[发明专利]一种螺杆钻具马达工作压差控制阀及其控制方法

摘要

本发明涉及一种用于石油钻井中螺杆钻具马达工作压差控制的工具及其控制方法。其技术方案是：压差控制阀主要包括上顶子、壳体、弹簧、活塞、触发机构、内芯轴、下端壳体；其控制方法为：压差控制阀上端连接钻柱,下端连接井下设备,压差控制阀与钻柱内部形成流体通道；在工具上端设置旁通溢口以提供与工具外部的流体通路;钻井液压力小于设定值时,钻井液正常通过流体通道流入下部钻具组合；压力大于设定值时,压力作用于活塞,通过活塞传递到触发机构牙爪和压差控制阀压缩弹簧，压缩压差控制阀压缩弹簧,触发机构牙爪由上触发机构牙爪卡槽滑动至下触发机构牙爪卡槽，旁通溢口打开泄压，旁通溢口开始泄流,螺杆钻具马达压降重新达到稳定状态。

主权项

1.一种螺杆钻具马达工作压差控制阀的控制方法，其结构主要包括上顶子(1)、活塞(2)、第一O型橡胶密封圈(3)、弹性挡圈(4)、挡板(5)、阀口滤网(6)、第二O型橡胶密封圈(7)、内芯轴(8)、壳体(9)、触发机构牙爪(10)、预紧环(11)、压差控制阀压缩弹簧(12)、下端壳体(13)、上触发机构牙爪卡槽(14)、下触发机构牙爪卡槽(15)、旁通溢口(16)、阀芯流体通道(17)；其结构特征是：上顶子(1)上端连接钻柱，上顶子(1)下端与壳体(9)采用螺纹连接，上顶子(1)与活塞(2)为间隙配合；活塞(2)安装在上顶子(1)与壳体(9)连接形成的内部空间，第一O型橡胶密封圈(3)、第二O型橡胶密封圈(7)安装在活塞(2)上两个密封槽内，活塞(2)上端面用于承受下面螺杆钻具马达压差变化引起的推力；上顶子(1)与活塞(2)接触的地方开旁通溢口(16)，弹性挡圈(4)、挡板(5)、阀口滤网(6)安装在旁通溢口(16)内，由环空往管柱方向的安装顺序为弹性挡圈(4)、挡板(5)、阀口滤网(6)，阀口滤网(6)与旁通溢口(16)采用间隙配合，通过挡板(5)和弹性挡圈(4)固定；活塞(2)与其下端的内芯轴(8)采用螺纹连接，壳体(9)与内芯轴(8)采用间隙配合，内芯轴(8)用于将活塞(2)上端面受到的推力传递给压差控制阀压缩弹簧(12)；触发机构牙爪(10)处于内芯轴(8)与壳体(9)之间，触发机构牙爪(10)与内芯轴(8)采用过盈配合，上触发机构牙爪卡槽(14)、下触发机构牙爪卡槽(15)开在壳体(9)内孔；压差控制阀压缩弹簧(12)装在内芯轴(8)与壳体(9)之间通过预紧环(11)固定；其控制方法为：压差控制阀上端连接钻柱，下端连接螺杆钻具，螺杆钻具马达工作压差控制阀内孔与钻柱内部形成阀芯流体通道(17)；在上顶子(1)周向设置旁通溢口(16)以提供阀芯流体通道(17)与螺杆钻具马达工作压差控制阀环空的流体通路；钻井液压力小于设定值时，钻井液可以正常通过阀芯流体通道(17)流入下部钻具组合；压力大于设定值时,压力作用于活塞(2)，并通过活塞(2)传递到触发机构牙爪(10)和压差控制阀压缩弹簧(12)，压差控制阀压缩弹簧(12)被压缩,触发机构牙爪(10)由上触发机构牙爪卡槽(14)滑动至下触发机构牙爪卡槽(15)，旁通溢口(16)打开泄压，此时旁通溢口(16)开始泄流,螺杆钻具马达压降重新达到稳定状态；压力减小到设定值时，压差控制阀压缩弹簧(12)与活塞(2)复位,旁通溢口(16)关闭；触发机构牙爪(10)由下触发机构牙爪卡槽(15)滑动至上触发机构牙爪卡槽(14)，螺杆钻具马达压降再次达到稳定状态；压差控制阀根据螺杆钻具马达上下压降调节触发机构牙爪(10)的位置，保证螺杆钻具马达工作压降稳定。