一种压缩胶筒式井下随钻防喷器制造技术

本发明专利技术公开了一种压缩胶筒式井下随钻防喷器，包括：中心管，中心管上开有第一旁通孔；上套筒，上套筒外套在中心管上，且上套筒与中心管通过剪切销钉固定，上套筒上开有第二旁通孔，当压缩胶筒式井下随钻防喷器封隔时，第二旁通孔与第一旁通孔能够导通；下套筒，下套筒外套在中心管上；连接轴，连接轴的一端连接上套筒，连接轴的另一端连接下套筒；胶筒组件，胶筒组件外套连接轴，且胶筒组件的底端与下套筒固定，胶筒组件的顶端与上套筒固定。由于剪切销钉的设置实现了在压缩胶筒式井下随钻防喷器的使用过程中，避免因卡钻或跳钻等工况导致防喷器误打开。

【技术实现步骤摘要】
一种压缩胶筒式井下随钻防喷器
本专利技术涉及石油井控
，尤其涉及一种压缩胶筒式井下随钻防喷器。
技术介绍
钻井过程中，当钻遇裂缝性地层，或者揭开产层时，井底压力波动剧烈，施工过程中稍有不慎就会诱发溢流、井涌等险情，严重的甚至导致井喷事故，因此，如何确保此类压力波动剧烈的钻井施工过程中的井底安全，防范井控事故成为石油井控工作者亟待解决的难题。针对上述问题，除传统的钻井液压力提供的一次井控外，地面防喷器系统和内防喷工具构建的二次井控成为处理该类难题的关键。所谓二次井控，即当井底发生溢流等险情时，内防喷工具封隔井眼通道，地层流体进入井眼环空，地面防喷器关闭，实施循环压井重新建立井筒和地层的压力平衡。但二次井控过程中，由于防喷器在井口，进行替浆压井操作时间长，地层流体侵入量多，并且井越深侵入量越大，加大了井下环空压差，从而加大了控制井喷的难度。而井下防喷器由于安装于钻柱置于井内，一旦实现密封能有效降低地层流体的侵入量，同时和地面防喷器组形成环空双保险，类似内防喷工具和方钻杆旋塞阀的水眼防喷双保险系统，有效降低后期险情处理的难度，同时为后期处理赢得更多的时间。因此，井下防喷器越来越受到井控工作者的重视。目前，井下防喷器通常采用压缩胶筒式井下随钻防喷器，压缩胶筒式井下随钻防喷器通过下放钻柱提供足够载荷向下压缩防喷器上的胶筒，使其膨胀形成密封，上提钻柱收缩胶筒使其解封。然而，压缩胶筒式井下随钻防喷器在使用过程中仍然存在因卡钻或跳钻等工况导致防喷器误打开，解封过程中胶筒回弹较慢的缺点。因此，如何在压缩胶筒式井下随钻防喷器的使用过程中，避免因卡钻或跳钻等工况导致防喷器误打开是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种压缩胶筒式井下随钻防喷器，在其使用过程中，避免因卡钻或跳钻等工况导致防喷器误打开。为了实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种压缩胶筒式井下随钻防喷器，包括：中心管，所述中心管上开有第一旁通孔；上套筒，所述上套筒外套在所述中心管上，且所述上套筒与所述中心管通过剪切销钉固定，所述上套筒上开有第二旁通孔，当所述压缩胶筒式井下随钻防喷器封隔时，所述第二旁通孔与所述第一旁通孔能够导通；下套筒，所述下套筒外套在所述中心管上；连接轴，所述连接轴的一端连接所述上套筒，所述连接轴的另一端连接所述下套筒；胶筒组件，所述胶筒组件外套所述连接轴，且所述胶筒组件的底端与所述下套筒固定，所述胶筒组件的顶端与所述上套筒固定。优选地，在上述压缩胶筒式井下随钻防喷器中，所述胶筒组件包括：胶筒机构，所述胶筒机构的顶端与所述上套筒固定；扩径机构，所述扩径机构的顶端和所述胶筒机构的底端连接；收缩弹簧组，所述收缩弹簧组的顶端与所述扩径机构的底端连接，所述收缩弹簧组与所述下套筒固定。