒10的下端位置设置溢流口11，可以利用压强差将内部的泥浆及时排出，防止U型管效应的产生。本技术实施例中，该溢流口11是贯通外筒10的筒壁的通孔。本技术实施例中上述外筒10包括大径部，小径部和连接部。该大径部位于外筒10的上部并且直径较大。该小径部位于外筒10的下部且直径比大径部小。该连接部为锥形结构，用于连接大径部和小径部。上述推杆组件、内筒20、阀板30均设置在大径部。上述感应组件设置在小径部。其中，本技术实施例中，上述小径部为外筒10的下端，即阀口部位。深水钻井用钻杆阀还包括环形阀50(现有技术)，设置在内筒20与外筒10之间，并且环形阀50位于溢流口11的下方。该环形阀50与控制组件连接，可以通过控制组件控制环形阀50的开启或者关闭。当该环形阀50关闭时，该环形阀50能够阻断外筒10的下端与溢流口11连通。当该环形阀50开启时，该溢流口11与外筒10的下端连通。如图1所示，本技术实施例中内筒20的上端具有径向凸缘，该径向凸缘沿内筒20的径向向外侧水平延伸，内筒20通过径向凸缘固定在外筒10的内壁，具体固定方式可以采用卡接或者焊接等连接方式。需要说明的是，内筒20的本体外径小于外筒10大径部的内径，即内筒20本体与外筒10大径部之间形成环空。内筒20的径向凸缘直径与外筒10大径部的内径相适配。上述环形阀50设置在该环空处。本技术实施例中阀板30的一端铰接在内筒20的下端，阀板30的另一端能够绕阀板30的一端转动，弹性元件为弹簧60，弹簧60的一端与内筒20的内壁连接，弹簧60的另一端与阀板30连接。上述阀板30在弹簧60的作用下可以在推杆组件40处于回缩状态时将内筒20的下部密封。该阀板30还能够在推杆组件40处于伸出位置时被推杆组件40顶开。具体地，阀板30包括对称设置在内筒20下端的第一阀板和第二阀板，第一阀板的一端和第二阀板的一端均与内筒20的下端铰接，第一阀板的另一端和第二阀板的另一端能够对接并将内筒20的下端封闭。本技术实施例中，上述第一阀板和上述第二阀板均是半圆形结构，该第一阀板的一端和该第二阀板的一端均通过销钉可转动地连接在内筒20的下端壁上。上述第一阀板和第二阀板能够在弹簧60的作用下彼此对接，以将内筒20的下端部进行封闭。由于第一阀板和第二阀板的安装结构相同，以第一阀板为例进行具体说明，上述第一阀板的内侧(图1中上侧)设置有用于连接弹簧60的第一弹簧固定部，上述内筒20的内壁上对应设置有用于连接弹簧60的第二弹簧固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深水钻井用钻杆阀，其特征在于，所述深水钻井用钻杆阀包括：外筒(10)，外筒(10)沿竖直方向设置，且外筒(10)的下部筒壁上设置有溢流口(11)；内筒(20)，套设在外筒(10)内，内筒(20)的上端密封固定在溢流口(11)的上方，内筒(20)的下端位于溢流口(11)的下方；阀板(30)，阀板(30)密封设置在内筒(20)的下端，并且阀板(30)与内筒(20)的下端铰接；推杆组件(40)，能够沿外筒(10)的轴向滑动，推杆组件(40)具有伸出位置和回缩位置，在所述伸出位置时，推杆组件(40)的一端能够将阀板(30)由上向下顶开并与外筒(10)的下端连通，在所述回缩位置时，推杆组件(40)的一端完全回缩至内筒(20)内。

【技术特征摘要】
1.一种深水钻井用钻杆阀，其特征在于，所述深水钻井用钻杆阀包括：外筒(10)，外筒(10)沿竖直方向设置，且外筒(10)的下部筒壁上设置有溢流口(11)；内筒(20)，套设在外筒(10)内，内筒(20)的上端密封固定在溢流口(11)的上方，内筒(20)的下端位于溢流口(11)的下方；阀板(30)，阀板(30)密封设置在内筒(20)的下端，并且阀板(30)与内筒(20)的下端铰接；推杆组件(40)，能够沿外筒(10)的轴向滑动，推杆组件(40)具有伸出位置和回缩位置，在所述伸出位置时，推杆组件(40)的一端能够将阀板(30)由上向下顶开并与外筒(10)的下端连通，在所述回缩位置时，推杆组件(40)的一端完全回缩至内筒(20)内。2.根据权利要求1所述的深水钻井用钻杆阀，其特征在于，所述深水钻井用钻杆阀还包括环形阀(50)，设置在内筒(20)与外筒(10)之间，并且环形阀(50)位于溢流口(11)的下方。3.根据权利要求1所述的深水钻井用钻杆阀，其特征在于，内筒(20)的上端具有径向凸缘，内筒(20)通过所述径向凸缘固定在外筒(10)的内壁。4.根据权利要求1所述的深水钻井用钻杆阀，其特征在于，阀板(30)的一端铰接在内筒(20)的下端，阀板(30)的另一端能够绕阀板(30)的一端转动，所述深水钻井用钻杆阀还包括弹簧(60)，弹簧(60)的一端与内筒(20)的内壁连接，弹簧(60)的另一端与阀板(30)连接。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王朝辉，连志龙，蒋宏伟，温欣，徐超，周聪，罗光强，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团钻井工程技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11