方钻杆旋塞阀按照启闭件形式来分,属于球阀,有上阀、下阀之分,上阀装于水龙头接头下端与方钻杆上端之间,下阀装于方钻杆下端与方钻杆安全接头或钻杆上端之间。方钻杆旋塞阀在钻进过程中处于开启状态,当钻具内发生溢流时关闭,以截断介质流,避免发生井喷事故。
1 方钻杆旋塞阀的结构
目前使用的下旋塞阀均为直通式不缩径金属密封球阀,上旋塞阀则有球阀、蝶阀、圆柱阀、锥阀等多种结构形式。
由于下旋塞阀安装在方钻杆下端,钻进时通常需要下入井眼内,而井眼直径受钻具直径限制,下旋塞阀需要控制尺寸才能保证正常工作,因此下旋塞阀需采用结构尺寸小的球阀,而上旋塞阀则没有此项要求。由于尺寸限制,下旋塞阀的结构、性能要求比
上旋塞阀更高
钻进过程中,方钻杆旋塞阀处于开启状态;当发生井喷或接单根需要关闭时,通过操作手柄和旋钮5使球体7在两个密封座之间绕着阀杆轴线旋转90度(挡块定位),即可截断介质流
方钻杆旋塞阀是钻机循环系统中的重要控制部件之一。在钻井过程中,当地层压力超过钻井液静液柱压力时,地层流体就会推动钻井液沿钻头水眼、钻具内孔向上运移,产生高压而憋坏水龙带等设备,为了防止这一事故发生,则必须使用钻具内防喷工具[1],
方钻杆旋塞阀的密封原理 方钻杆旋塞也叫方钻杆考克或钻杆安全阀
方钻杆旋塞阀的密封结构由三部分组成:上下阀座与球体组成的主密封(金属-金属硬密封),阀座与本体之间的副密封(软密封),旋钮与本体之间填料函的辅助密封(软密封)。
根据阀门渗漏
的部位和性质,有内漏和外漏之分。对球阀而言,内漏发生于阀座与球体和阀座与阀体之间的接触面上,即主密封和副密封;外漏则往往发生在填料函处,即辅助密封;对于法兰连接的球阀也有可能在连接法兰与垫片之间。方钻杆旋塞阀的本体一般采用一体式结构,不存在连接法兰处的外漏