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井下 马达旁通 阀

阅读：393发布：2020-05-13

专利汇可以提供井下马达旁通阀专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种井下马达旁通阀，包括旁通阀、马达定子外壳、马达定子胶套和马达转子；旁通阀与马达定子外壳通过相互配合使用的螺纹相连接，马达定子胶套硫化在马达定子外壳的内壁上，马达转子旋入在马达定子胶套的曲弧面内，在所述的旁通阀上设置有旁通体。本发明的井下马达旁通阀，结构简单、紧凑、使用灵活、可靠、功能齐全、使用寿命长等优点，是滑套式旁通阀的替代品，具有比滑套式旁通阀安全可靠、结构紧凑简单的特点，适合于当前钻井所需求的各种新型井下马达。本发明的井下马达旁通阀，适合于100、165、172、197、244外径尺寸的井下马达配套的旁通阀；上述外径尺寸的井下马达基本囊括了钻井所需求的使用范围。，下面是井下马达旁通阀专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种井下马达旁通阀，包括外壳体（5）；其特征在于：在所述的外壳体（5）上设置有贯穿外壳体（5）的旁通体（6）；所述的旁通体（6）包括孔板（16）、压母（7）、弹簧（8）、密封体（9）、O形圈（13）、密封垫（11）和箭形活塞（12）；所述的压母（7）、密封体（9）和密封垫（11）从外向内依次设置在外壳体（5）上对应的预留孔内，所述的压母（7）与外壳体（5）通过相互配合使用的螺纹相连接；在压母（7）内设置有孔板（16）；在密封体（9）内设置有弹簧（8），在弹簧（8）的前端固定有箭形活塞（12）；所述的箭形活塞（12）与密封垫（11）相互配合使用；
所述的O形圈（13）套在密封体（9）上；
所述的密封垫（11）采用四氟加铜粉注塑而成，其下端是带有30～60°的密封圆锥面；
所述的箭形活塞（12）上下两端开有互不相通的盲孔，箭形活塞（12）上下圆柱面上开有3～6个旁通孔，分别与上下两端开有的互不相通的盲孔相通，箭形活塞上部大径带有
30～60°的密封圆锥面。
2.根据权利要求1所述的井下马达旁通阀，其特征在于：所述的旁通体（6）设有4至6个。
3.根据权利要求1所述的井下马达旁通阀，其特征在于：所述的外壳体（5）与马达定子外壳（2）通过相互配合使用的螺纹相连接，马达定子胶套（3）硫化在马达定子外壳（2）的内壁上，马达转子（4）旋入在马达定子胶套（3）的曲弧面内。

说明书全文

井下马达旁通 阀

技术领域

[0001] 本发明涉及一种油气田钻探过程使用的井下马达，具体涉及一种井下马达旁通阀。

背景技术

[0002] 在油气田钻探过程中，需要使用一种动力驱动钻头旋转来破碎地层，实现钻井；井下马达就是这种以钻井液为动力，把液体压力能转为机械能的容积式井下动力钻具。当泥浆泵泵出的泥浆流经旁通阀进入马达，在马达的进、出口形成一定的压力差，推动转子绕定子的轴线旋转，并将转速和扭矩通过万向轴和传动轴传递给钻头，从而实现钻井作业。

[0003] 马达随钻具一起下入井内时，需要在马达上部接一旁通并保持旁通打开，使钻具内外液体压力保持平衡后才能使马达顺利下入井内；马达在工作时，需要将马达上部旁通关闭，才能使马达进、出口形成一定的压力差，才能产生动力，这一过程就由旁通阀来实现。

[0004] 目前，国内使用的马达旁通阀采用的是滑套式旁通阀，如图1所示，滑套式旁通阀是靠两滑套在液体压力作用下相向运动，使带有旁通孔的滑套10滑过带有欧形密封圈14的另一滑套15而关闭旁通；两滑套在弹簧恢复力的作用下相斥运动，使带有旁通孔的滑套10滑过带有欧形密封圈14的另一滑套15而打开旁通；由于滑套式旁通阀靠欧形圈14上下滑动，实现旁通的打开和关闭，容易造成欧形圈14打扭使得欧形圈断裂旁通阀失效；另外，循环的钻井液内携带有微小沙粒，夹渣在两滑套中间，当滑套相互运动时，容易将两滑套之间的密封圈拉伤造成密封圈断裂旁通阀失效。

发明内容

[0005] 发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种井下马达旁通阀，以使其具有性能稳定、使用寿命长等优点。

[0006] 技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

[0007] 一种井下马达旁通阀，包括外壳体；在外壳体上设置有贯穿外壳体的旁通体。所述的旁通体包括孔板、压母、弹簧、密封体、第二欧形圈、密封垫和箭形活塞；所述的压母、密封体和密封垫从外向内依次设置在外壳体上对应的预留孔内，所述的压母与外壳体通过相互配合使用的螺纹相连接；在压母内设置有孔板；在密封体内设置有弹簧，在弹簧的前端固定有箭形活塞；所述的箭形活塞与密封垫相互配合使用；所述的第二欧形圈套在密封体上。

[0008] 所述的密封垫采用四氟加铜粉注塑而成，其下端是带有30～60°的密封园锥面。

[0009] 所述的箭形活塞上下两端开有互不相通的盲孔，箭形活塞上下圆柱面上开有3～6个旁通孔，分别与上下两端开有互不相通的盲孔相同，箭形活塞上部大经带有30～60°的密封园锥面。

