一种用于地热井钻井事故的排气机构及抢险系统技术方案

本实用新型专利技术属于钻井设备技术领域，具体涉及一种用于地热井钻井事故的排气机构及抢险系统。一种用于地热井钻井事故的排气机构，包括排气管道、弯头，弯头设置在排气管道的端部，排气管道上设有阀门，弯头出口朝上，弯头的下方设有排水孔。本实用新型专利技术提出的用于地热井钻井事故的抢险系统，其可以有效对事故井进行压井，消除对自然环境和人们的生命财产安全产生的威胁。的威胁。的威胁。

【技术实现步骤摘要】
一种用于地热井钻井事故的排气机构及抢险系统


[0001]本技术属于钻井装备
，具体涉及一种用于地热井钻井事故的排气机构及抢险系统。

技术介绍

[0002]对于地热能的钻探开发过程中，有可能会发生高温高压液体及水蒸汽喷出井口的井喷事故，发生井喷的原因是对钻开的地层压力情况不清或预计不准，使用的钻井液密度不足以平衡地层压力，导致地层流体大量涌入井筒，再加上地面控制系统失灵无法有效控制。
[0003]井喷现象非常危险，通常会从井口喷出高温、高压的液体、蒸汽，对自然环境和人们的生命财产安全产生极大的威胁。对于常见的抢险方法是将密度大的钻井液从钻杆或者钻杆与套管的环空注入井内，以增加压力，止住井喷继续发生。
[0004]但是当高温液体、蒸汽从井口喷出，无有效井控装备或井控装置失效时，无法完成井口操作，从而无法实现压井。井内即使有钻具，但压力很大且井内钻具较少较轻时，会将钻具喷出井口或者顶在钻机动力头上，无法注入高密度钻井液，造成井喷无法控制。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种用于地热井钻井事故的排气机构及抢险系统，其可以在井控设备失效的情况下，对井喷事故进行抢险，消除对自然环境和人们的生命财产安全产生极大的威胁。
[0006]本技术解决上述问题的技术方案是：
[0007]一种用于地热井钻井事故的排气机构，其特征在于：
[0008]包括排气管道、弯头，弯头设置在排气管道的端部，排气管道上设有阀门，弯头出口朝上，弯头的下方设有排水孔。
[0009]进一步地，上述所述弯头为直角弯头，直角弯头包括进口段和出口段，进口段与排气管道连接，出口段垂直设置，排水孔设置在直角弯头进口段的管壁上，且方向朝下。
[0010]进一步地，上述阀门为涡轮蝶阀。
[0011]进一步地，上述排气管道的端部为法兰接口。
[0012]一种用于地热井钻井事故的抢险系统，其特殊之处在于：
[0013]包括底部固定装置、方箱封堵装置；
[0014]方箱封堵装置固定在底部固定装置上；
[0015]所述底部固定装置包括结构相同的左底板和右底板，左底板的右侧开设有第一半圆孔，前后两侧设有“L”型板，“L”型板上设有螺孔，螺孔内设有螺栓；左底板和右底板的第一半圆孔对接成第一圆孔；
[0016]方箱封堵装置包括上箱体、下箱体和上述的排气机构；上箱体位于下箱体之上，排气机构安装在下箱体的侧部；
[0017]下箱体包括两个结构相同的下半箱体，上箱体包括两个结构相同的上半箱体；
[0018]所述下半箱体为一侧面开口的箱体，包括上底板、下底板、两个侧板和中板，两个侧板的一端分别和中板的两侧分别连接，下底板开设第二半圆孔，中板上开设排气孔，排气孔与排气机构相连；上底板开设第三半圆孔；两个下半箱体通过两个侧板的端面对接成为下箱体，两个侧板的端面设有通孔，通孔内设置螺栓，两个下半箱体下底板的第二半圆孔合成第二圆孔；所述下底板前后两侧超出箱体向外延展形成卡边，两个卡边分别卡在底部固定装置的“L”型板内；
[0019]上底板上设有第一闸板、第一移动机构和第一滑轨，所述第一闸板上设有第四半圆孔，第一移动机构的端部与第一闸板铰接，第一移动机构带动第一闸板沿第一滑轨移动；所述第一闸板连接有两根细长杆，细长杆的一端与第一闸板连接，另一端伸出上半箱体的中板，在细长杆上施加力，通过细长杆带动第一闸板沿第一滑轨移动；两个下半箱上第一闸板上的第四半圆孔对接形成第四圆孔；两个下半箱上第一闸板上的第四半圆孔对接形成第四圆孔；
[0020]所述上半箱体为一无底、侧面开口的箱体，包括顶板、两个侧板和中板，两个侧板和中板与下半箱体的上底板可拆卸连接，顶板上设有第二闸板、第二移动机构和第二滑轨，所述第二闸板上设有第五半圆孔，第二移动机构的端部与第二闸板铰接，第二移动机构带动第二闸板沿第二滑轨移动；两个上半箱体通过两个侧板的端面对接成为上箱体，两个侧板的端面设有通孔，通孔内设置螺栓，两个第二闸板上的第五半圆孔对接形成第五圆孔。
[0021]进一步地，上述弯头为直角弯头，直角弯头包括进口段和出口段，进口段与排气管道连接，出口段垂直设置，排水孔设置在直角弯头进口段的的管壁上，且方向朝下。
[0022]进一步地，上述排气机构的数量为两个，分别设置在两个下半箱体的侧面。
