一种新型水力交变开关阀.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108644400A(43)申请公布日2018.10.12(21)申请号201810843054.2(22)申请日2018.07.27(71)申请人四川宏华石油设备有限公司地址618300四川省德阳市广汉市中山大道南二段90号(72)发明人王端庠姜中舰姚宇翔单代伟白明张东(51)Int.Cl.F16K3/08(2006.01)F16K3/30(2006.01)F16K31/44(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种新型水力交变开关阀(57)摘要本发明涉及石油及天然气钻探设备技术领域，特别涉及一种在钻井过程中有效减少摩擦阻力，传递钻压，缩短摆放工具面时间的新型水力交变开关阀，该新型水力交变开关阀包含有外壳，套接在所述外壳内的心轴，依次套接在所述心轴上的上径向轴承和涡轮副，与所述心轴底部固定套接的过流筒，套接在所述过流筒上的下径向轴承，套接在所述过流筒和下径向轴承外部的阀体，所述上径向轴承的底部与所述涡轮副的顶部进行顶接，所述涡轮副的定子与所述外壳内圈周向固定，所述涡轮副的转子与所述心轴的外周周向固定，与所述过流筒底部螺纹套接的上阀片，与所述上阀片的底部顶接的下阀片，该短节结构简单，增加了工具的寿命，降低了工具的成本，有效的减少了摩擦阻力，传递钻压，缩短摆放工具面时间，进而提高了机械钻速。CN108644400ACN108644400A权利要求书1/1页1.一种新型水力交变开关阀，包含有外壳，套接在所述外壳内的心轴，依次套接在所述心轴上的上径向轴承和涡轮副，与所述心轴底部固定套接的过流筒，套接在所述过流筒上的下径向轴承，套接在所述过流筒和下径向轴承外部的阀体，所述上径向轴承的底部与所述涡轮副的顶部进行顶接，所述涡轮副的定子与所述外壳内圈周向固定，所述涡轮副的转子与所述心轴的外周周向固定，其特征在于还包括：上阀片，所述上阀片顶部与所述过流筒底部固定套接；下阀片，所述下阀片与所述上阀片的底部顶接，所述下阀片套接在所述阀体内并与所述阀体进行固定连接。2.根据权利要求1所述的一种新型水力交变开关阀，其特征在于：所述上阀片由上阀片上圆柱和上阀片下圆柱组成，所述上阀片上圆柱直径小于所述上阀片下圆柱直径，所述上阀片上圆柱与上阀片下圆柱加工为一体组成阶梯状圆柱状，所述上阀片上圆柱与所述过流筒的底部固定套接，所述上阀片下圆柱的底部与所述下阀片的顶部顶接。3.根据权利要求2所述的一种新型水力交变开关阀，其特征在于：所述上阀片上开设有N个过流孔一，N≥1，所述下阀片上开设有M个过流孔二，M≥1。4.根据权利要求3所述的一种新型水力交变开关阀，其特征在于：所述上阀片与所述下阀片的中心线重合，所述上阀片在旋转过程中始终保持所述过流孔一与所述过流孔二有部分重合。5.根据权利要求4所述的一种新型水力交变开关阀，其特征在于：所述下阀片与所述阀体固定连接，所述下阀片与所述阀体一起固定不动，所述上阀片与所述过流筒固定连接，所述上阀片在所述过流筒的带动下与所述过流筒一起转动，所述上阀片底面与所述下阀片顶部旋转摩擦，所述过流孔一与过流孔二交替重合产生压力脉动。6.根据权利要求5所述的一种新型水力交变开关阀，其特征在于：所述上阀片和下阀片的材料均为刚性材料，所述上阀片在转动过程中与所述下阀片一起为所述涡轮副提供轴向推力，所述上阀片与所述下阀片构成止推轴承。2CN108644400A说明书1/3页一种新型水力交变开关阀技术领域[0001]本发明涉及石油及天然气钻探设备技术领域，特别涉及一种在钻井过程中有效减少摩擦阻力，传递钻压，缩短摆放工具面时间的新型水力交变开关阀，该阀可以产生交变水压力用来驱动井下其他工具产生交变推力以加速钻井机械速度。背景技术[0002]随着石油工业的发展，大斜度井、水平井等复杂结构井的数量越来越多，常规的钻井工具的钻井效率也越来越低，为了解决在钻井过程当中的摩擦阻力、脱压、粘卡等现象，发明了水力交变开关阀和其它工具组合成减摩工具,由压力脉冲短节及减震器组成的水力加速工具可以使得钻柱产生轴向振动，从而减少钻柱与井壁之间的摩擦力，但传统的压力脉冲短节多由螺杆马达驱动，无法适用于高温井，也有公开一些涡轮副驱动的脉冲短节，但是为涡轮副提供推力的都是由开式轴承串组成，开式轴承串容易受到泥浆冲蚀及磨粒磨损，造成结构失效。[0003]现有技术存在以下问题：1、传统的压力脉冲短节多由螺杆马达驱动，无法适用于高温井；2、现有技术的涡轮副驱动的脉冲短节，为涡轮副提供推力的都是由开式轴承串组成，开式轴承串容易受到泥浆冲蚀及磨粒磨损，造成结构失效。[0004]为解决上述问题，需要发明一种简化短节结构，增加工具寿命和稳定性的新型水力交变开关阀。发明内容[0005]本发