一种钻井流体循环装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种钻井流体循环装置，包括依次连接的接头、上壳体、下壳体；所述上壳体内设有滑套，滑套内放置有钢球；所述下壳体内设有芯轴，芯轴的顶端位于上壳体的底部，芯轴上套接有轴向弹簧；所述接头内设有中心孔，滑套内设有用于放置钢球的通孔，芯轴内设有通孔；所述芯轴的下端设有径向锥形槽，下壳体的内设有径向变尺寸通道；所述径向锥形槽与径向变尺寸通道之间设有橡胶球和径向弹簧。本发明专利技术可适用于正常钻进、需要与井筒环空循环、起钻时等多种情形；当起钻时，钻井液直接由下壳体的径向变尺寸通道连通流向外环空，既不会对钻台上的作业人员造成安全隐患，又可避免造成钻井液的浪费。的浪费。的浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种钻井流体循环装置


[0001]本专利技术涉及一种钻井流体循环装置，属于石油工程或机械工程


技术介绍

[0002]在当前的钻井作业中，深井超深井数量不断增加，随着井深的增加及地质环境的愈发复杂，施工的可靠性降低，风险也不断增大。例如，起下钻频繁，钻磨或遇卡等事故不断增加，若下部钻具遇堵，采用正常循环方法循环不通时，则可能导致马达严重磨损，卡钻或管柱断裂。
[0003]为解决这一问题，通常做法是在钻具上连接一个钻具旁通阀或其他作用的类似装置，但是在钻进复杂地层时，一旦钻头喷嘴被堵死就无法打开旁通孔进行循环。针对这一问题，现场大量采用循环阀，然而，由于钻头水眼比较小，往往存在钻头喷嘴被堵死的情形。在这种情况下，通常直接起下钻进行检查或更换设备，但在这种情况下起钻，钻柱内的钻井液无法流入井筒，即在卸扣时将往外喷出，给钻台上工作人员带来不安全因素和许多不便，同时，还会造成钻井液大量浪费。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种钻井流体循环装置，该钻井流体循环装置可提高深井的钻井效率。
[0005]本专利技术通过以下技术方案得以实现。
[0006]本专利技术提供的一种钻井流体循环装置，包括依次连接的接头、上壳体、下壳体；所述上壳体内设有滑套，滑套内放置有钢球；所述下壳体内设有芯轴，芯轴的顶端位于上壳体的底部，芯轴上套接有轴向弹簧；所述接头内设有中心孔，滑套内设有用于放置钢球的通孔，芯轴内设有通孔；所述芯轴的下端设有径向锥形槽，下壳体的内设有径向变尺寸通道；所述径向锥形槽与径向变尺寸通道之间设有橡胶球和径向弹簧。
[0007]所述接头、上壳体、下壳体之间通过螺纹连接。
[0008]所述上壳体上依次设有径向流道和径向台阶孔，上壳体的内壁设有台阶，芯轴的顶端作用于上壳体的内壁台阶底面。
[0009]所述滑套通过剪钉与上壳体固定，在滑套的侧壁上设有径向孔。
[0010]所述剪钉通过堵塞穿过径向台阶孔与滑套的径向孔与上壳体固定。
[0011]所述堵塞通过螺纹连接设置在径向台阶孔内。
[0012]所述中心孔的内径小于滑套的外径。
[0013]所述滑套和芯轴的通孔上端均为锥形。
[0014]所述芯轴的外壁设有台阶，下壳体的内壁设有用于支撑轴向弹簧的台阶，轴向弹簧位于芯轴的台阶与下壳体的台阶之间。
[0015]所述径向变尺寸通道上设有用于支撑径向弹簧的台阶。
[0016]本专利技术的有益效果在于：可适用于正常钻进、需要与井筒环空循环、起钻时等多种
情形；当起钻时，钻井液直接由下壳体的径向变尺寸通道连通流向外环空，既不会对钻台上的作业人员造成安全隐患，又可避免造成钻井液的浪费。
附图说明
[0017]图1是本专利技术的结构示意图；
[0018]图2为图1中的A
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A剖面示意图；
[0019]图3为图1中的B
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B剖面示意图；
[0020]图4为图1中的C
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C剖面示意图；
[0021]图5为图1中的D
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D剖面示意图；
[0022]图6是图1中上壳体的结构示意图；
[0023]图中：1
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接头，2
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上壳体，3
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钢球，4
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滑套，5
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密封圈，6
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堵塞，7
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剪钉，8
