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CN111456660A - 平衡式全通径高压控制阀 - Google Patents

平衡式全通径高压控制阀 Download PDF

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CN111456660A
CN111456660A CN202010292825.0A CN202010292825A CN111456660A CN 111456660 A CN111456660 A CN 111456660A CN 202010292825 A CN202010292825 A CN 202010292825A CN 111456660 A CN111456660 A CN 111456660A
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CN
China
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valve body
ball seat
sealing
channel
spring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010292825.0A
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English (en)
Inventor
顾国才
李�浩
杨传还
董玉涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yancheng Dagang Petroleum Tools Factory Co ltd
Original Assignee
Yancheng Dagang Petroleum Tools Factory Co ltd
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/10—Valve arrangements in drilling-fluid circulation systems

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种平衡式全通径高压控制阀，包括：阀体，在所述阀体的上端设置有进口通道，在所述阀体的下端设置有出口通道，在所述进口通道和出口通道之间的阀体内从上往下依次设置有压紧螺母、密封上球座和带孔下球座，在所述带孔下球座的下端设置有弹簧槽，在所述弹簧槽内设置有与其相互配合的压紧弹簧，所述压紧弹簧的上端与带孔下球座相抵，所述压紧弹簧的下端与阀体相抵，在所述密封上球座和带孔下球座之间设置有与其相互配合的密封球体，在所述密封球体内设置有与进口通道和出口通道相互连通的连接通道，在所述密封球体的两侧对称设置有开关旋钮。

Description

平衡式全通径高压控制阀
技术领域
本发明涉及一种井控设备，尤其涉及一种平衡式全通径高压控制阀。
背景技术
控制阀是井控装置的关键部分，是井内防喷工具之一,主要用于钻井循环系统中的一种手动控制阀, 控制循环过程中液体或物体的通行。现有的控制阀通径球体左右内径不一致，同轴度较低，液体中物体通过时发生堵塞或液体沉积物淤积导致球体无法打开，同时，在高温高压下不能保证控制阀能够随时快速打开或者关闭，容易在紧急情况下失效导致井喷事故，安全系数差，不能保证设备和人员的安全以及环境的污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种安全系数高的平衡式全通径高压控制阀。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：平衡式全通径高压控制阀，包括：阀体，在所述阀体的上端设置有进口通道，在所述阀体的下端设置有出口通道，在所述进口通道和出口通道之间的阀体内从上往下依次设置有压紧螺母、密封上球座和带孔下球座，在所述带孔下球座的下端设置有弹簧槽，在所述弹簧槽内设置有与其相互配合的压紧弹簧，所述压紧弹簧的上端与带孔下球座相抵，所述压紧弹簧的下端与阀体相抵，在所述密封上球座和带孔下球座之间设置有与其相互配合的密封球体，在所述密封球体内设置有与进口通道和出口通道相互连通的连接通道，在所述密封球体的两侧对称设置有开关旋钮，所述开关旋钮分别转动设置在阀体上，在所述开关旋钮、密封上球座、带孔下球座和密封球体之间分别设置有平衡腔，在所述带孔下球座的两侧对称设置有平衡通孔，所述平衡通孔的上端与平衡腔相互连通，所述平衡通孔的下端与出口通道相互连通，在所述开关旋钮伸出阀体的一端上分别设置有旋钮扳手，在所述开关旋钮伸出阀体的一端上还分别设置有90度旋转槽，在所述阀体上设置有与90度旋转槽相互配合的限位块，在所述密封上球座与阀体之间、开关旋钮与阀体之间分别设置有耐高温密封垫。
本发明的优点是：上述平衡式全通径高压控制阀，具有平衡式开启（一方面是保证在压力平衡的情况下打开或关闭球体，另一方面是利用双扳手平衡式用力打开或关闭球体，克服了在高压的情况下无法打开球体、即使强行打开可损伤球体和阀体造成安全事故、无法达到应急控制的效果）、全通径通道（即通径球体左右内径一致，同时同轴度高，避免循环液体中物体通过时发生堵塞或循环液体沉积物淤积导致球体无法打开，对球体及通径起到很好的自保作用）、耐高压稳压（阀体及所有内部结构均采用耐高压的材料做成的，能承载额定工作压力的两倍压力，密封面为耐高压的硬质合金密封面，具有耐高压防变形稳压的功能）、限位准确（由阀体外部限位块与开关旋钮90度旋转槽互相配合限位，确保密封球体在阀体内成90度旋转，即开关，且阀体外有明显的“开”或“关”的指示标志）、密封安全（所有通道密封垫均采用高温密封垫，弹性强、密封效果好，耐高温耐高压）等特点，其体积小、重量轻、结构紧凑，操作方便灵活，降低劳动强度，大大提高了工作效率，安全系数高。
附图说明
图1为本发明平衡式全通径高压控制阀关闭状态的结构示意图。
图2为图1中开关旋钮的俯视放大结构示意图。
图3为本发明平衡式全通径高压控制阀打开状态的结构示意图。
图4为图3中开关旋钮的俯视放大结构示意图。
图中：1、阀体，2、进口通道，3、出口通道，4、压紧螺母，5、密封上球座，6、带孔下球座，7、弹簧槽，8、压紧弹簧，9、密封球体，10、连接通道，11、开关旋钮，12、平衡腔，13、平衡通孔，14、旋钮扳手，15、90度旋转槽，16、限位块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例详细描述一下本发明的具体内容。
如图1、图2、图3、图4所示，平衡式全通径高压控制阀，包括：阀体1，在所述阀体1的上端设置有进口通道2，在所述阀体1的下端设置有出口通道3，在所述进口通道2和出口通道3之间的阀体1内从上往下依次设置有压紧螺母4、密封上球座5和带孔下球座6，在所述带孔下球座6的下端设置有弹簧槽7，在所述弹簧槽7内设置有与其相互配合的压紧弹簧8，所述压紧弹簧8的上端与带孔下球座6相抵，所述压紧弹簧8的下端与阀体1相抵，在所述密封上球座5和带孔下球座6之间设置有与其相互配合的密封球体9，在所述密封球体9内设置有与进口通道2和出口通道3相互连通的连接通道10，在所述密封球体9的两侧对称设置有开关旋钮11，所述开关旋钮11分别转动设置在阀体1上，在所述开关旋钮11、密封上球座5、带孔下球座6和密封球体9之间分别设置有平衡腔12，在所述带孔下球座6的两侧对称设置有平衡通孔13，所述平衡通孔13的上端与平衡腔12相互连通，所述平衡通孔13的下端与出口通道3相互连通，在所述开关旋钮11伸出阀体1的一端上分别设置有旋钮扳手14，在所述开关旋钮11伸出阀体1的一端上还分别设置有90度旋转槽15，在所述阀体1上设置有与90度旋转槽15相互配合的限位块16，在所述密封上球座5与阀体1之间、开关旋钮11与阀体1之间分别设置有耐高温密封垫。
安装时，将阀体1的上下两端均接在油管上，进口通道2向上接油管,出口通道向下接油管, 主要用于钻井循环系统中, 控制循环过程中液体或物体的通行，是用来控制作业中的油管的井下压力的一种手动控制阀, 将压紧弹簧8放入弹簧槽7内，依次将带孔下球座6、密封球体9、密封上球座5从上往下放入阀体1内，最后由压紧螺母4用螺纹的方式锁紧在阀体1内，其松紧度可调节，压紧螺母4和压紧弹簧8之间的松紧度确保阀体整体密封效果的同时还要保证球体的安全打开，密封球体9的两侧与旋转扳手14连接。
工作时，当密封球体9处于打开状态，正常作业时从上部油管中注入循环液，通过进口通道2进入阀体1，再依次经过压紧螺母4、密封上球座5、密封球体9内的连接通道10、带孔下球座6和出口通道3，进入下油管完成井下循环作业,一旦井底压力过高出现井涌或井喷时应立即停止注入循环液并迅速用两个旋钮扳手14同时扳动开关旋钮11从而带动密封球体9实现90度旋转（由限位块16与开关旋钮11上的90度旋转槽15互相配合限位），关闭控制阀确保设备人员的暂时安全。但如果井压过高还必须打开控制阀从上部油管接入卸压管会直接卸压到卸压池，为了保证在高压情况紧急强行打开控制阀而不损伤密封球体9的情况才能安全打开，专门设计带孔下球座6，压力从带孔下球座6两侧的平衡通孔13分别进入开关旋钮11、密封上球座5、带孔下球座6和密封球体9之间的平衡腔12内，此时平衡腔12内压力与阀体通道内的压力相平衡，不存在压力差，对密封球体9有一定的保护作用且容易打开，为了避免单面开关旋钮11用力不平衡，导致损伤球体上的旋钮槽而失去开关应急功能，则利用双旋钮扳手14同时扳动双开关旋钮11实现90度旋转（由限位块16与开关旋钮11上的90度旋转槽15互相配合限位），这样从多方面保证阀体安全打开且阀体的部件不损伤。

