用于改变流体流向的管柱制造技术

本发明专利技术涉及一种用于改变流体流向的管柱，所述管柱包括：换向缸体，所述换向缸体包括从所述换向缸体的上端处通向所述换向缸体的下端处的第一流道，以及从所述换向缸体的上端处通向所述管柱外的环空中的第二流道，所述第一流道和所述第二流道分隔开；以及第一开关机构，所述第一开关机构构造为选择性地封闭所述第一流道或所述第二流道。通过这种管柱可根据需要而将流体引至环空中，从而能有效而方便地解决井漏等问题。

String for changing flow direction

【技术实现步骤摘要】
用于改变流体流向的管柱
本专利技术涉及石油、天然气、页岩气及煤层气钻井
，特别是涉及一种用于改变流体流向的管柱。
技术介绍
在进行石油、天然气、页岩气及煤层气的钻井过程中，经常会遇到井漏、井溢、水眼堵塞等复杂情况。例如在发生井漏时，则需要起下钻来更换钻具组合进行堵漏作业。这会造成处理周期长、漏失量大等问题。另外，对于深井、超深井等而言，起下钻的过程中容易发生复杂情况，因而又容易带来其他不良影响。因此，需要一种能够方便地解决井漏等问题的装置。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种用于改变流体流向的管柱，通过这种管柱可根据需要而将流体引至环空中，从而能有效而方便地解决井漏等问题。根据本专利技术提出了一种用于改变流体流向的管柱，所述管柱包括：换向缸体，所述换向缸体包括从所述换向缸体的上端处通向所述换向缸体的下端处的第一流道，以及从所述换向缸体的上端处通向所述管柱外的环空中的第二流道，所述第一流道和所述第二流道分隔开；以及第一开关机构，所述第一开关机构构造为选择性地封闭所述第一流道或所述第二流道。通过第一开关机构来封闭第二流道而打开第一流道，能够使管柱内流体顺利地流向下游管柱，以进行正常的钻井作业。通过第一开关机构来封闭第一流道而打开第二流道，能够使管柱内流体流向管柱外环空，以通过这种方式来向环空中注入堵漏浆等，由此来解决井漏等问题。在一个实施例中，所述换向缸体包括上端主体，以及连接在所述上端主体的下方的延伸段，在所述上端主体和所述延伸段内形成所述第一流道，所述管柱还包括套设在所述换向缸体外的外筒，在所述外筒的侧壁上构造有贯穿所述侧壁的出流孔，所述出流孔与所述管柱外的环空相连通，所述第二流道形成于所述外筒和所述上端主体之间，并与所述出流孔相连通。在一个实施例中，所述换向缸体的上端主体构造有与所述第一流道相连通的第一开口，与所述第二流道相连通的第二开口，以及设置在所述第一开口和所述第二开口之间的分隔件，所述分隔件延伸至与所述延伸段相连，所述延伸段构造为与所述上端主体同心，并且所述延伸段的直径小于所述上端主体的直径，所述分隔件构造为倾斜而平滑地延伸。在一个实施例中，所述管柱还包括第二开关机构，所述第二开关机构构造为在所述第一开关机构封闭所述第二流道时封闭所述出流孔，在所述第一开关机构打开所述第二流道时，打开所述出流孔。在一个实施例中，所述第二开关机构包括设置在所述第二流道中的挡块，以及设置在所述挡块的下方的弹性件，所述第二开关机构构造为：在所述第一开关机构封闭所述第二流道时，所述弹性件将所述挡块向上推至封堵所述出流孔的位置；在所述第一开关机构打开所述第二流道时，所述挡块被进入所述第二流道的流体向下推动至所述出流孔下方，允许所述出流孔与所述第二通道相连通。在一个实施例中，在所述延伸段的侧壁上构造有贯穿所述侧壁的通孔，所述通孔连通至所述挡块下方的空间中，在所述第一开关机构封闭所述第二流道时，所述延伸段中的流体通过所述通孔而进入到所述挡块下方的空间中以将所述挡块向上推至封堵所述出流孔的位置。在一个实施例中，在所述延伸段的侧壁上构造有凸起部，所述凸起部位于所述挡块的上方，并构造为能阻止所述挡块朝向所述上端主体移动。在一个实施例中，在所述上端主体与所述延伸段之间的连接处形成朝向下方的台阶面，所述台阶面位于所述凸起部的上方，在所述凸起部与所述台阶面之间形成空闲空间，流体能进入到所述空闲空间中并向下推动所述挡块。在一个实施例中，所述第一开关机构包括覆盖所述换向缸体的上端的转盘，在所述转盘的一部分上开设有贯穿所述转盘的开口，在所述转盘转动至第一取向下，所述开口至少部分地覆盖所述第一通道，且完全不覆盖所述第二通道，以封闭所述第二通道而打开所述第一通道；在所述转盘转动至第二取向下，所述开口至少部分地覆盖所述第二通道，且完全不覆盖所述第一通道，以封闭所述第一通道而打开所述第二通道。在一个实施例中，所述第一开关机构还包括驱动器，以及连接在所述驱动器与所述转盘之间的传动件，所述传动件响应于所述驱动器的作用而使所述转盘在第一取向和第二取向之间切换。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：通过第一开关机构来封闭第二流道而打开第一流道，能够使管柱内流体顺利地流向下游管柱，以进行正常的钻井作业。通过第一开关机构来封闭第一流道而打开第二流道，能够使管柱内流体流向管柱外环空，以通过这种方式来向环空中注入堵漏浆等，由此来解决井漏等问题。附图说明在下文中参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中：图1显示了根据本专利技术的一个实施方案的管柱的示意性截面图；图2显示了图1中的管柱的内筒的一个实施例的示意性立体图；图3显示了图1中的管柱的内筒的一个实施例的示意性截面立体图；图4显示了图1中的管柱的第一开关机构的一个实施例的示意性立体图；图5显示了图1中的管柱的换向缸体的一个实施例的示意性立体截面图；图6显示了图1中的管柱的换向缸体的一个实施例的示意性截面图；图7显示了图1中的管柱的外筒的一个实施例的示意性截面图；且图8显示了图1中的管柱处于另一状态下的示意性截面图。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。图1示意性地显示了根据专利技术的一个实施方案的管柱100的截面图。如图1所示，该管柱100包括大体上呈圆筒状的外筒110，该外筒110能够与上游管柱和下游管柱相连通，以使管柱100形成整个钻井工具的一部分。在管柱100内套设有换向缸体160，换向缸体160形成两个相互分隔开的通道，即，第一流道和第二流道。第一流道从换向缸体160的上端处连通至换向缸体的160的下端处，通向下游管柱。第二流道从换向缸体160的上端处通向管柱100外(即，外筒110外)的环空中。管柱100还包括第一开关机构140，该第一开关机构140能够打开第一流道而封闭第二流道，或者打开第二流道而封闭第一流道，以实现管柱内的流体选择性地流向下游管柱或环空中。下面将结合图2-7对管柱100的具体结构进行更加详细的说明。管柱100还包括内筒120，该内筒120套设在外筒110内，并与外筒110至少部分间隔开，以在它们之间形成供流体流通的空间。该内筒120设置在换向缸体160之上。图2和图3示意性地显示了该内筒120的结构。内筒120包括大体上呈圆筒状的筒体121，该筒体121基本上是封闭的，在其内部形成有空腔，在该空腔内可设置驱动器等器件。这些器件的作用将会在下文中被进一步说明。该内筒120还包括设置在筒体121的上端处，并沿着筒体121的径向方向向外延伸的支撑杆122。相应地，可如图7所示而在外筒110的内表面上设置相应的安装槽113。由此，当支撑杆122接合到安装槽113中时，内筒120能安装到外筒110内。安装槽113的形状与支撑杆122的形状相适应，一方面，其底壁的抵挡作用可防止支撑杆122和包括其的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于改变流体流向的管柱，所述管柱包括：/n换向缸体，所述换向缸体包括从所述换向缸体的上端处通向所述换向缸体的下端处的第一流道，以及从所述换向缸体的上端处通向所述管柱外的环空中的第二流道，所述第一流道和所述第二流道分隔开；以及/n第一开关机构，所述第一开关机构构造为选择性地封闭所述第一流道或所述第二流道。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于改变流体流向的管柱，所述管柱包括：
换向缸体，所述换向缸体包括从所述换向缸体的上端处通向所述换向缸体的下端处的第一流道，以及从所述换向缸体的上端处通向所述管柱外的环空中的第二流道，所述第一流道和所述第二流道分隔开；以及
第一开关机构，所述第一开关机构构造为选择性地封闭所述第一流道或所述第二流道。