优选地，在上述压缩胶筒式井下随钻防喷器中，所述胶筒机构包括：上挡环，所述上挡环的顶端与所述扩径机构的底端连接；胶筒，所述胶筒的顶端与所述上挡环的底端连接；下挡环，所述下挡环的顶端与所述胶筒的底端连接。优选地，在上述压缩胶筒式井下随钻防喷器中，所述上挡环和所述下挡环均与所述胶筒嵌入连接。优选地，在上述压缩胶筒式井下随钻防喷器中，所述胶筒机构为整体硫化件。优选地，在上述压缩胶筒式井下随钻防喷器中，所述连接轴为花键轴，所述下套筒内设花键套，所述花键套的顶端与所述花键轴的花键连接，所述花键轴的底端与所述上套筒通过螺纹连接。优选地，在上述压缩胶筒式井下随钻防喷器中，还包括上接头；所述上接头外套在所述中心管的顶端，且所述上接头的底端与所述上套筒的顶端连接。优选地，在上述压缩胶筒式井下随钻防喷器中，还包括下接头；所述下接头的顶端与所述下套筒的底端连接。优选地，在上述压缩胶筒式井下随钻防喷器中，还包括减震机构；所述减震机构设置在所述下套筒和所述下接头之间或者所述下接头的底端。优选地，在上述压缩胶筒式井下随钻防喷器中，所述减震机构为机械减震器、空气减震器或者液压减振器。从上述的技术方案可以看出，本专利技术提供的压缩胶筒式井下随钻防喷器安装在中和点附近，当在正常钻进过程中需要保持拉伸状态，将其置于中和点之上，当发现溢流关井时，使其位于中和点之下，保持受压状态。正常钻进时，上部扭矩传递至上套筒，上套筒将扭矩传递给连接轴，连接轴将扭矩传递给下套筒，进而实现随钻功能；此时，上套筒上的第二旁通孔和中心管上的第一旁通孔错开不连通，钻井液只能通过中心管的中心流道流动。在下放遇阻、正常钻进跳钻时，钻头均提供反向载荷即指向井口的载荷，在上述载荷小于剪切销钉断裂极限时，上套筒和中心管的相对位移被剪切销钉固定，而中心管和下套筒通过螺纹连接，即上套筒和下套筒的相对位移固定，载荷直接通过中心管传递，胶筒组件不受力，有效防止胶筒组件因误触发引起的压缩封隔。当发现溢流时，确保钻头接触井底并下放钻柱，压缩胶筒式井下随钻防喷器上部钻柱提供的载荷传递到上套筒上，并通过剪切销钉传递直至井底，当压缩胶筒式井下随钻防喷器上部钻柱提供的载荷超过剪切销钉的断裂极限，剪切销钉被剪断，下套筒下行，压缩胶筒组件使其膨胀，当载荷达到井下随钻防喷器额定工作压力时，实现封隔功能，同时，上套筒上的第二旁通孔和中心管上的第一旁通孔连通，实现上部循环。即本专利技术提供的压缩胶筒式井下随钻防喷器，由于剪切销钉的设置实现了在压缩胶筒式井下随钻防喷器的使用过程中，避免了因卡钻或跳钻等工况导致防喷器的误打开。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出新颖性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的压缩胶筒式井下随钻防喷器的剖视结构示意图；图2为图1的A-A剖视结构示意图；图3为本专利技术提供的压缩胶筒式井下随钻防喷器的上挡环或下挡环的结构示意图。其中，图1-图3中：中心管1、第一旁通孔101、上套筒2、剪切销钉3、第二旁通孔201、下套筒4、连接轴5、胶筒机构6、扩径机构7、收缩弹簧组8、上接头9、下接头10、减震机构11。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。实施例一请参阅图1-图3，本专利技术公开了一种压缩胶筒式井下随钻防喷器，其中，压缩胶筒式井下随钻防喷器包括中心管1、上套筒2、下套筒4、连接轴5和胶筒组件。