遙控式鑽井堵漏旁通接頭的製作方法

2023-06-09 16:40:36 1

專利名稱：遙控式鑽井堵漏旁通接頭的製作方法
技術領域：
遙控式鑽井堵漏旁通接頭(-)技術領域[0001]本實用新型涉及到鑽井井下工具，屬於鑽井液旁通循環進行井下堵漏專用的閥類 裝置，其外形如同一種鑽具接頭，在地面通過開泵、停泵即可操作其開通與關閉。具體而言 是一種遙控式鑽井堵漏旁通接頭。背景技術：
[0002]目前各油田鑽斜井甚至鑽直井，一般都要用井下馬達和無線隨鑽測量儀器(MWD)。 有些地區或斷塊鑽井時經常發生井漏現象，就要用堵漏材料進行堵漏作業。但是，加入堵漏 材料後，會導致井下馬達或MWD無法循環，如果起鑽換鑽具，不但浪費大量時間，而且有些 情況起鑽後井眼液面下降，容易發生坍塌或井噴，造成更嚴重的事故損失。於是，在容易發 生井漏的地區鑽井時，就在MWD的上方接個旁通循環閥。此類旁通循環閥已有多種形式。其 中最簡單的是「一種旁通閥」(專利號200420061962. X)。將其接在鑽挺的上部，在需要堵 漏時，向下投放一個金屬球，用球先堵住其內通道，然後開泵即可打開旁通閥的徑向循環通 道，進行循環堵漏作業，作業完畢再起鑽修復旁通閥。這種情況下，起鑽時雖然可防止井眼 坍塌或井噴，但是仍要起、下鑽兩趟，浪費不少時間。
發明內容[0003]鑑於已有技術存在的缺點和不足之處，本實用新型的目的就在於創新研製和提 供一種更加先進的遙控式鑽井堵漏旁通接頭，將其接在MWD上方，在地面通過停泵——開 泵——停泵，即可打開、關閉其徑向旁通孔，在完成鑽井堵漏作業前、後，都不需要起、下鑽 具，可減少大量停鑽時間，避免事故的複雜化。[0004]上述目的是由下述技術方案實現的[0005]遙控式鑽井堵漏旁通接頭，包括殼體總成、控制機構和開關機構三部分。其特徵是 控制機構安裝在殼體內腔中上部，開關機構安裝在殼體內腔中下部。殼體總成由殼體、兩個 定向銷和一個旁通嘴組成。兩個定向銷安裝在殼體上半部的兩個徑向孔中，旁通嘴安裝在 殼體下半部的徑向孔中。控制機構由控制體、控制噴嘴、回位彈簧和上密封圈組成。控制體 安裝在殼體內腔的中上部，上密封圈安裝在控制體上端部與殼體內壁配合處，控制噴嘴安 裝在控制體上埠內，回位彈簧套裝在控制體外中下部。開關機構由開關體、兩個導向銷、 上軸承、下軸承和下密封圈組成。開關體安裝在殼體內腔的中下部，兩個導向銷安裝在開關 體上部，上軸承安裝在開關體上埠處，下軸承安裝在開關體下埠處，兩道下密封圈安裝 在開關體中部和下端部。中密封圈安裝在控制體下部與開關體上部配合處。兩個定向銷的 前端插入控制體的兩個定向槽內。兩個導向銷的前端插入控制體的導向斜槽內。[0006]上述遙控式鑽井堵漏旁通接頭中的殼體為圓柱體形狀。其上端是錐形母螺紋，下 端是錐形公螺紋，其下端部內腔直徑較小，其餘內腔直徑較大。其上半部有兩個安裝定向銷 的徑向孔，其下半部有一個安裝旁通嘴的徑向孔。[0007]上述遙控式鑽井堵漏旁通接頭中的控制體為圓柱體形狀。其上半部直徑大於下半3部直徑，其上半部有兩道定向槽，其下部有四道首尾相連通的導向斜槽。其中心孔上端為喇 叭口，喇叭口以下安裝控制噴嘴。[0008]上述遙控式鑽井堵漏旁通接頭中的開關體為圓管形狀。其上部有兩個安裝導向銷 的徑向孔，其下部有一個與旁通嘴對應的旁通孔。[0009]上述遙控式鑽井堵漏旁通接頭中的上、下軸承，為推力徑向軸承。[0010]按照上述技術方案製造成的遙控式鑽井堵漏旁通接頭，結構簡單合理，製造成本 較低，安裝使用方便，工作安全可靠，密封性能良好，使用壽命較長。將其接在無線隨鑽測量 儀器(MWD)的上方，不影響正常鑽井作業。當發生井漏現象時，不需要起鑽，也不需投球，在 地面通過開泵、停泵等常規操作，即可打開其旁通孔，進行堵漏作業，堵漏完畢再通過停泵、 開泵關閉其旁通孔，然後繼續鑽井作業。由於具有上述遙控功能，所以在堵漏作業前、後都 不需要起、下鑽具。不但節省大量時間，而且能及時處理井漏問題，防止因井漏而造成更嚴 重的後果，避免巨大經濟損失。其獨特的遙控功能，體現出其顯著的技術創新價值。

