鑽井連續循環短節的製作方法
2023-12-03 16:04:06 1
專利名稱：鑽井連續循環短節的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於油氣田鑽井技術領域，特別是涉及一種鑽井連續循環短節。
背景技術：
目前公知的油氣田開發領域中，鑽井作業時，連接單根或者立柱的過程中需要暫時停泵3-5分鐘，導致泥漿循環會停止相同時間，泥漿的短暫停止可能造成大塊地巖屑較快的下落埋住鑽頭，很可能會構成卡鑽事故。前述鑽井作業模式存在如下安全隱患1、造成環空中動態壓差，導致鑽井液循環漏失；2、造成井底壓力下降，有時會引起井湧；3、循環恢復時井底壓力突增對敏感性地層可能引起循環漏失；4、鑽屑加速沉降，井眼淨化不足，增加巖屑床厚度，減小有效井徑，增加鑽柱的扭矩和阻力，甚至造成沉砂卡鑽。
發明內容本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種結構簡單、可能有效地降低鑽井作業的風險、保證作業的安全且便於操作的鑽井連續循環短節。本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所採取的技術方案是鑽井連續循環短節，包括外套筒，所述外套筒內上部設有上閥板機構，所述上閥板機構包括卡簧，閥座以及通過鉸接件與閥座連接的直通閥板，其特徵在於位於外套筒內下部一側開有旁通口，所述旁通口處設有下閥板機構，所述下閥板機構包括與外套筒連接的旁通閥座、密封圈以及通過鉸接件、扭簧與旁通閥座連接的旁通閥板，所述旁通閥板一側設有堵頭；本鑽井連續循環短節通過所述上閥板機構和下閥板機構形成可相互切換的兩個流動通道。本實用新型還可以採用如下技術方案所述旁通閥座通過螺紋與外套筒連接，旁通閥板通過轉動銷和扭簧與旁通閥座連接，所述旁通閥座與外套筒之間裝有密封圈，所述旁通閥座與堵頭之間設有密封圈。所述旁通閥座與旁通閥板接觸面處制有斜槽，這樣不僅降低對該密封結構加工和裝配的難度，而且還可提高密封效果。所述上閥板機構的閥座上口制有錐形導向口，既可提高鑽井液循環流動的有效性，又可保證其它作業時需鑽杆內投入工具的順利入井。本實用新型具有的優點和積極效果是由於本實用新型採用上述技術方案，在油田開發作業中，本鑽井連續循環短節可快速連接在每一柱鑽杆頂部，並通過在鑽臺上構建循環裝置，遠程遙控切換泥漿流通路徑。利用鑽井連續循環短節上的雙閥板機構達到工具上的旁通通道和頂驅連接的主通道之間的轉換，在低密度平衡鑽井過程中無需停泵循環，維持循環當量密度，防止停泵引起的井壁坍塌、溢流、沉砂卡鑽等事故。本實用新型結構簡單，操作方便，製造成本低，可有效地降低鑽井作業風險，保證作業安全；還可帶來可觀的市場前景和社會效益。
圖I是本實用新型的結構示意圖。圖中1、外套筒；1-1、鑽杆母扣；1_2、鑽杆公扣；2、卡簧；3、閥座；3_1、錐形導向口 ；4、密封圈；5、直通閥板；6、直通轉動銷及扭簧；7、旁通轉動銷及扭簧；8、旁通閥座；8-1、三角螺紋扣；9、堵頭；10、旁通閥板；11、密封圈；12、密封圈。
具體實施方式
