一種用于鉆桿旁通閥保護彈簧的方法
【專利摘要】本發明提供一種用于鉆桿旁通閥保護彈簧的方法，在保護的過程中，通過斜面將垂直運動轉化為水平運動，減小的彈簧的壓縮量，從而防止彈簧被過度壓縮，限位平面Ⅰ和限位平面Ⅱ對垂直運動的距離進行限制，進一步防止彈簧被過度壓縮，使得彈簧的使用壽命提高，從而提高整個旁通閥的使用壽命。
【專利說明】 一種用于鉆桿旁通閥保護彈簧的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及螺桿鉆具領域，具體地，涉及一種用于鉆桿旁通閥保護彈簧的方法。
【背景技術】
[0002]在石油和天然氣行業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、萬向軸以及傳動軸。現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，其二是當開泵時鉆井液帶壓流經旁通閥內通孔時，旁通閥閥芯自行向下垂直運動直到關閉，鉆井液用于驅動螺桿鉆具工作和循環；在停泵時使旁通閥內通孔空間與環空連通，即為懸于井內的鉆柱四周的空間，環空外壁也可以是外徑更大的管柱，有時候被稱為環形空間。冷卻液流向環空，避免起下鉆和更換鉆頭時鉆柱內的鉆井液溢出。
[0003]現有的旁通閥工作原理:工作時，閥關閉，泵開啟，鉆井液迫使閥芯向下運動，壓縮彈簧，閥芯堵住閥體上的孔，該孔通向環空，使鉆井液下流。停止工作時，閥開啟，泵關閉，由于沒有鉆井液的壓力，在彈簧的作用下，閥芯向上運動，使閥體上的孔連通鉆桿內部空間與環空。閥體上有的孔還設置有過濾板，用于過濾異物。
[0004]現有旁通閥的缺點在于:鉆井液壓力過大時，彈簧被過度壓縮，超出其彈簧極限，且反復的高強度壓縮彈簧容易產生金屬疲勞使得彈簧失效。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是提供一種用于鉆桿旁通閥保護彈簧的方法，克服因過度和高頻率壓縮彈簧導致彈簧失效的問題。
[0006]本發明解決上述問題所采用的技術方案是:一種用于鉆桿旁通閥保護彈簧的方法，包括以下步驟，首先，旁通閥包括閥體和閥芯，在閥體內部設有用于注入鉆井液的通孔，在通孔上端設置內圓錐螺紋接頭，將鉆桿連接在內圓錐螺紋接頭上，在通孔內設置有篩板I，使得篩板I位于內圓錐螺紋接頭與閥芯之間，篩板I能夠對注入的鉆井液進行過濾，閥體下端設有外圓錐螺紋接頭，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設為斜面I，在斜面I下端設置有限位平面I，然后在閥體內部開設水平孔，在水平孔內部設置彈簧、以及與彈簧連接的復位塊，復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，在水平孔下端還設置有限位水平面II，限位水平面II能夠控制整個閥芯垂直下降的距離，使其始終保持在一個安全距離，不會過度的壓縮彈簧。篩板I的設置使得閥體內的通孔內的雜質減少，降低了旁通閥通孔堵塞的概率，同時也較少了鉆井內的雜質含量，外圓錐螺紋接頭即在閥體下端外圓周面接觸環空處開設的螺紋連接頭，內圓錐螺紋接頭即閥體上端內圓周面接觸內部通孔處開設的螺紋連接頭，斜面I為上端大下端小的環形切面，該切面相當于一個上底長下底短的等腰梯形繞中心軸旋轉而成，斜面II為上端小下端大的環形切面，該切面相當于一個上底短下底長的等腰梯形繞中心軸旋轉而成，斜面I與斜面II相互平行，限位平面I為開設在閥芯外壁的水平環形切面，限位平面II為開設在閥體內壁的水平環形切面，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，水平孔為環形水平孔且開孔指向通孔，在環形水平孔內插入彈簧，再在彈簧上安裝環形復位塊，環形復位塊上開設有斜面II ;當開泵時，閥體內通孔內注入鉆井液時，鉆井液開始擠壓通孔內壁產生壓力，由于壓力的作用閥芯垂直向下運動，當閥芯向下運動到斜面I與斜面II接觸并開始擠壓時，復位塊開始給彈簧施加一個水平作用力，閥芯繼續向下運動，復位塊開始慢慢擠壓彈簧，彈簧由于受到復位塊的擠壓開始收縮使得復位塊被閥芯頂入閥體內的水平孔中，直到限位水平面I與限位水平面II重疊部分接觸并開始擠壓，關泵時，通孔內壓力減小，彈簧開始恢復形變產生回復力，在彈簧回復力的作用下，復位塊將閥芯向上頂直到彈簧形變回復完全。本發明通過斜面將垂直運動轉化為水平運動，減小的彈簧的壓縮量，從而防止彈簧被過度壓縮，限位平面I和限位平面II對垂直運動的距離進行限制，進一步防止彈簧被過度壓縮，從而克服了因過度和高頻率壓縮彈簧導致彈簧失效的問題。
