專利名稱：一種空氣鉆井井下阻火閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種空氣鉆井井下阻火閥技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種空氣鉆井井下阻火閥，屬石油工程鉆井井下工具技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景[0002]空氣鉆井技術(shù)做為一項(xiàng)新興的鉆井技術(shù)，已得到大面積推廣應(yīng)用?？諝忏@井采用空氣作為工作介質(zhì)，用空氣壓縮機(jī)向井內(nèi)注入干燥空氣，空氣經(jīng)鉆桿等一系列鉆具組合到達(dá)井底，攜帶鉆屑后，進(jìn)入鉆具與井壁之間的環(huán)形空間，依靠環(huán)空氣體沖量，把鉆屑從井底帶回地面。該鉆井技術(shù)具有提高鉆井速度、發(fā)現(xiàn)和保護(hù)油氣層、降低鉆井成本等眾多優(yōu)點(diǎn)。[0003]空氣鉆井中最大的問題之一就是井下燃爆問題。在空氣鉆井過程中鉆遇的油氣層，均有發(fā)生井下燃燒、爆炸的可能性，即井下燃爆。井下燃爆主要發(fā)生在用空氣或霧化空氣鉆開油氣層的過程中，當(dāng)空氣與油或氣混合達(dá)到一定的濃度范圍及反應(yīng)溫度時(shí)，可能發(fā)生氧化反應(yīng)，并釋放出熱量。如果該過程產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)釋放出來，則會(huì)導(dǎo)致燃燒反應(yīng)的加速，并最終引起井下爆炸。井下燃爆在空氣鉆井中發(fā)生的概率較低，但其破壞性極大， 不但造成鉆具燒毀，還會(huì)造成井眼破壞、套管燒熔，甚至使井眼報(bào)廢，最后填井側(cè)鉆，造成的損失相當(dāng)嚴(yán)重。所以，解決空氣鉆井井下燃爆技術(shù)是空氣鉆井安全快速鉆進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)之ο[0004]實(shí)用新型ZL200620129362. 1《一種空氣鉆井井下滅火閥》介紹了一種采用易熔金屬的井下滅火閥，該易熔金屬內(nèi)表面直接暴露于高速流動(dòng)的空氣中，不利于金屬的熔化，效果欠佳，其熔點(diǎn)低，不適合高溫高壓的深井；實(shí)用新型ZL200620129336.9《空氣鉆井用井下安全短接》介紹了一種采用熱敏材料，阻止井下著火的方法，但熱敏材料反應(yīng)速度較慢，且完全處于高速流動(dòng)的空氣中，實(shí)用效果難以預(yù)料；實(shí)用新型ZL200620147^6.4《一種自動(dòng)重開式空氣鉆井井下滅火接頭》介紹了一種井下滅火后，可自動(dòng)開啟的安全機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，可靠性不高。[0005]其次，在空氣鉆井時(shí)，為防止環(huán)空中的壓縮空氣(或其它氣體)和攜帶的巖屑回流進(jìn)鉆柱內(nèi)造成事故，在鉆柱底部的鉆頭上部一般都安裝有一個(gè)單向閥。在鉆具上連接附件過多，造成鉆具穩(wěn)定性和強(qiáng)度降低。發(fā)明內(nèi)容[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能阻止井下燃爆，并防止空氣回流的安全裝置的阻火閥。[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案在于采用了一種空氣鉆井井下阻火閥由本體、熔斷閥和單向閥組成，本體為管狀體，上下兩端設(shè)有與井下鉆具連接的螺紋，其內(nèi)管壁上設(shè)有內(nèi)臺(tái)肩； 熔斷閥與單向閥通過螺紋連接；單向閥的外管壁上設(shè)有外臺(tái)肩，可將單向閥卡坐在本體內(nèi)管壁的內(nèi)臺(tái)肩上。