一种无隔水管双梯度钻井钻柱安全控制装置制造方法及图纸

技术编号:23554490 阅读:33 留言:0更新日期:2020-03-25 01:22
一种无隔水管双梯度钻井钻柱安全控制装置,由压差自锁滑套机构、解脱回接机构、瓣阀封堵机构和球阀封堵机构组成。压差自锁滑套机构由压差自锁滑芯组成,机构连接后,泵入流体压井,压差自锁滑芯上下端面产生的压力差,驱动压差自锁滑芯移动来推动球阀阀芯转动,开启内部通道;解脱回接机构采用插扣连接,拉溃插头实现钻柱的解脱及回接;瓣阀封堵机构在钻柱解脱时,实现上部钻柱内流体的封堵;球阀封堵机构解脱时对下部钻柱内流体的封堵。本发明专利技术可实现紧急预警时钻柱解脱,自动封堵钻柱内高压流体,保证无隔水管钻井作业安全;同时,紧急预警解除后,可实现钻柱自主导向回接,然后通入流体压井驱动压差自锁滑芯移动来实现内部通道开启。

A safety control device for drill string in dual gradient drilling without riser

【技术实现步骤摘要】
一种无隔水管双梯度钻井钻柱安全控制装置
本专利技术设计用于深海水下油气开采
,具体涉及一种无隔水管双梯度钻井钻柱安全控制装置。
技术介绍
海洋天然气水合物储量巨大,是未来能源开采的重要方向,中国水合物多储藏在南海深水区域的浅层地层内,面对常规深水钻井作业压力窗口狭窄、浅层地质灾害等难题,安全高效的水合物钻探是亟待解决的关键问题,无隔水管钻井技术是实现海洋天然气水合物钻井可行的方案。然而在无隔水管深水钻井作业过程中,钻柱直接暴露在海水里,在海洋环境中易受到风浪等冲击以及浮动钻井平台运动的作用下发生复杂变形,造成钻柱、管柱的破坏,发生油气的泄露,从而带来海洋环境的污染;再者由于钻井平台或钻井船上拥有大量的设备和工作人员,若在此紧急情况下不能及时的与下部钻柱、管柱解脱撤离,将会带来更大的安全事故,造成严重的经济损失。现有的钻柱安全控制装置回接时,由于机构回接和内部通道开启同时进行,机构尚未完全连接阀门打开,下部高压流体瞬间释放冲击整个装置或钻井平台,造成更大的经济损失;同时,传统的回接方式是通过剪切销钉回填使上下钻柱连接后正常工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无隔水管双梯度钻井钻柱安全控制装置,主要由装配完成的公体和母体两个模块组成,公体由上接头(1)、与上接头(1)螺纹连接的连接器外壳体(10)、与连接器外壳体(10)螺纹连接的插头(18)、连接器外壳体内(10)的瓣阀封堵机构和压差自锁滑套机构组成,母体由下接头(24)、与下接头(24)焊接的对中筒(8)、与下接头(24)螺纹连接的球阀外壳体(17),球阀外壳体(17)内的球阀封堵机构及推杆(16)组成,公体与母体插扣连接,其特征在于:所述的压差自锁滑套机构由自锁滑套上接头(9)、压差自锁滑芯(11)、自锁滑套外壳体(12)、自锁滑套下接头(13)、弹簧II(15)和推力轴承(14)组成...

【技术特征摘要】
1.一种无隔水管双梯度钻井钻柱安全控制装置,主要由装配完成的公体和母体两个模块组成,公体由上接头(1)、与上接头(1)螺纹连接的连接器外壳体(10)、与连接器外壳体(10)螺纹连接的插头(18)、连接器外壳体内(10)的瓣阀封堵机构和压差自锁滑套机构组成,母体由下接头(24)、与下接头(24)焊接的对中筒(8)、与下接头(24)螺纹连接的球阀外壳体(17),球阀外壳体(17)内的球阀封堵机构及推杆(16)组成,公体与母体插扣连接,其特征在于:所述的压差自锁滑套机构由自锁滑套上接头(9)、压差自锁滑芯(11)、自锁滑套外壳体(12)、自锁滑套下接头(13)、弹簧II(15)和推力轴承(14)组成,在自锁滑套外壳体(12)内装入弹簧II(15)再放入推力轴承(14)与自锁滑套下接头(13),压差自锁滑芯(11)从中间穿过弹簧II(15)套上自锁滑套上接头(9)与自锁滑套外壳体(12)螺纹连接;所述的球阀封堵机构由球阀上阀座(19)、球阀驱动滑套(20)、球阀阀芯(21)、弹簧III(22)、球阀下阀座(23)、驱动销钉(25)和球阀外壳体(17)组成,球阀阀芯(21)放在球阀下阀体(23)的阀芯支撑柱上,套上弹簧III(22),再套上球阀驱动滑套(20)并在球阀驱动滑套(20)的偏心孔装上驱动销钉(25),盖上球阀上阀座(19)整体装入球阀外壳体(17)内;所述的瓣阀封堵机构由阀瓣(2)、扭弹簧(3)、瓣阀转动销轴(4)、瓣阀阀座(5)、瓣阀驱动滑套(7)、弹簧I(6)和自锁滑套上接头(9)组成,阀瓣(2)通过瓣阀转动销轴(4)安装在瓣阀阀座(5)的缺口上,在瓣阀转动销轴(4)上装入扭弹簧(3),完成瓣阀的装配,自锁滑套上接头(9)放在连接器外壳体(10)的内管壁凸台(1002)上,在自锁滑套上接头(9)内装入...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐洋刘祥何胤姚佳鑫孙鹏敬鑫杨鑫吴杰黄顺潇
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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