钻具回压阀和旁通阀优化运用建议

钻具止回阀结构形式很多，就密封元件而言，有蝶形、浮球形、箭形等密封结构。使用方法也各有异，有的被连接在钻柱中；有的则在需要时，将它投入钻具水眼中而起封堵井压的作用。

其型号表示方法是：

止回阀的基本参数见表2-8-1：

表2-8-1　

目前，现场多使用箭形止回阀和投入式止回阀，在此以它们为例。

1.箭形止回阀

箭形止回阀（图2-8-1）采用箭形的阀针，呈流线型，受阻面积小；凡尔座采用尼龙圈，耐磨、密封性能好；下钻时，钻井液能进入钻柱，不用灌钻井液，起钻时不喷钻井液，使用寿命长。箭形止回阀维护保养方便，应注意钻完毕后，立即用清水把内部冲洗干净，拆下压帽涂上黄油。定期检查各密封元件之密封面，是否有明显影响密封性能的冲蚀斑痕，作必要的更换。

使用时可接于方钻杆下部或接于钻头上部，应注意其扣型是否与钻杆相符。

2.投入式止回阀

图2-8-1　箭形止回阀

投入式止回阀由止回阀及联顶接头两部分组成。止回阀由爪盘螺母、紧定螺钉、卡爪、卡爪体、筒形密封件、阀体、钢球、弹簧、尖顶接头等组成；联顶接头由接头及止动环组成。见图2-8-2。

其工作原理是：止回阀在联顶接头处就位后，当高压液体上涌时，推阀体上行，联顶接头的锯齿形牙和止回阀上部的卡爪相互锁定，由于阀体上行迫使筒形密封件胀大密封联顶接头的内孔，阀体内的钢球在弹簧的作用下密封阀体水眼，这时，止回阀与联顶接头总成组成了一套内防喷器，从钻柱内向井下循环液体时，很容易开启止回阀，而井下液体却不能进入阀体水眼，井下流体压力越大，密封性能越好。

图2-8-2　投入式止回阀(www.xing528.com)

选用时按钻柱结构选择相应规格的联顶接头，并根据所用钻柱的最小内径比止回阀最大外径大1.55mm以上选择止回阀。

快要进入油气层时，将联顶接头连接到钻铤上部，或直接接到钻头上，当需要投入止回阀时，从方钻杆下部卸开钻具，将止回阀的尖顶接头端向下投入钻柱内孔中。如果井内溢流严重，则应先将下部方钻杆旋塞阀关闭，然后从下部方钻杆旋塞阀上端卸开方钻杆，将止回阀装入旋塞阀孔中，再重新接上方钻杆，打开下部方钻杆旋塞阀，止回阀靠自重或用泵送至联顶接头的止动环处自动就位，开始工作。使用完后卸下止动环，即可从联顶接头内取出止回阀。

3.关于钻具回压阀和旁通阀的安装和使用

油气层钻井作业中，除下述特殊情况外，都应在钻柱下部安装钻具回压阀和旁通阀。

（1）堵漏钻具组合；

（2）下尾管前的称重钻具组合；

（3）处理卡钻事故中的爆炸松扣钻具组合；

（4）穿心打捞测井电缆及仪器钻具组合；

（5）传输测井钻具组合。

除以上特殊情况以外的其他特殊情况，如不能接回压阀和旁通阀应报告作业单位（公司）井控第一责任人或井控负责人同意后实施。

钻具回压阀和旁通阀的压力级别根据地层压力选择35MPa或70MPa。外径、强度应与相连接的钻铤外径、强度相匹配。

钻具回压阀的安装位置以最接近钻柱底端为原则，具体如下：

（1）常规钻进、通井等钻具组合，回压阀接在钻头与入井第一根钻铤之间；

（2）带井底动力钻具的钻具组合，回压阀接在井底动力钻具与入井的第一根钻具之间；

（3）在油气层中取芯钻进使用非投球式取芯工具。回压阀接在取芯工具与入井第一根钻铤之间；

（4）旁通阀安装在钻铤与钻杆之间或距钻具回压阀30～50m处，水平井、大斜度井旁通阀安装在50°～70°井段的钻具中；

（5）使用钻具回压阀下钻时，应坚持每下20～30柱钻杆向钻具内灌满一次泥浆，采用专用灌泥浆装置小排量灌注。下钻至主要油气层顶部前应灌满泥浆，再循环一周排出钻具内的剩余压缩空气后方可继续下钻。下钻到井底也应用专用灌泥浆装置灌满泥浆后再循环。回压阀和旁通阀按入井特殊工具的使用管理要求建立记录卡，详细记录入井使用的时间及有关参数。每次下钻前，由技术员、司钻检查回压阀和旁通阀有无堵塞、刺漏和密封情况。入井泥浆应在地面认真清洁过滤，避免造成回压阀堵塞。钻具底部装有回压阀时，起下钻发生溢流或井喷仍按“四、七”动作控制井口。