[0008]所述熔斷閥包括熔斷閥閥體、彈簧擋圈、彈簧座環(huán)、彈簧、通氣孔、上凡爾、熔液流出孔和易熔環(huán)，所述的熔斷閥的閥體的下部管壁上開有熔液流出孔，下部設(shè)有內(nèi)臺(tái)肩，易熔環(huán)坐在閥體的內(nèi)臺(tái)肩上；上凡爾的下部為錐形體，在上凡爾上部的實(shí)體內(nèi)開有通氣孔并設(shè)有外臺(tái)肩，通過外臺(tái)肩可將上凡爾壓在易熔環(huán)上；上凡爾的上端面上依次安裝有彈簧、彈簧座環(huán)，并由彈簧擋圈將其壓縮在上凡爾上部的閥體的中心孔內(nèi)。[0009]上凡爾上部開有的通氣孔為3、4或5個(gè)，均布在上凡爾上部的實(shí)體內(nèi)。[0010]單向閥閥體上端面為上凡爾密封座，下端面為下凡爾密封座。[0011]本實(shí)用新型在氣體鉆井正常施工情況下起單向閥的作用；在井下發(fā)生著火時(shí)可有效阻斷氣源，確?？諝忏@井安全鉆進(jìn)；當(dāng)環(huán)空壓力大于或等于鉆具內(nèi)壓力時(shí)，阻止環(huán)空內(nèi)的空氣和巖屑回流，保證井下安全。


[0012]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0013]其中1本體，2熔斷閥，3單向閥，4熔斷閥閥體，5彈簧擋圈，6彈簧座環(huán)，7彈簧， 8通氣孔，9上凡爾，10熔液流出孔，11上凡爾臺(tái)肩，12易熔環(huán)，13閥體臺(tái)肩，14上凡爾密封座，15本體臺(tái)肩，16下凡爾密封座，17下凡爾，18彈簧。
具體實(shí)施方式
[0014]本實(shí)用新型結(jié)合附圖和實(shí)施詳細(xì)的描述[0015]由圖1可知，本實(shí)用新型由本體1、熔斷閥2和單向閥3組成，本體1為管狀體，上下兩端設(shè)有與井下鉆具連接的螺紋，其內(nèi)管壁上設(shè)有內(nèi)臺(tái)肩15 ；熔斷閥2與單向閥3通過螺紋連接；單向閥3的外管壁上設(shè)有外臺(tái)肩，可將單向閥3卡坐在本體1內(nèi)管壁的內(nèi)臺(tái)肩15 上。[0016]熔斷閥2包括熔斷閥閥體4、彈簧擋圈5、彈簧座環(huán)6、彈簧7、通氣孔8、上凡爾9、 熔液流出孔10和易熔環(huán)12，熔斷閥2的閥體4的下部管壁上開有熔液流出孔10，下部設(shè)有內(nèi)臺(tái)肩13，易熔環(huán)12坐在閥體4的內(nèi)臺(tái)肩13上；上凡爾9的下部為錐形體，在上凡爾9上部的實(shí)體內(nèi)開有通氣孔8并設(shè)有外臺(tái)肩11，通過外臺(tái)肩11可將上凡爾9壓在易熔環(huán)12上； 上凡爾9的上端面上依次安裝有彈簧7、彈簧座環(huán)6，并由彈簧擋圈5將其壓縮在上凡爾9 上部的閥體4的中心孔內(nèi)。[0017]所述的上凡爾9上部開有通氣孔8為3、4或5個(gè)，均布在上凡爾9上部的實(shí)體內(nèi)。[0018]單向閥3的閥體上端面為上凡爾密封座14，下端面為下凡爾密封座16，都為錐形臺(tái)面。[0019]正常鉆進(jìn)時(shí)，空氣由上部鉆具流經(jīng)熔斷閥2的上凡爾9的通氣孔8，推開單向閥3 的下凡爾17并壓縮彈簧18，進(jìn)入下部鉆具。當(dāng)井下發(fā)生著火或燃爆，達(dá)到一定的溫度時(shí)，可將熔斷閥2內(nèi)的易熔環(huán)12熔化，熔液經(jīng)熔液流出孔10流出，上凡爾9在彈簧7的作用下下行，使得上凡爾9的下部錐形體與單向閥3的上凡爾密封座14結(jié)合，阻止空氣進(jìn)入井下，使井下著火因缺氧而熄滅。