一种气体反循环钻井用分流装置制造方法及图纸

技术编号:31663802 阅读:17 留言:0更新日期:2022-01-01 10:02
本发明专利技术公开一种气体反循环钻井用分流装置,包括上接头、锁紧套、胶圈、内管、下接头及导流体,其中:上接头与下接头连接后组成中空管柱体;下接头的中下部为缩径结构,中部设有若干通孔A;胶圈套装在上接头上;锁紧套与上接头连接后,将胶圈限定在锁紧套与下接头之间;导流体为筒状结构套装在下接头内,导流体设有与下接头周向通孔A对应的通孔B,导流体的筒壁沿轴向设有若干上下贯通的通孔C,通孔C设置在通孔B周向间隔之间,导流体下端与下接头密封连接;内管设置在上接头和下接头的中空管柱体内,下端与导流体开孔端密封连接配合,向下与导流体的通孔C连通。该装置与井眼为软接触,能够更好的封堵井眼,而且当有掉块时,可避免卡钻。钻。钻。

【技术实现步骤摘要】
一种气体反循环钻井用分流装置


[0001]本专利技术涉及钻井装置领域,尤其涉及一种气体反循环钻井用分流装置。

技术介绍

[0002]钻井时循环介质从井底携带岩屑由钻杆中心上返至地表的方法称为反循环中心取样钻探。通常采用单层、双层或三层钻杆,但以双壁钻杆最为普遍。循环介质由双管间环空压入,从内管中心携带岩屑上返,所以这种方法称为双管反循环或者双壁钻杆反循环钻井。随着反循环钻井理论和钻井工艺的不断创新,反循环钻井技术在矿产勘察、水井钻凿以及石油钻探等领域的应用越来越广。正反交替式气体反循环钻井技术属于反循环钻井的一种形式,相对于石油钻机其新增设备主要包括气盒子、双壁钻杆和井下封堵分流器;钻具结构一般为水龙头+气盒子+双壁钻具+井下封堵分流器+常规钻具+钻头;钻井过程中,压缩空气通过气盒子进入双壁钻杆的环空(即内外两层钻杆构成环形空间),并沿着环空进入常规钻杆内,而后到达钻头;由钻头返出后的气体携带岩屑通过常规钻杆与井眼之间的环空进入分流装置内,而后进入双壁钻杆的内钻杆中,最终上返至地面。为了使得从钻头返出后的携岩气体经过分流装置后进入上双壁钻杆的内钻杆中,现用分流装置的外径一般接近井眼尺寸且为全金属材质。但是外径接近井眼尺寸,当上部井壁有较大的掉块脱落时,很容易在分流器处造成卡钻。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就是为了解决现用分流装置易发生卡钻的问题,本专利技术提供一种气体反循环钻井用分流装置。
[0004]其技术方案是:一种气体反循环钻井用分流装置,包括上接头、锁紧套、胶圈、内管、下接头及导流体,其中:所述上接头上端设有与双壁钻杆连接的接头,下端与下接头连接后组成中空管柱体;所述下接头的上端部呈扩径凸台结构,下接头的中下部为缩径结构,下端设有与钻具连接的接头,中部周向设有若干通孔A;所述胶圈套装在下接头扩径凸台结构上方的上接头上;所述锁紧套与上接头连接配合后,将胶圈限定在锁紧套与下接头之间;所述导流体套装在下接头内,导流体为底部封闭的筒状结构,导流体中部设置有与下接头周向通孔A对应的通孔B,导流体的筒壁沿轴向设有若干上下贯通的通孔C,通孔C设置在通孔B周向间隔之间,导流体下端与下接头构成密封连接配合;所述内管设置在上接头和下接头的中空管柱体内,内管上端设有与双壁钻杆内管连接的接头,接头外部通过支架与上接头连接,下端与导流体上部开孔端密封连接配合,内管与上接头和下接头的内管壁构成环空间隙,该环空间隙向上与双壁钻杆内外管之间的环形间隙连通,向下与导流体的通孔C连通。
[0005]上述方案进一步包括:所述胶圈通过锁定机构套装在上接头上。
[0006]所述锁定机构包括:上补偿盘、紧固螺栓、钢圈、压盘和下补偿盘,其中:所述上补偿盘与锁紧套、下补偿盘与下接头对合面均通过键和键槽定为配合;所述胶圈为多级轴向设置,分别套于压盘之上;钢圈设置于压盘内,钢圈通过紧固螺栓与压盘连接在一起;多级胶圈分别通过压盘、钢圈、紧固螺栓依次连接后限定在上补偿盘和下补偿盘之间。
[0007]所述多级胶圈的压盘之间、上补偿盘与压盘之间、下补偿盘与压盘之间的对合面均设通过圆孔C和圆柱依次锁定。
[0008]所述压盘内表面设有若干沿周向均布的矩形槽,矩形槽内设置硬质合金条。
[0009]所述上接头和下接头上、下端均设有螺纹;所述下接头的通孔A为两个对称设置,通孔A和与之对应的导流体通孔B的轴线与下接头的轴线的夹角为锐角。
[0010]所述下接头内壁和导流体外壁结合部呈阶梯状,下端最小内圆柱面上对称设置两个键槽C,导流体下端与下接头通过键与键槽的方式连接在一起。
[0011]导流体的上端通过弹性挡圈限位;内管下端通过螺纹与导流体连接在一起。
[0012]本专利技术的有益效果为:该装置与井眼为软接触,能够更好的封堵井眼,使跟多的气体携带岩屑进入双壁钻杆的内钻杆中,且当有掉块时,可避免卡钻;胶圈和压盘可独立于上接头旋转,可减少胶圈磨损。
附图说明
[0013]图1是本专利技术所述的一种气体反循环钻井用分流装置的结构示意图;图2是图1中上补偿盘(4)的剖视图;图3是图1中压盘(8)的剖视图;图4是图1中下补偿盘(9)的剖视图;图5是图1中导流体(9)的主视图;图6是图1中导流体(9)的右视图;图7是图1中A-A处的剖视图;图8是图1中B-B处的剖视图;图9是图1中C-C处的剖视图;图10是图1中D-D处的剖视图;图11是所述的一种气体反循环钻井用分流装置在井下工作时的结构示意图。