[0010] 上述的外壳体与马达定子外壳通过相互配合使用的螺纹相连接，马达定子胶套硫化在马达定子外壳的内壁上，马达转子旋入在马达定子胶套的曲弧面内。

[0011] 所述的旁通体设有4至6个。

[0012] 井下马达旁通阀在整个井下马达中起着承重要的作用，它的可靠性、灵活性及设计结构直接影响着整个井下马达是否能开启工作，关系到整个井下马达的使用寿命。旁通阀是马达随钻具下井时，旁通开启保持钻具内外液体压力平衡，马达随钻具顺利下入到预定位置；马达在工作时，旁通关闭保持马达上下的压力差，使得马达能产生足够的动力；整个工作原理是：马达上部旁通阀上安装有4至6个旁通体，当钻具内没有外来压力时，旁通体内弹簧撑开活塞，保持旁通是开启的，使得马达随钻具一起下入井内预订位置；当钻具内有外来压力时，旁通体内活塞在液体压力作用下克服弹簧弹力封住旁通，使得马达上下能产生足够的压力差，提供足够的动力；实现了旁通阀的功能；本发明的旁通阀采用的是旁通箭形活塞阀，属面与面接触式密封，当钻具内外压差越大，密封越可靠；接触式密封，使得旁通体内箭形活塞的运动灵活、可靠，大大减少了摩擦磨损，延长了使用寿命。

[0013] 有益效果：本发明的井下马达旁通阀，结构简单、紧凑、使用灵活、可靠、功能齐全、使用寿命长等优点，是滑套式旁通阀的替代品，具有比滑套式旁通阀安全可靠、结构紧凑简单的特点，适合于当前钻井所需求的各种新型井下马达。附图说明

[0014] 图1是现有的井下马达旁通阀的结构示意图。

[0015] 图2是井下马达的局部示意图。

[0016] 图3是本发明的井下马达旁通阀的结构示意图。

[0017] 图4是本发明的井下马达旁通阀的旁通体结构示意图。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图对本发明做进一步的解释。

[0019] 如图2所示，为本发明的井下马达。该井下马达包括旁通阀1、马达定子外壳2、马达定子胶套3和马达转子4。旁通阀1与马达定子外壳2通过相互配合使用的螺纹连接在一起，马达定子胶套3硫化在马达定子外壳2的内壁上，马达转子4旋入在马达定子胶套3的曲弧面内，从而实现旁通阀1、马达定子外壳2、马达定子胶套3，以及马达转子4之间的连接。

[0020] 如图3所示，为本发明的井下马达旁通阀。该井下马达旁通阀包括外壳体5、旁通体6和第一欧形圈7。旁通体6共设置4至6个，均贯穿设置在外壳体5上。第一欧形圈7套装在外壳体5的下部外圈上。

[0021] 如图4所示，为井下马达旁通阀的旁通体6。该旁通体6包括孔板16、压母7、弹簧8、密封体9、第二欧形圈13、密封垫11和箭形活塞12。箭形活塞12、密封垫11、弹簧8依次放入外壳体5上对应预留的孔内，将第二欧形圈13套入密封体9上，再将套入的第二欧形圈13与密封体9一起镶入外壳体5预留的孔内，实现密封体9与外壳体5间的密封；将孔板16镶入压母7内，再将压母7与孔板16一起旋入外壳体5对应的螺纹孔内，将密封体9下部平面压在密封垫11上部对应平面上，实现密封体9与密封垫11间的密封；上述连接，实现将密封垫11、第二欧形圈13、密封体9，固定在外壳体5上，实现将箭形活塞12、弹簧8，定位在外壳体5与密封体9之间的空间内，就组成整个旁通阀1。

[0022] 本发明的井下马达旁通阀上密封垫11采用四氟加铜粉注塑而成，其下端是带有30～60°的密封园锥面；箭形活塞12上下两端开有互不相通的盲孔，活塞上下圆柱面上开有3～6个旁通孔，分别与上下两端开有互不相通的盲孔相同，活塞上部大经带有30～
60°的密封园锥面；当钻具内没有外压时，旁通体6内在弹簧8的弹力作用下将密封垫11与箭形活塞12分开，实现旁通阀1内外也就是钻具内外贯通；当钻具内有外压作用的时，旁通体6内箭形活塞12在外压的作用下迅速压缩弹簧8，并使箭形活塞12上部带有30～
60°的密封园锥面紧紧的贴在密封垫11对应下端是带有30～60°的密封园锥面上，密封垫11上部平面紧紧贴在密封体9下部平面上，实现旁通阀1内外也就是钻具内外封闭；当外压越大，箭形活塞12与密封垫11、密封垫11与密封体9压得越紧，密封效果越好。

[0023] 本发明的井下马达旁通阀，适合于100、165、172、197、244外径尺寸的井下马达配套的旁通阀；上述外径尺寸的井下马达基本囊括了钻井所需求的使用范围。应用井下马达可实现直径、斜井、大位移井、水平井、分支井、鱼刺井的钻井，提高油公司的增产上储；减少占用土地，有利于保护环境、缩短见井周期、杜绝或减少事故的发生；有利于少投入、多产出，大大的降低了开发成本。

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