Claims (1)

1.平衡式全通径高压控制阀，其特征在于：包括：阀体（1），在所述阀体（1）的上端设置有进口通道（2），在所述阀体（1）的下端设置有出口通道（3），在所述进口通道（2）和出口通道（3）之间的阀体（1）内从上往下依次设置有压紧螺母（4）、密封上球座（5）和带孔下球座（6），在所述带孔下球座（6）的下端设置有弹簧槽（7），在所述弹簧槽（7）内设置有与其相互配合的压紧弹簧（8），所述压紧弹簧（8）的上端与带孔下球座（6）相抵，所述压紧弹簧（8）的下端与阀体（1）相抵，在所述密封上球座（5）和带孔下球座（6）之间设置有与其相互配合的密封球体（9），在所述密封球体（9）内设置有与进口通道（2）和出口通道（3）相互连通的连接通道（10），在所述密封球体（9）的两侧对称设置有开关旋钮（11），所述开关旋钮（11）分别转动设置在阀体（1）上，在所述开关旋钮（11）、密封上球座（5）、带孔下球座（6）和密封球体（9）之间分别设置有平衡腔（12），在所述带孔下球座（6）的两侧对称设置有平衡通孔（13），所述平衡通孔（13）的上端与平衡腔（12）相互连通，所述平衡通孔（13）的下端与出口通道（3）相互连通，在所述开关旋钮（11）伸出阀体（1）的一端上分别设置有旋钮扳手（14），在所述开关旋钮（11）伸出阀体（1）的一端上还分别设置有90度旋转槽（15），在所述阀体（1）上设置有与90度旋转槽（15）相互配合的限位块（16），在所述密封上球座（5）与阀体（1）之间、开关旋钮（11）与阀体（1）之间分别设置有耐高温密封垫。
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