一、鉆具止回閥的概述和用途

　　鉆具止回閥是鉆井過程中的一種重要內(nèi)防噴工具。按結(jié)構(gòu)形式分，鉆具止回閥有蝶形、球形、箭形、投入式等。使用中安裝在鉆具的預(yù)定部位，只允許鉆柱內(nèi)的流體自上而下流動，而不允許其向上流動，從而達(dá)到防止鉆具內(nèi)噴的目的。它們的使用方法也不相同，有的被連接在鉆柱中，有的在需要時才連接在鉆柱上，有的在需要時才投入鉆具水眼內(nèi)，起封堵鉆柱內(nèi)壓力的作用。根據(jù)現(xiàn)場使用經(jīng)驗，在正常鉆井過程中通常并不裝設(shè)鉆具止回閥(特殊要求除外)。

　　因為把鉆具止回閥(投入式除外)長期連接在鉆柱上進行鉆井作業(yè)，其零部件(尤其是密封件)會因鉆井液的沖刷、腐蝕而損壞，當(dāng)發(fā)生溢流、井噴時就不能起到應(yīng)有的作用。一般情況是將鉆具止回閥放在鉆臺上備用，需要時再連接到鉆柱上。但是，在含硫化氫井鉆井過程中，應(yīng)在鉆具中加裝回壓閥等內(nèi)防噴工具。

　　鉆井現(xiàn)場大量使用箭形止回閥，內(nèi)部結(jié)構(gòu)受鉆井液沖蝕作用小、表面硬度較高，密封墊采用耐沖蝕、抗腐蝕的尼龍材料，其整體性能好。

　　投入式止回閥由止回閥組件和一個聯(lián)頂接頭組成。聯(lián)頂接頭預(yù)先裝在靠近鉆鋌的鉆柱上，當(dāng)發(fā)生溢流或井噴和進行不壓井起下鉆作業(yè)時，投入鉆具水眼的止回閥組件，將自動鎖緊在聯(lián)頂接頭處，起到止回閥的作用。止回閥組件除有橡膠密封圈以增強其密封能力外，還有強有力的鎖緊細(xì)齒，使其可靠牢固地鎖在聯(lián)頂接頭處。鉆具止回閥的結(jié)構(gòu)類型及代號見表1。

表1 止回閥的結(jié)構(gòu)類型及代號

二、鉆具止回閥的產(chǎn)品介紹

　　1、箭形止回閥與鉆桿接頭連接。按結(jié)構(gòu)分為組合式和整體式兩種，分別如圖1和圖2所示。

圖1 組合式箭形止回閥

1—上接頭；2—閥體；3—密封盒；4—密封圈；5—密封箭；6—下座

圖2 整體式箭形止回閥

1—閥體；2—鎖緊壓帽；3—壓帽；4—O形密封圈；5—密封套；6—上密封圈；7—下密封圈；8—閥芯

　　2、手動打開式止回閥與鉆桿接頭連接。其結(jié)構(gòu)組成與箭形止回閥基本相同，如圖3所示，是在箭形止回閥的母接頭螺紋處，增加一套由聯(lián)頂接頭組成的閥瓣頂開裝置。在連接手動打開式止回閥時，它處于打開泄壓狀態(tài)，便于與鉆桿螺桿連接。當(dāng)連接完畢后，卸止推絲杠解鎖，打開的閥瓣便自動關(guān)閉，起到止回閥的作用。

圖3 手動打開式止回閥

1—止推絲杠；2—聯(lián)頂接頭；3—上閥體；4—頂桿；5—閥座；6—閥；7—彈簧；8—下閥體

　　3、球形止回閥與鉆桿接頭相連。球形止回閥的閥體為上、下接頭組合式或整體式，如圖4所示。

圖4 球形止回閥

1—上接頭；2—下接頭；3—密封球；4—球座；5—彈簧；6—彈簧座；7—調(diào)整墊片

　　4、蝶式止回閥如圖5所示，與鉆桿接頭連接。

圖5 蝶式止回閥

1—閥體；2—調(diào)整壓帽；3—彈簧；4—扶正套；5—閥瓣

　　5、投入式止回閥如圖6所示，與鉆桿接頭相連。鉆進中，投入式止回閥的聯(lián)頂接頭預(yù)先連接在鉆柱上需要的部位，此時閥中并無止回閥組件，鉆井液循環(huán)暢通無阻。當(dāng)鉆進以及起下鉆作業(yè)中發(fā)生溢流時，投入式止回閥并不妨礙關(guān)井立管壓力真實數(shù)據(jù)的獲取。只是需要封閉鉆具中孔時才將止回閥組件投入鉆柱中，使止回閥組件坐落在聯(lián)頂接頭上，防止鉆柱內(nèi)流體上行。

圖6 投入式止回閥

1—聯(lián)頂接頭；2—爪盤螺母；3—緊定螺釘；4—卡瓦；5—卡瓦體；6—筒形密封圈；7—閥體；8—鋼球；9—止動環(huán)；10—彈簧；11—尖形接頭

　　投入式止回閥在使用上優(yōu)于其他止回閥，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作也較為煩瑣。

　　將投入式止回閥的組件投入鉆柱中孔后，應(yīng)接方鉆桿開泵循環(huán)鉆井液推動止回閥組件輸送到聯(lián)頂接頭的固定座上。當(dāng)止回閥組件“到位”時泵壓會突然升高，此時即能起到防止內(nèi)噴的作用，只允許鉆柱內(nèi)的流體向下流動而不允許向上流動。

　　鉆柱從井中起出后，從陽螺紋接頭上卸下止動環(huán)，即可將止回閥組件抽出。