[0011]附圖1是本實用新型的整體結構剖視示意圖。[0012]附圖2是殼體1的剖視示意圖。[0013]附圖3是控制體2的外形示意圖。[0014]附圖4是圖3的G向示意圖。[0015]附圖5是控制體2上的定向槽B和導向斜槽C的展開示意圖。[0016]附圖6是開關體3的剖視示意圖。
具體實施方式
[0017]結合附圖說明一個實施例[0018]附圖1中，1是殼體，2是控制體，3是開關體，4是定向銷0個)，5是旁通嘴，6是 控制噴嘴，7是上密封圈，8是回位彈簧，9是上軸承，10是導向銷O個)，11是中密封圈，12 是下密封圈(兩個)，13是下軸承。A是開關體3下部的旁通孔，B是控制體2上的定向槽 (兩道)，C是控制體2上的導向斜槽(四道)，D是殼體1上部安裝定向銷4徑向孔(兩 個)，E是殼體1下部安裝旁通嘴5的徑向孔，F是開關體3上部安裝導向銷10的徑向孔。[0019]由圖所示，遙控式鑽井堵漏旁通接頭包括殼體總成、控制機構和開關機構三部分。 其特徵是控制機構安裝在殼體內腔中上部，開關機構安裝在殼體內腔中下部。殼體總成由 殼體1、兩個定向銷4和一個旁通嘴5組成。兩個定向銷4安裝在殼體1上半部的徑向孔D 中，旁通嘴5安裝在殼體1下半部的徑向孔E中。控制機構由控制體2、控制噴嘴6、回位彈 簧8和上密封圈7組成。控制體2安裝在殼體1內腔的中上部，控制噴嘴6安裝在控制體 2上埠內，回位彈簧8套裝在控制體2外中下部，上密封圈7安裝在控制體2上端部與殼 體1內壁配合處。開關機構由開關體3、兩個導向銷10、上軸承9、下軸承13和下密封圈12 組成。開關體3安裝在殼體1內腔的中下部，兩個導向銷10安裝在開關體3上部的徑向孔 F中，上軸承9安裝在開關體3上埠處，下軸承13安裝在開關體3下埠處，兩個下密封 圈12安裝在開關體3中部和下端部。中密封圈11安裝在控制體2下部與開關體3上部配 合處。兩個定向銷4的前端插入控制體2的兩個定向槽B內。兩個導向銷10的前端插入控制體2的導向斜槽C內。[0020]由圖2所示，殼體1為圓柱體形狀。其上端是錐形母螺紋，下端是錐形公螺紋。其 下端部內腔直徑較小，其餘內腔直徑較大。其上半部有兩個安裝定向銷4的徑向孔D，其下 半部有一個安裝旁通嘴5的徑向孔E。[0021]由圖3、4、5所示，控制體2為圓柱體形狀。其上半部直徑大於下半部直徑。其上 半部有兩道定向槽B，其下半部有四道首尾連通的導向斜槽C。其中心孔上端為喇叭口，喇 叭口以下安裝控制噴嘴6。[0022]由圖6所示，開關體3為圓管形狀。其上部有兩個安裝導向銷10的徑向孔F，其下 部有一個與旁通嘴5相對應的旁通孔A。[0023]圖1中的上軸承9和下軸承13，為推力徑向軸承。[0024]遙控式鑽井堵漏旁通接頭工作原理說明[0025]將該旁通接頭安裝在無線隨鑽測量儀器(MWD)上方，相當於一個鑽具接頭，不影 響正常鑽井作業。[0026]圖1所示為該旁通接頭的關閉狀態。此時開關體3上的旁通孔A與旁通嘴5相差 90°，控制體2處於最高位置，定位銷4處於控制體2(圖3、5)上的定位槽B的最低位置， 導向銷10處於控制體2(圖3、4、5)上的導向斜槽C的一個最低位置。[0027]第一次開泵，由於控制噴嘴6的作用，產生一個壓力降，推動控制體2向下滑動，定 位銷4由定位槽B的最低位置而到最高位置，導向銷10也由導向斜槽C的一個最低位置而 到一個最高位置。由於控制體2隻能上下滑動而不能轉動，開關體3隻能轉動而不能上下 滑動，所以開關體3轉動了 90°，使旁通孔A與旁通嘴5相差180°。[0028]第一次停泵，鑽井液壓力內外平衡，在回位彈簧8作用下控制體2又向上滑動到最 高位置，定位銷4又處於定向槽B的最低位置，導向銷10又處於導向斜槽C的另一個最低 位置，開關體3又轉動90°，旁通孔A與旁通嘴5相差270°。