其中，中心管1上开有第一旁通孔101，中心管1的内部设置有中心流道，第一旁通孔101和中心流道导通，且在正常钻进过程中，钻井液只能通过中心流道流动。上套筒2外套在中心管1上，且上套筒2与中心管1通过剪切销钉3固定，具体为：上套筒2开有贯穿的销钉孔，与上套筒2销钉孔位置对应的中心管1位置开有凹槽，剪切销钉3贯穿上套筒2并插入中心管1的凹槽内。上套筒2上开有第二旁通孔201，第二旁通孔201为通孔。在常态下，第一旁通孔101和第二旁通孔201不导通，只有当压缩胶筒式井下随钻防喷器封隔时，第二旁通孔201与第一旁通孔101能够导通。下套筒4外套在中心管1上。连接轴5的一端连接上套筒2，连接轴5的另一端连接下套筒4，连接轴5用于传递扭矩。胶筒组件外套连接轴5，且胶筒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压缩胶筒式井下随钻防喷器，其特征在于，包括：中心管(1)，所述中心管(1)上开有第一旁通孔(101)；上套筒(2)，所述上套筒(2)外套在所述中心管(1)上，且所述上套筒(2)与所述中心管(1)通过剪切销钉(3)固定，所述上套筒(2)上开有第二旁通孔(201)，当所述压缩胶筒式井下随钻防喷器封隔时，所述第二旁通孔(201)与所述第一旁通孔(101)能够导通；下套筒(4)，所述下套筒(4)外套在所述中心管(1)上；连接轴(5)，所述连接轴(5)的一端连接所述上套筒(2)，所述连接轴(5)的另一端连接所述下套筒(4)；胶筒组件，所述胶筒组件外套所述连接轴(5)，且所述胶筒组件的底端与所述下套筒(4)固定，所述胶筒组件的顶端与所述上套筒(2)固定。

【技术特征摘要】
1.一种压缩胶筒式井下随钻防喷器，其特征在于，包括：中心管(1)，所述中心管(1)上开有第一旁通孔(101)；上套筒(2)，所述上套筒(2)外套在所述中心管(1)上，且所述上套筒(2)与所述中心管(1)通过剪切销钉(3)固定，所述上套筒(2)上开有第二旁通孔(201)，当所述压缩胶筒式井下随钻防喷器封隔时，所述第二旁通孔(201)与所述第一旁通孔(101)能够导通；下套筒(4)，所述下套筒(4)外套在所述中心管(1)上；连接轴(5)，所述连接轴(5)的一端连接所述上套筒(2)，所述连接轴(5)的另一端连接所述下套筒(4)；胶筒组件，所述胶筒组件外套所述连接轴(5)，且所述胶筒组件的底端与所述下套筒(4)固定，所述胶筒组件的顶端与所述上套筒(2)固定。2.根据权利要求1所述的压缩胶筒式井下随钻防喷器，其特征在于，所述胶筒组件包括：胶筒机构(6)，所述胶筒机构(6)的顶端与所述上套筒(2)固定；扩径机构(7)，所述扩径机构(7)的顶端和所述胶筒机构(6)的底端连接；收缩弹簧组(8)，所述收缩弹簧组(8)的顶端与所述扩径机构(7)的底端连接，所述收缩弹簧组(8)与所述下套筒(4)固定。3.根据权利要求2所述的压缩胶筒式井下随钻防喷器，其特征在于，所述胶筒机构(6)包括：上挡环，所述上挡环的顶端与所述扩径机构(7)的底端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：明鑫，张古森，李玉民，史辉，陈绪祥，蔺刚，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化中原石油工程有限公司管具公司，
类型：发明
国别省市：北京,11