[0007]進一步地，閥體圓周面還設有與通孔連通的旁通孔，旁通孔內設有篩板II。旁通孔內與通孔連接，外與環空連接，篩板II的設置一方面當停泵時，鉆井液流向環空時再次對鉆井液進行過濾，避免雜質進入鉆井內，另一方面防止環空內的雜質進入旁通閥內的通孔內。
[0008]進一步地，篩板II為波浪形折疊結構。增加了過濾時的接觸面積，使過濾更充分，進一步減少雜質含量。
[0009]綜上，本發明的有益效果是:
1、克服了因過度和高頻率壓縮彈簧導致彈簧失效的問題。
[0010]2、減少了進入旁通閥內液體的雜質含量，提高了整個旁通閥的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是旁通閥的結構示意圖；
圖2是復位機構的結構示意圖。
[0012]附圖中標記及相應的零部件名稱:
I一內圓維螺紋接頭；2 —篩板I ;3 —閥體；4一斜面I ;5 —復位塊；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。
【具體實施方式】
[0013]下面結合實施例及附圖，對發明作進一步地的詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0014]實施例:如圖1、如2所示，一種用于鉆桿旁通閥保護彈簧的方法，包括以下步驟，首先，旁通閥包括閥體3和閥芯9，在閥體3內部設有用于注入鉆井液的通孔，在通孔上端設置內圓錐螺紋接頭I，將鉆桿連接在內圓錐螺紋接頭I上，在通孔內設置有篩板I 2，使得篩板I 2位于內圓錐螺紋接頭I與閥芯9之間，篩板I 2能夠對注入的鉆井液進行過濾，閥體3下端設有外圓錐螺紋接頭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相鄰的一面開設為斜面I 4，在斜面I 4下端設置有限位平面I 10，然后在閥體3內部開設水平孔8，在水平孔8內部設置彈簧7、以及與彈簧7連接的復位塊5，復位塊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下端還設置有限位水平面II 11，限位水平面II 11能夠控制整個閥芯9垂直下降的距離，使其始終保持在一個安全距離，不會過度的壓縮彈簧，閥體3圓周面還設有與通孔連通的旁通孔13，旁通孔內設有篩板II 12，篩板II 12為波浪形折疊結構，該結構增加了過濾時的接觸面積，使過濾更充分，旁通孔13內與通孔連接，外與環空連接，篩板II 12的設置一方面當停泵時，鉆井液流向環空時再次對鉆井液進行過濾，避免雜質進入鉆井內，另一方面防止環空內的雜質進入旁通閥內的通孔內。。
[0015]如上所述，可較好的實現本發明。
【權利要求】
1.一種用于鉆桿旁通閥保護彈簧的方法，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)內部設有用于注入鉆井液的通孔，在通孔上端設置內圓錐螺紋接頭(1)，將鉆桿連接在內圓錐螺紋接頭(I)上，在通孔內設置有篩板I (2)，使得篩板I (2)位于內圓錐螺紋接頭(I)與閥芯(9)之間，篩板I (2)能夠對注入的鉆井液進行過濾，閥體(3)下端設有外圓錐螺紋接頭(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)相鄰的一面開設為斜面I (4)，在斜面I (4)下端設置有限位平面I(10)，然后在閥體(3)內部開設水平孔(8)，在水平孔(8)內部設置彈簧(7)、以及與彈簧(7)連接的復位塊(5)，復位塊(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)下端還設置有限位水平面II (11)，限位水平面II (11)能夠控制整個閥芯(9)垂直下降的距離，使其始終保持在一個安全距離，不會過度的壓縮彈簧。
2.根據權利要求1所述的一種用于鉆桿旁通閥保護彈簧的方法，其特征在于，所述閥體(3)圓周面還設有與通孔連通的旁通孔(13)，旁通孔內設有篩板II (12)。
3.根據權利要求1所述的一種用于鉆桿旁通閥保護彈簧的方法，其特征在于，所述篩板II (12)為波浪形折疊結構。
【文檔編號】E21B21/10GK104314491SQ201410412896
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年8月21日 優先權日:2014年8月21日
【發明者】彭小安, 李章文, 王亮 申請人:四川富臨集團成都機床有限責任公司