梁志彬，温 虎，陈功川，杨 丹

(1.西南石油大学机电工程学院，四川 成都 610500;2.西南石油大学电信工程学院，四川 成都 610500;3.四川盐业地质钻井大队，四川 自贡 643000)

1 引言

随着钻井和井控技术的发展，内防喷工具越来越得到人们的重视，方钻杆旋塞阀作为防喷工具中核心的部件，近些年尤其受到人们的重视。方钻杆旋塞阀分为上旋塞阀和下旋塞阀，上旋塞阀安装在水龙头和方钻杆之间，下旋塞装在方钻杆与钻杆之间，是一种防止钻井液喷溅、改善钻工工作条件、阻止井喷事故发生的钻柱内防喷工具，在工程实践中已得到广泛应用。但是目前国内生产的旋塞阀多为整体浮动式结构，旋塞阀中最主要的密封形式为阀座和阀芯之间的金属接触密封，在遇到井喷高压流体时，阀芯关闭后再开启时转动困难，从而导致旋塞阀转动失效，主要原因是在井喷高压流体作用下球形阀芯变形和旋塞阀主密封面间的接触压力过大，从而导致转动摩擦力矩过大［1］。因此在保证旋塞阀主密封面能密封的情况下减小井喷时球形阀芯和阀座接触面之间的接触应力，减小球形阀芯的变形是十分必要的。笔者针对旋塞阀容易发生转动失效的问题设计了一种新的旋塞阀结构，称之为双阀座止动式旋塞阀，有效减小了旋塞阀关闭时阀座和球形阀芯之间的接触应力，并通过建立球形阀芯和阀座接触的力学模型和Ansys有限元分析软件对阀座和阀芯之间的接触应力进行了理论计算和有限元分析。……