申请/专利权人：中国石油天然气集团有限公司;中国石油集团川庆钻探工程有限公司

申请日：2020-06-03

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN111485843B

主分类号：E21B29/00

分类号：E21B29/00;E21B34/08;E21B21/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2020.08.28#实质审查的生效;2020.08.04#公开

摘要：本发明提供了一种自动可换向双向水眼磨鞋，所述水眼磨鞋包括上接头、磨鞋本体、以及设置在磨鞋本体内部的换向阀芯组件。上接头具有与上游部件连接的上端部、与磨鞋本体连接的下端部、以及供流体通过的贯穿通孔；磨鞋本体为柱状，且磨鞋本体具有与上接头下端部连接的上端部、设置钻磨面的下端部、沿轴向设置的第一深孔、使磨鞋产生向前拖拽力的反向水眼、以及给钻磨面降温和运移钻屑的正向水眼，以及设置在磨鞋本体外壁上的第一流道槽；换向阀芯组件设置在第一深孔中，换向阀芯组件能够根据流体流量调节通路使流体从正向水眼或从反向水眼中喷出，实现自动换向。本发明具有能够实现磨鞋流体喷射方向的转换，对转换的流量值进行设置等优点。

主权项：1.一种自动可换向双向水眼磨鞋，其特征在于，所述水眼磨鞋包括上接头、磨鞋本体、以及设置在磨鞋本体内部的换向阀芯组件，其中，所述上接头具有与水眼磨鞋上游部件连接的上端部、与磨鞋本体连接的下端部、以及供流体通过的贯穿通孔；所述磨鞋本体为柱状，且磨鞋本体具有与上接头下端部连接的上端部、设置钻磨面的下端部、沿轴向设置的第一深孔、使磨鞋产生向前拖拽力的反向水眼、以及给钻磨面降温和运移钻屑的正向水眼，磨鞋本体还具有设置在磨鞋本体外壁上的第一流道槽；所述换向阀芯组件设置在所述第一深孔中，换向阀芯组件包括节流阀片、阀片卡簧、阀芯、以及从上到下依次套设在阀芯上的弹性件、阀座盖、反向阀座、第一水眼环、正向阀座、第二水眼环和阀芯底座，其中，所述阀芯为类柱体结构，且阀芯外壁上段具有与第一深孔内壁接触并限制阀芯在第一深孔中向上移动的第一台阶、限制阀芯在第一深孔中向下移动的第二台阶，所述阀芯还具有沿轴线设置的第二深孔、设置在第二深孔入口处的第三台阶、设置在第三台阶上的卡槽、以及沿阀芯径向设置的第一通孔和第二通孔；所述弹性件一端作用在所述第二台阶上，另一端作用在阀座盖上；所述阀座盖的内壁与阀芯外壁密封接触，外壁与第一深孔内壁密封接触，所述阀座盖下端还具有凸起结构；所述反向阀座为圆筒结构，反向阀座内壁与阀芯外壁密封接触，反向阀座外壁与磨鞋本体第一深孔内壁密封接触，反向阀座上端和下端还分别设置有供阀座盖凸起结构和第一水眼环上端插入的凹槽；所述正向阀座为圆筒结构，正向阀座的内壁与阀芯外壁密封接触，正向阀座的外壁与磨鞋本体第一深孔内壁密封接触，正向阀座上端和下端还分别设置有供第一水眼环下端和第二水眼环上端插入的凹槽；所述反向阀座、正向阀座、阀芯和磨鞋本体之间构成第一腔体，所述反向水眼将该第一腔体与磨鞋本体外部连通，以使第一腔体中的流体从反向水眼中喷出；所述第一水眼环设置在所述第一腔体中，第一水眼环上沿径向设置有供流体通过的第三通孔；所述正向阀座、阀芯底座、阀芯和磨鞋本体之间构成第二腔体，所述第二通孔将该第二腔体与第二深孔连通；所述第二水眼环设置在所述第二腔体中，第二水眼环上沿径向设置有供流体通过的第四通孔；所述阀芯底座为筒体结构，所述阀芯底座上端上设置有供第二水眼环下端插入的凹槽，所述阀芯底座内壁与阀芯外壁密封接触，外壁与磨鞋本体第一深孔内壁接触，阀芯底座外壁上沿轴向还设置有供流体通过的第二流道槽；所述阀芯底座、磨鞋本体和阀芯之间构成第三腔体，所述第二流道槽将第三腔体与第二腔体连通；所述正向水眼与第三腔体连通，以使第三腔体中的流体从正向水眼中喷出；所述节流阀片设置在阀芯的第三台阶上，节流阀片上设置有供流体通过的节流孔，节流阀片能够在流体通过节流孔时产生推力，使阀芯压缩弹性件并沿轴向方向向下移动，从而使第二通孔被阀芯底座内壁封闭，第一通孔与第一腔体连通，第二深孔中的流体进入第一腔体中；所述阀片卡簧设置在阀芯开口第三台阶上的凹槽内以将节流阀片与阀芯固定；沿从上到下方向，所述反向水眼与磨鞋本体中心轴线之间的距离逐渐减小；沿从上到下方向，所述正向水眼与磨鞋本体中心轴线之间的距离逐渐增大。

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