另外，當(dāng)環(huán)空壓力大于或等于鉆具內(nèi)壓力時(shí)，彈簧18推動(dòng)下凡爾 17向上運(yùn)動(dòng)，并與單向閥3的下凡爾密封座16緊密結(jié)合，阻止環(huán)空內(nèi)的空氣或巖屑回流，保證井下安全。[0020][0019]在不脫離本實(shí)用新型的范圍和構(gòu)思可以做出許多其他的改變和改型。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，易于大面積推廣使用。
權(quán)利要求1.一種空氣鉆井井下阻火閥，由本體(1)、熔斷閥(2)和單向閥(3)組成，其特征是本體(1)的上下兩端設(shè)有螺紋，可與井下鉆具連接；熔斷閥(2)和單向閥(3)采用螺紋連接為一體，通過單向閥(3)外管壁上的外臺(tái)肩卡坐在本體(1)內(nèi)管壁的內(nèi)臺(tái)肩(15)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣鉆井井下阻火閥，其特征是熔斷閥(2)包括熔斷閥閥體(4)、彈簧擋圈(5)、彈簧座環(huán)(6)、彈簧(7)、通氣孔(8)、上凡爾(9)、熔液流出孔(10) 和易熔環(huán)(12)，熔斷閥2的閥體(4)的下部管壁上開有熔液流出孔(10)，下部設(shè)有內(nèi)臺(tái)肩 (13)，易熔環(huán)(12)安裝在閥體內(nèi)臺(tái)肩(13)上；上凡爾(9)的下部為錐形體，在上凡爾(9) 上部的實(shí)體內(nèi)開有通氣孔(8)并設(shè)有外臺(tái)肩(11)，通過該臺(tái)肩可將上凡爾(9)壓在易熔環(huán) (12)上；上凡爾(9)的上端面上依次安裝有彈簧(7)、彈簧座環(huán)(6)，并由彈簧擋圈(5)將其壓縮在上凡爾(9)上部的閥體(4)的中心孔內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種空氣鉆井井下阻火閥，其特征是上凡爾(9)上部開有的通氣孔(8)為3、4或5個(gè)，均布在上凡爾(9)上部的實(shí)體內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種空氣鉆井井下阻火閥，其特征是單向閥(3)閥體上端面為上凡爾密封座(14)，下端面為下凡爾密封座(16)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種空氣鉆井井下阻火閥，屬石油工程鉆井井下工具技術(shù)領(lǐng)域，由本體、熔斷閥和單向閥組成，本體為管狀體，上下兩端設(shè)有與井下鉆具連接的螺紋，其內(nèi)管壁上設(shè)有內(nèi)臺(tái)肩；熔斷閥與單向閥通過螺紋連接；單向閥的外管壁上設(shè)有外臺(tái)肩，可將單向閥卡坐在本體內(nèi)管壁的內(nèi)臺(tái)肩上，本實(shí)用新型在氣體鉆井正常施工情況下起單向閥的作用；在井下發(fā)生著火時(shí)可有效阻斷氣源，確?？諝忏@井安全鉆進(jìn)；當(dāng)環(huán)空壓力大于或等于鉆具內(nèi)壓力時(shí)，阻止環(huán)空內(nèi)的空氣和巖屑回流，保證井下安全。
文檔編號(hào)E21B35/00GK202284456SQ20112032606
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者侯樹剛, 劉東峰, 呂躍濱, 石流, 聶軍, 胡建均 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)中原石油勘探局鉆井工程技術(shù)研究院, 中國(guó)石油化工集團(tuán)公司