[发明专利]一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀及其使用方法

说明书

本发明涉及一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀，包括三通阀本体、三通球阀体、旁通阀将旁通泄压阀与主通道三通球阀体安装在同一主轴截面位置，实现旁通泄压阀与主通道三通球阀集中布置。集成式T型三通阀包括三通阀本体、三通球阀体、旁通阀等组成。旁通阀主轴与主阀主轴垂直布置，转动旋钮，实现主阀通断和旁通阀通断切换，成为集成式T型三通阀，旋转内六角调整螺钉即可完成全部工作，不需要安装开启旁路，切换方便、结构简化、其通用性好、操作方便、密封性佳。

技术领域

本发明涉及一种用于石油天然气行业钻井工程领域的工具，具体为一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀及使用方法。

背景技术

不间断循环钻井系统是世界钻井界近年来出现的一项新技术, 该系统可以在接单根或立根期间保持钻井液的不间断循环, 能够有效解决窄钻井液密度窗口的钻井问题。在钻井作业过程中，当接卸单根或立柱时，由于停泵或开泵会引起井底的压力波动，从而带来一系列井下复杂问题。不间断连续循环钻井技术就是为了解决这一问题而提出的，该技术主要采用连续循环阀，实现接卸单根或立柱时关闭主通路循环，开启连续循环阀的旁通路进行持续循环，从而维持恒定的钻井循环排量和当量密度，防止接卸单根或立柱时停止循环引起的井壁坍塌、溢流、沉砂卡钻等事故复杂的发生；同时气体钻井时还可以持续不断的携带进入井筒内的地层水，防止水在井内的积聚、浸泡井壁，避免出现过高的注入压力，避免气体钻井井下复杂的发生；在充气、泡沫钻井时可以避免钻具内和环空气液分离，保证井筒内维持恒定的流体柱压力和注入压力。

目前，国内外连续循环阀钻井系统的连续循环阀装置集成度低，操作不方便；重复密封的可靠性差；通用性差，不能适用于多种钻井循环介质钻井条件的连续循环作业，易导致连续循环作业的中断。

发明内容

本发明目的：为解决以上问题本发明提供一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀及使用方法。

本发明的内容：一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀，包括三通阀本体、三通球阀体、旁通阀将旁通泄压阀与主通道三通球阀体安装在同一主轴截面位置，实现旁通泄压阀与主通道三通球阀集中布置。集成式T型三通阀包括三通阀本体、三通球阀体、旁通阀等组成。旁通阀主轴与主阀主轴垂直布置，转动旋钮，实现主阀通断和旁通阀通断切换，成为集成式T型三通阀。

三通阀本体上下螺纹为英制管螺纹，分别于钻杆母、公扣连接。

三通球阀体由三通球阀、上球座、下球座、旋钮、紧固螺栓、调整螺栓、波形弹簧垫圈和密封组成，三通球阀开有半圆形键槽，旋钮半圆形键与半圆形键槽结合，旋钮通过内六角调整螺钉旋转带动三通球阀转动，转动幅度为90°。

三通球阀上下为上球座和下球座，上下球座提供三通球阀密封。上下球座与三通球阀需要配合研磨，确保密封面密封性。

三通球阀体的上球座上面为波形弹簧垫圈、调整螺栓和紧固螺栓，调整螺栓和紧固螺栓提供上下球座与三通球阀密封压力调整，一方面调整波形弹簧垫圈压力，确保密封性；另一方面通过调整波形弹簧垫圈压力，使内六角调整螺钉旋转三通球阀扭矩保持合适水平，能够做到操作工作手动调节。

旁通阀包括侧面密封座、泄压堵、旁通阀端盖和波形弹簧垫圈及密封等组成。泄压堵开有泄压槽，确保压力变换不产生不利影响。

旁通阀端盖带有六角调整螺钉，用于拆卸旁通阀。外接对应尺寸的由壬公扣连接杆，接旁路循环系统管路。

一种连续循环钻井系统T型集成式三通阀的装配方法，首先安装波形弹簧垫圈、下球座、侧面密封座、三通球阀、上球座、波形弹簧垫圈、调整螺栓和紧固螺栓，三通球阀键槽方向对准旋钮键方向，旁通阀侧面密封座提前安装；后安装旁通阀的波形弹簧垫圈和旁通阀端盖。