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芯轴，9
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轴向弹簧，10
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橡胶球，11
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径向弹簧，12
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下壳体，13
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径向流道，14
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径向台阶孔。
具体实施方式
[0024]下面进一步描述本专利技术的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
[0025]实施例1
[0026]如图1～6所示的一种钻井流体循环装置，包括依次连接的接头1、上壳体2、下壳体12；所述上壳体2内设有滑套4，滑套4内放置有钢球3；所述下壳体12内设有芯轴8，芯轴8的顶端位于上壳体2的底部，芯轴8上套接有轴向弹簧9；所述接头1内设有中心孔，滑套4内设有用于放置钢球3的通孔，芯轴8内设有通孔；所述芯轴8的下端设有径向锥形槽，下壳体12的内设有径向变尺寸通道；所述径向锥形槽与径向变尺寸通道之间设有橡胶球10和径向弹簧11。
[0027]所述接头1、上壳体2、下壳体12之间通过螺纹连接。
[0028]所述上壳体2上依次设有径向流道13和径向台阶孔14，上壳体2的内壁设有台阶，芯轴8的顶端作用于上壳体2的内壁台阶底面。
[0029]所述滑套4通过剪钉7与上壳体2固定，在滑套4的侧壁上设有径向孔。
[0030]所述剪钉7通过堵塞6穿过径向台阶孔14与滑套4的径向孔与上壳体2固定。
[0031]所述堵塞6通过螺纹连接设置在径向台阶孔14内。
[0032]所述中心孔的内径小于滑套4的外径。
[0033]所述滑套4和芯轴8的通孔上端均为锥形。
[0034]所述芯轴8的外壁设有台阶，下壳体12的内壁设有用于支撑轴向弹簧9的台阶，轴向弹簧9位于芯轴8的台阶与下壳体12的台阶之间。
[0035]所述径向变尺寸通道上设有用于支撑径向弹簧11的台阶。
[0036]由上所述，本装置正常钻进时，则相当于一节钻柱，当需要将钻井液与外环空循环时，则向钻柱内投入钢球3。
[0037]实施例2
[0038]采用实施例1的技术方案，并且：
[0039]接头1与上壳体2、上壳体2与下壳体12均通过螺纹连接；所述上壳体2上设有径向流道13和径向台阶孔14，上壳体2内壁设有台阶；所述滑套4通过剪钉7固定于上壳体2内壁，
剪钉7的两端分别安装于上壳体2的径向台阶孔14和滑套4的径向孔内，堵塞6通过螺纹固定于上壳体2的径向台阶孔14内用于防止剪钉7脱落；所述接头1中心孔的内径小于滑套4的外径，滑套4的通孔上端呈锥形状用于与钢球3配合；所述芯轴8的顶端作用于上壳体2内壁台阶的底面，芯轴8的通孔上端呈锥形状，芯轴8的外壁设有台阶；所述下壳体12内壁设有台阶用于支撑轴向弹簧9，所述轴向弹簧9套装于芯轴8外且位于芯轴8的台阶与下壳体12的台阶间；所述芯轴8的下端设有径向锥形槽，下壳体12的中下部设有径向变尺寸通道，所述径向变尺寸通道上设有台阶用于支撑径向弹簧11，在芯轴8的径向锥形槽与下壳体12的径向变尺寸通道间设有橡胶球10和径向弹簧11。
[0040]实施例3
[0041]采用实施例1的技术方案，并且：
[0042]当正常钻进时，钻井液由接头1的中心孔进入所述的钻井流体循环装置内，由于钻井液压力损耗及芯轴8两端受力面积的不同，芯轴8受压向下移动并压缩轴向弹簧9，在此过程中位于芯轴8径向锥形槽的橡胶球10被挤压向外侧移动并压缩径向弹簧11，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻井流体循环装置，包括依次连接的接头(1)、上壳体(2)、下壳体(12)，其特征在于：所述上壳体(2)内设有滑套(4)，滑套(4)内放置有钢球(3)；所述下壳体(12)内设有芯轴(8)，芯轴(8)的顶端位于上壳体(2)的底部，芯轴(8)上套接有轴向弹簧(9)；所述接头(1)内设有中心孔，滑套(4)内设有用于放置钢球(3)的通孔，芯轴(8)内设有通孔；所述芯轴(8)的下端设有径向锥形槽，下壳体(12)的内设有径向变尺寸通道；所述径向锥形槽与径向变尺寸通道之间设有橡胶球(10)和径向弹簧(11)。2.如权利要求1所述的钻井流体循环装置，其特征在于：所述接头(1)、上壳体(2)、下壳体(12)之间通过螺纹连接。3.如权利要求1所述的钻井流体循环装置，其特征在于：所述上壳体(2)上依次设有径向流道(13)和径向台阶孔(14)，上壳体(2)的内壁设有台阶，芯轴(8)的顶端作用于上壳体(2)的内壁台阶底面。4.如权利要求1所述的钻井流体循环装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宝林，杨飞，陈元，王玖，
申请(专利权)人：贵州航天天马机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：