[0014]图1-11中, 1.上接头,2.内管,3.锁紧套,4.上补偿盘,5.胶圈,6.紧固螺栓,7.钢圈,8.压盘,9.下补偿盘,10.下接头,11.弹性挡圈,12、13、14.密封圈,15.导流体,16.硬质合金圆柱,17.硬质合金条,21.外钻杆,22.内钻杆,23.环形间隙(也称环空),24.井壁,25.常规钻具,26.钻头, 201.键槽A,401.键A,402.圆孔B,801.矩形槽,802、803.圆孔C,901.圆孔D,902.键B,1001.键槽B,1002.通孔A,1003.键槽C,1501.通孔B,1502.键C,1503.扇形通孔C。
具体实施方式
[0015]下面将结合附图做进一步详细说明。
[0016]实施例1参照附图1,一种气体反循环钻井用分流装置,包括上接头1、锁紧套3、胶圈5、内管2、下接头10及导流体15,其中:所述上接头1上端设有与双壁钻杆连接的接头,下端与下接头10连接后组成中空管柱体;所述下接头10的上端部呈扩径凸台结构,下接头10的中下部为缩径结构,下端设有与钻具连接的接头,中部周向设有若干通孔A1002;所述胶圈5套装在下接头10扩径凸台结构上方的上接头1上;所述锁紧套3与上接头1连接配合后,将胶圈5限定在锁紧套3与下接头10之间;参照附图5和6,所述导流体15套装在下接头10内,导流体15为底部封闭的筒状结构,导流体15中部设置有与下接头10周向通孔A1002对应的通孔B1501,导流体15的筒壁沿轴向设有若干上下贯通的通孔C1503,通孔C1503设置在通孔B1503周向间隔之间,导流体15下端与下接头构成密封连接配合;所述内管2设置在上接头1和下接头10的中空管柱体内,内管2上端设有与双壁钻杆内管连接的接头,接头外部通过支架与上接头1连接,下端与导流体15上部开孔端密封连接配合,内管2与上接头1和下接头10的内管壁构成环空间隙,该环空间隙向上与双壁钻杆内外管之间的环形间隙连通,向下与导流体15的通孔C1503连通。
[0017]实施例2参照附图1-10,在上述实施例1的基础上,进一步包括:所述胶圈5通过锁定机构套装在上接头1上。
[0018]所述锁定机构包括:上补偿盘4、紧固螺栓6、钢圈7、压盘8和下补偿盘9,其中:所述上补偿盘4与锁紧套3、下补偿盘9与下接头10对合面均通过键和键槽定为配合;所述胶圈5为多级轴向设置,分别套于压盘8之上;钢圈7设置于压盘8内,钢圈7通过紧固螺栓6与压盘8连接在一起;多级胶圈5分别通过压盘8、钢本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体反循环钻井用分流装置,包括上接头(1)、锁紧套(3)、胶圈(5)、内管(2)、下接头(10)及导流体(15),其特征是:所述上接头(1)上端设有与双壁钻杆连接的接头,下端与下接头(10)连接后组成中空管柱体;所述下接头(10)的上端部呈扩径凸台结构,下接头(10)的中下部为缩径结构,下端设有与钻具连接的接头,中部周向设有若干通孔A(1002);所述胶圈(5)套装在下接头(10)扩径凸台结构上方的上接头(1)上;所述锁紧套(3)与上接头(1)连接配合后,将胶圈(5)限定在锁紧套(3)与下接头(10)之间;所述导流体(15)套装在下接头(10)内,导流体(15)为底部封闭的筒状结构,导流体(15)中部设置有与下接头(10)周向通孔A(1002)对应的通孔B(1501),导流体(15)的筒壁沿轴向设有若干上下贯通的通孔C(1503),通孔C(1503)设置在通孔B(1503)周向间隔之间,导流体(15)下端与下接头构成密封连接配合;所述内管(2)设置在上接头(1)和下接头(10)的中空管柱体内,内管(2)上端设有与双壁钻杆内管连接的接头,接头外部通过支架与上接头(1)连接,下端与导流体(15)上部开孔端密封连接配合,内管(2)与上接头(1)和下接头(10)的内管壁构成环空间隙,该环空间隙向上与双壁钻杆内外管之间的环形间隙连通,向下与导流体(15)的通孔C(1503)连通。2.根据权利要求1所述的气体反循环钻井用分流装置,其特征是所述胶圈(5)通过锁定机构套装在上接头(1)上。3.根据权利要求2所述的气体反循环钻井用分流装置,其特征是所述锁定机构包括:上补偿盘(4)、紧固螺栓(6)、钢圈(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴仲华赵传伟周延军唐洪林刘志和裴学良孙浩玉宿振国康波张辉朱焕刚陈永明陈忠帅
申请(专利权)人:中石化石油工程技术服务有限公司中石化胜利石油工程有限公司中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
类型:发明
国别省市:

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