[0029]第二次開泵，原理同上，開關體3又能轉動90°，旁通孔A正好與旁通嘴5對正，鑽 柱內的鑽井液與井眼空腔的鑽井液連通，去完成循環堵漏作業。[0030]第二次停泵，開關體3又轉動90°，又回到圖1所示狀態，旁通孔A與旁通嘴5又 相差90°。[0031]第三次開泵，旁通孔A與旁通嘴5相差180°，處於可靠關閉狀態，即可繼續進行鑽 井作業。[0032]由此可見，在鑽井過程中，如果發生井漏現象，只需在地面停泵-開泵-停泵常規 操作，就能遙控井下的旁通循環閥開通或關閉，及時完成堵漏作業，不再需要起、下鑽具，操 作方便又安全可靠。是鑽井技術的較大進步。
權利要求1.一種遙控式鑽井堵漏旁通接頭，包括殼體總成、控制機構和開關機構三部分，其特 徵是控制機構安裝在殼體內腔中上部，開關機構安裝在殼體內腔中下部，殼體總成由殼體 (1)、兩個定向銷(4)和一個旁通嘴(5)組成，兩個定向銷(4)安裝在殼體(1)上半部的徑 向孔⑶中，旁通嘴(5)安裝在殼體⑴下半部的徑向孔(E)中，控制機構由控制體O)、 控制噴嘴(6)、回位彈簧(8)和上密封圈(7)組成，控制體( 安裝在殼體(1)內腔的中上 部，控制噴嘴(6)安裝在控制體( 上埠內，回位彈簧(8)套裝在控制體( 外中下部， 上密封圈(7)安裝在控制體(2)上端部與殼體(1)內壁配合處，開關機構由開關體(3)、兩 個導向銷(10)、上軸承(9)、下軸承(13)和下密封圈(12)組成，開關體(3)安裝在殼體(1) 內腔的中下部，兩個導向銷(10)安裝在開關體(3)上部的徑向孔(F)中，上軸承(9)安裝 在開關體⑶上埠處，下軸承(13)安裝在開關體(3)下埠處，兩個下密封圈(12)安裝 在開關體(3)中部和下端部，中密封圈(11)安裝在控制體(2)下部與開關體(3)上部配合 處，兩個定向銷⑷的前端插入控制體⑵的兩個定向槽⑶內，兩個導向銷(10)的前端 插入控制體⑵的導向斜槽(C)內。
2.根據權利要求1所述的遙控式鑽井堵漏旁通接頭，其特徵是殼體(1)為圓柱體形 狀，其上端是錐形母螺紋，下端是錐形公螺紋，其下端部內腔直徑較小，其餘內腔直徑較大，其上半部有兩個安裝定向銷的徑向孔(D)，其下半部有一個安裝旁通嘴(5)的徑向孔 ㈤。
3.根據權利要求1所述的遙控式鑽井堵漏旁通接頭，其特徵是控制體( 為圓柱體形 狀，其上半部直徑大於下半部直徑，其上半部有兩道定向槽(B)，其下部有四道首尾相連通 的導向斜槽(C)，其中心孔上端為喇叭口，喇叭口以下安裝控制噴嘴(6)。
4.根據權利要求1所述的遙控式鑽井堵漏旁通接頭，其特徵是開關體C3)為圓管形狀，其上部有兩個安裝導向銷(10)的徑向孔(F)，其下部有一個與旁通嘴(5)相對應的旁通孔 ㈧。
5.根據權利要求1所述的遙控式鑽井堵漏旁通接頭，其特徵是上軸承(9)和下軸承 (13)，為推力徑向軸承。
專利摘要本實用新型是一種遙控式鑽井堵漏旁通接頭，屬於鑽井過程中井下堵漏專用的閥類。其控制機構和開關機構安裝在殼體內腔中上部和中下部。控制機構由控制體、控制噴嘴、回位彈簧和上密封圈組成。控制噴嘴安裝在控制體上埠內，回位彈簧套裝在控制體外中下部，上密封圈安裝在控制體上端部與殼體內壁配合處。開關機構由開關體、導向銷、上軸承、下軸承和下密封圈組成。導向銷安裝在開關體上部，上軸承安裝在開關體上埠處，下軸承安裝在開關體下埠處，下密封圈安裝在開關體中、下部。主要優點是，鑽井過程中如發生井漏不需起下鑽柱，通過開泵、停泵即可遙控該旁通接頭開通，循環堵漏完畢再遙控關閉。減少停鑽時間，堵漏及時可靠，避免事故複雜化。
文檔編號E21B21/10GK201818259SQ201020569569
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月12日 優先權日2010年10月12日
發明者秦利民 申請人:東營市創元石油機械製造有限公司