[发明专利]一种投球式遥控井下旁通接头及环空循环方法

权利要求书

1.一种投球式遥控井下旁通接头,其特征在于旁通接头与外壳体用螺纹连接，外壳体与下接头之间用螺纹连接；上芯轴安装在旁通接头的孔中；上弹簧安装在旁通接头与上芯轴的环形空间中；下芯轴安装在外壳体的孔中；下弹簧安装在外壳体与下芯轴的环形空间中；旁通接头上开有旁通孔，上芯轴上有与旁通孔周向对应的开孔，外表面有密封槽；下芯轴上部柱体表面开有凹槽；外壳体上开有销钉孔，圆柱销总成固定在外壳体上，圆柱销总成的端部嵌入凹槽中，用于限定下芯轴的轴向位移；卡簧固定于旁通接头的凹槽中，用于上芯轴的定位；球座固定于上芯轴的下端。

2.根据权利要求1所述的投球式遥控井下旁通接头，其特征是：上芯轴上的开孔与旁通接头上的旁通孔周向对应，由上芯轴的轴向位移来确定旁通孔的打开与关闭。

3.根据权利要求1所述的投球式遥控井下旁通接头，其特征是：下芯轴上端的外表面开有凹槽，固定于外壳体上的圆柱销的端部顶在凹槽内，使下芯轴的运动受到销槽结构的限制。

4.根据权利要求1所述的投球式遥控井下旁通接头，其特征是：正常钻进时上芯轴的开孔到旁通接头的旁通孔之间的距离等于上芯轴底部到下芯轴顶部的距离与凹槽中A点与B点的轴向距离之和。

5.根据权利要求1所述的投球式遥控井下旁通接头，其特征是：正常钻进时上芯轴的开孔到旁通接头的旁通孔之间的距离大于上芯轴底部到下芯轴顶部的距离与凹槽中C点与D点的轴向距离之和。

6.一种使用投球式遥控井下旁通接头的环空循环方法，含有以下步骤：

组装投球式遥控井下旁通接头的步骤；在上芯轴上固定球座，在密封槽中装上密封圈；将上弹簧置于旁通接头的空腔内，抵在旁通接头下端的凸台上；将装配好的上芯轴置于旁通接头的空腔内，应保证轴上开孔与旁通孔周向对齐，压缩上弹簧至露出旁通接头上部的凹槽，将卡簧置于凹槽内对上芯轴进行固定；将下弹簧置于外壳体的空腔内，将下芯轴上凹槽的A点位置与外壳体上销钉孔位置对齐，放进外壳体空腔，压缩下弹簧至凹槽A点到达销钉孔位置，安装圆柱销总成；最后，将旁通接头、外壳体和下接头通过螺纹连接在一起；

当井下遇到复杂情况，需要建立环空循环时，先停泵；此时圆柱销位于凹槽的A点不动，再将直径大于球座的小球投入钻具内落到球座上，开泵，投球暂时堵住钻井液向下的通道，形成压力，迫使上芯轴压缩上弹簧下行并推动下芯轴下行，由于下芯轴上的凹槽与圆柱销之间的接触作用，下芯轴在轴向下行的同时作周向转动，当旁通接头上的旁通孔与上芯轴上的开孔对齐，新的循环通道打开；此过程圆柱销在凹槽中的位置从A点运动到B点；

当不需要环空循环时，停泵，上芯轴在上弹簧的作用下上行，下芯轴在下弹簧和圆柱销的作用下一边轴向上行一边周向转动，此过程圆柱销在凹槽中的位置从B点运动到C点，再开泵，上芯轴推动下芯轴下行，当圆柱销在凹槽中的位置从C点运动到D点时不能向下继续运动，此时旁通接头上的旁通孔与上芯轴上的开孔还未对齐，泵压继续升高,当达到小球的挤脱压力时，小球穿过球座，泵压下降，上芯轴在上弹簧的作用下上行，下芯轴在下弹簧的作用下上行，此时圆柱销在凹槽中的位置从D点运动到A’点，至此，一个循环完成。