[发明专利]一种反循环钻井系统

权利要求书

1.反循环钻井系统，其特征在于：包括

井筒，安装在竖井中；

钻井四通，安装在所述井筒顶部；

旋转防喷器，安装在所述钻井四通顶部；

顶驱，位于所述旋转防喷器上方；

振动筛，其进口端与所述顶驱液体出口端连通；

泥浆罐，与所述振动筛液体出口端连通；

泥浆泵，其进口端与所述泥浆罐连通，其出口端与所述钻井四通连通；

空压机，其出口端与所述钻井四通连通；

钻杆，多级串连设置，其延伸穿过所述井筒、所述钻井四通和所述旋转防喷器，与所述顶驱连接；

钻铤，具有钻头；以及

若干循环阀，具有阀体和阀芯,设置在所述钻杆和所述钻铤之间以及位于井内多级串连的所述钻杆之间；所述阀体其内为流道，侧壁上具安装孔；所述阀芯安装在所述安装孔内；

其中，所述阀体两端与钻杆和钻铤或者相邻的所述钻杆连接，其内部与钻杆或钻铤内部贯通，并随所述钻杆和所述钻铤同步转动；所述阀体外内区域压差可使得所述阀芯动作，使得所述阀体内外区域导通或者关闭。

2.根据权利要求1所述的反循环钻井系统，其特征在于：所述阀体呈类似企口管结构。

3.根据权利要求1所述的反循环钻井系统，其特征在于：所述阀芯包括

阀座，具有工作腔、进气孔和出气孔；所述进气孔与所述出气孔进、出方向不重合；所述进气孔进、出两端分别与所述阀体外部区域以及所述工作腔连通；所述出气孔进、出两端分别与所述工作腔以及所述流道连通；以及

顶杆，活动设置在安装腔内，其外周壁与所述工作腔内壁之间存在一定的间隙；

其中，所述顶杆在所述工作腔内的位移变化导致所述工作腔与所述阀体外部区域以及所述流道导通或者封堵。

4.根据权利要求3所述的反循环钻井系统，其特征在于：在所述工作腔内还安装有的弹簧，所述弹簧位于所述工作腔内远离所述进气孔的一侧，两端抵住所述工作腔内壁和所述顶杆，其伸缩方向与所述顶杆移动方向一致。

5.根据权利要求4所述的反循环钻井系统，其特征在于：所述阀座包括

进气座，其外径与所述安装孔的直径一致，并安装在所述安装孔内；沿所述进气座轴向中心方向，自所述进气座端面向另一端面依次开设有贯通的进气柱形腔、进气锥形腔和所述进气孔；所述进气锥形腔大端直径小于所述进气柱形腔的直径，小端与所述进气孔直径一致；以及

出气座，其外径与所述进气柱形腔直径一致，一端插入式安装在所述进气柱形腔内；沿所述出气座轴向中心方向，自所述出气座邻近所述进气座一端开始有贯通的第一出气柱形腔、出气锥形腔和第二出气柱形腔；所述第一出气柱形腔的直径与所述进气锥形腔大端直径一致；所述出气锥形腔大端直径与所述第一出气柱形腔直径一致，小端直径与所述第二出气柱形腔直径一致；

所述第二出气柱形腔的一端与所述出气锥形腔贯通，另一端封闭；所述出气孔沿开设于所述第二出气柱形腔对应所述出气座侧壁上；

其中，所述出气座与所述进气座连接后，所述进气锥形腔、所述第一出气柱形腔、所述出气锥形腔和所述第二出气柱形腔合拢构成所述工作腔。

6.根据权利要求5所述的反循环钻井系统，其特征在于：所述进气座朝向所述阀体外侧的一端表面与所述阀体外侧壁弧面齐平；所述出气座朝向所述阀体内侧一端端面与所述阀体内壁齐平。

7.根据权利要求5所述的反循环钻井系统，其特征在于：在所述出气座上开设柱形滑动腔，所述柱形滑动腔的直径小于所述第二出气柱形腔的直径，一端与所述第二出气柱形腔连通，另一端封闭；所述弹簧位于在所述柱形滑动腔内；所述顶杆的一端插入到所述柱形滑动腔内与所述弹簧接触，并可沿着所述柱形滑动腔内壁滑动。

8.根据权利要求7所述的反循环钻井系统，其特征在于：所述顶杆包括

球头，直径介于所述进气锥形腔大端直径和小端直径之间；以及

杆部，其直径与所述柱形滑动腔直径一致，一端与所述球头连接，另一端插入所述柱形滑动腔内。

9.根据权利要求8所述的反循环钻井系统，其特征在于：自所述杆部自由端端面沿其轴长中心方向开设有盲孔，所述弹簧的一端插入到所述盲孔内。