[0023]进一步地，上述排气管道的端部与下半箱体的中板连接。
[0024]进一步地，上述第一移动机构和第二移动机构为液压缸或者气压缸。
[0025]进一步地，上述上半箱体通过其两个侧板和中板与下半箱体的上底板通过螺栓连接。
[0026]进一步地，上述底部固定装置左底板和右底板对接形成的第一圆孔的孔径等于或小于第二圆孔的孔径。
[0027]本技术的优点：
[0028]1)本技术提出的用于地热井钻井事故的抢险系统，其可以有效对事故井进行压井，井眼状态恢复正常，消除对自然环境和人们的生命财产安全产生的威胁；
[0029]2)本技术安装简单，使用方便，保证施工人员在下钻和安装钻具过程的安全；
[0030]3)本技术方箱封堵装置结构巧妙，其上箱体和下箱体均由两部分对接组成，即使在动力头无法从钻杆卸载的情况下，仍可以在施工现场的套管上进行安装，从而进行侧方放喷，为工人接钻杆提供安全环境；
[0031]4)本技术中的方箱封堵装置在进行固定时，将下半箱体中下底板的卡边滑入底部固定装置的“L”型板内，拧紧“L”型板上的螺栓，使螺栓压紧下底板的卡边，从而对下箱体进行固定，这种安装和固定方式，有高压高温蒸汽喷出的情况下，有效降低二者的对准和固定难度，缩短安装时间；
[0032]5)方箱封堵装置包括上箱体、下箱体，上箱体和下箱体上分别设有闸板，两个闸板
的尺寸分别对应不同型号的钻杆，可以有效对钻杆和套管环空的高温高压蒸汽进行封堵；钻杆和套管环空的高温高压蒸汽从方箱封堵装置两侧的排气机构侧喷，为钻台上工人施工创造环境；
[0033]6)本技术中排气机构弯头的出口段出口朝上，排水孔朝下，高温高压蒸汽从出口段垂直朝上喷出，将能量超上空释放，避免伤及周围人畜及农作物，高温高压蒸汽中的冷凝水或附带水依靠自重从排水孔朝下流出，避免水回流到方箱封堵装置引起二次灾害。
附图说明
[0034]图1是本技术用于地热井钻井事故的抢险系统中底部固定装置和方箱封堵装置立体结构图；
[0035]图2是图1的剖视图；
[0036]图3是图1中下半箱体的立体图；
[0037]图4是图3中下半箱体的另一个方向视图；
[0038]图5是图1中上半箱体的立体结构图；
[0039]图6是本技术钻杆锁紧装置的正视图；
[0040]图7是本技术钻杆锁紧装置的右视图；
[0041]图8是本技术钻杆锁紧装置的俯视图；
[0042]图9是本技术排气机构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于地热井钻井事故的排气机构，其特征在于：包括排气管道(21)、弯头(22)，弯头(22)设置在排气管道(21)的端部，排气管道(21)上设有阀门(23)，弯头(22)出口朝上，弯头(22)的下方设有排水孔(24)。2.根据权利要求1所述的一种用于地热井钻井事故的排气机构，其特征在于：所述弯头(22)为直角弯头(22)，直角弯头(22)包括进口段(31)和出口段(32)，进口段(31)与排气管道(21)连接，出口段(32)垂直设置，排水孔(24)设置在直角弯头(22)进口段(31)的管壁上，且方向朝下。3.根据权利要求2所述的一种用于地热井钻井事故的排气机构，其特征在于：所述阀门(23)为涡轮蝶阀。4.根据权利要求3所述的一种用于地热井钻井事故的排气机构，其特征在于：所述排气管道(21)的端部为法兰接口。5.一种用于地热井钻井事故的抢险系统，其特征在于：包括底部固定装置、方箱封堵装置；方箱封堵装置固定在底部固定装置上；所述底部固定装置包括结构相同的左底板(1)和右底板(2)，左底板(1)的右侧开设有第一半圆孔(4)，前后两侧设有“L”型板(3)，“L”型板(3)上设有螺孔，螺孔内设有螺栓；左底板(1)和右底板(2)的第一半圆孔(4)对接成第一圆孔；方箱封堵装置包括上箱体、下箱体和如上述权利要求1
‑
4任一所述的排气机构；上箱体位于下箱体之上，排气机构安装在下箱体的侧部；下箱体包括两个结构相同的下半箱体(8)，上箱体包括两个结构相同的上半箱体(9)；所述下半箱体(8)为一侧面开口的箱体，包括上底板(6)、下底板(7)、两个侧板和中板，两个侧板的一端分别和中板的两侧分别连接，下底板(7)开设第二半圆孔(10)，中板上开设排气孔，排气孔与排气机构相连；上底板(6)开设第三半圆孔(11)；两个下半箱体(8)通过两个侧板的端面对接成为下箱体，两个侧板的端面设有通孔，通孔内设置螺栓，两个下半箱体(8)下底板(7)的第二半圆孔(10)合成第二圆孔；所述下底板(7)前后两侧超出箱体向外延展形成卡边，两个卡边分别卡在底部固定装置的“L”型板(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷海华，尹泽刚，何锋，刘新，孙乐臻，
申请(专利权)人：陕西瑞鹰国际油气工程技术服务有限公司，
类型：新型
国别省市：