2.根据权利要求1所述的管柱，其特征在于，所述换向缸体包括上端主体，以及连接在所述上端主体的下方的延伸段，在所述上端主体和所述延伸段内形成所述第一流道，
所述管柱还包括套设在所述换向缸体外的外筒，在所述外筒的侧壁上构造有贯穿所述侧壁的出流孔，所述出流孔与所述管柱外的环空相连通，所述第二流道形成于所述外筒和所述上端主体之间，并与所述出流孔相连通。


3.根据权利要求2所述的管柱，其特征在于，所述换向缸体的上端主体构造有与所述第一流道相连通的第一开口，与所述第二流道相连通的第二开口，以及设置在所述第一开口和所述第二开口之间的分隔件，所述分隔件延伸至与所述延伸段相连，
所述延伸段构造为与所述上端主体同心，并且所述延伸段的直径小于所述上端主体的直径，所述分隔件构造为倾斜而平滑地延伸。


4.根据权利要求3所述的管柱，其特征在于，所述管柱还包括第二开关机构，所述第二开关机构构造为在所述第一开关机构封闭所述第二流道时封闭所述出流孔，在所述第一开关机构打开所述第二流道时，打开所述出流孔。


5.根据权利要求4所述的管柱，其特征在于，所述第二开关机构包括设置在所述第二流道中的挡块，以及设置在所述挡块的下方的弹性件，所述第二开关机构构造为：
在所述第一开关机构封闭所述第二流道时，所述弹性件将所述挡块向上推至封...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，丁士东，王立双，马广军，杨枝，王玉娟，江山红，邓大伟，亢武臣，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11