為能進一步了解本實用新型的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，並配合附圖詳細說明如下請參閱圖1，鑽井連續循環短節，包括外套筒1，所述外套筒上下均為鑽杆扣，上端為鑽杆母扣1-1連接在鑽杆的下端，下端為鑽杆公扣1-2連接在每柱鑽杆上端。所述外套 的直通閥板5，在閥座3與外套筒之間固定有密封圈4，本實施例中，所述直通閥板5通過直通轉動銷及扭簧6閥座連接。所述上閥板機構的閥座上口制有錐形導向口，既可提高鑽井液循環流動的有效性，又可保證其它作業時需鑽杆內投入工具的順利入井。位於外套筒內下部一側開有旁通口，所述旁通口處設有下閥板機構，所述下閥板機構包括與外套筒I連接的旁通閥座8、密封圈以及通過鉸接件、扭簧與旁通閥座連接的旁通閥板10。所述旁通閥座通過螺紋與外套筒連接，旁通閥板通過旁通轉動銷和扭簧7與旁通閥座連接，所述旁通閥座與外套筒之間裝有密封圈12，所述旁通閥座與堵頭之間設有密封圈11。為便於旁通短節與鑽臺上的循環裝置連接構成連續循環系統，在旁通閥座上制有三角螺紋扣8-1。所述旁通閥板一側設有堵頭9，其作用為在不連接旁通短節時將堵頭與旁通閥座擰緊即可實現良好密封，增強鑽進時安全性。本鑽井連續循環短節通過所述上閥板機構和下閥板機構形成可相互切換的兩個流動通道。在進行鑽井作業中需要接下一個立柱的時候，將本循環短節的下口連接在每一柱鑽杆的頂部，且將連續循環的工具安裝在立管的近泵端，然後分別將這兩條通路與頂驅和鑽井連續循環短節側循環口連接，形成一套連續循環系統。工作情況如下，當換接下一根立柱時，泥漿泵可以不停止工作，連續開泵，由於本循環短節軸向的直通閥板5自動關閉，則另一個旁通閥板10自動開啟，旁通閥座8側循環通道保持通路，進而實現了在換接下一根立柱時繼續保持井底泥漿的正常循環。當立柱接好後，可手動或遠程遙控電磁換向閥的開啟來開關外循環閥門，即關閉側循環通道，同時打開頂驅與循環工具的循環通道，由於本循環短節側向的旁通閥板10自動關閉，則另一個直通閥板5自動開啟，即可實現在鑽井過程中由頂驅帶動井下泥漿的順利循環。最後再拆卸旁通短節，上緊堵頭9，開始正常鑽進且準備下一次連接本循環短節的作業準備。因此，通過本循環短節本身兩個自切換循環通道及配套工藝的共同作用，構成了現場所要求的維持鑽井作業中的連續循環系統，以此降低井壁坍塌、溢流、沉砂卡鑽等事故，保證鑽井作業的安全性。
權利要求1.一種鑽井連續循環短節，包括外套筒，所述外套筒內上部設有上閥板機構，所述上閥板機構包括卡簧，閥座以及通過鉸接件與閥座連接的直通閥板，其特徵在於位於外套筒內下部一側開有旁通口，所述旁通口處設有下閥板機構，所述下閥板機構包括與外套筒連接的旁通閥座、密封圈以及通過鉸接件、扭簧與旁通閥座連接的旁通閥板，所述旁通閥板一側設有堵頭；本鑽井連續循環短節通過所述上閥板機構和下閥板機構形成可相互切換的兩個流動通道。
2.根據權利要求I所述的鑽井連續循環短節，其特徵在於所述旁通閥座通過螺紋與外套筒連接，旁通閥板通過轉動銷和扭簧與旁通閥座連接，所述旁通閥座與外套筒之間裝有密封圈，所述旁通閥座與堵頭之間設有密封圈。
3.根據權利要求2所述的鑽井連續循環短節，其特徵在於所述旁通閥座與旁通閥板 接觸面處制有斜槽。
4.根據權利要求I所述的鑽井連續循環短節，其特徵在於所述上閥板機構的閥座上口制有錐形導向口。
專利摘要本實用新型涉及一種鑽井連續循環短節，包括外套筒，外套筒內上部設有上閥板機構，上閥板機構包括卡簧，閥座以及通過鉸接件與閥座連接的直通閥板，特徵是位於外套筒內下部一側開有旁通口，在旁通口處設有下閥板機構，下閥板機構包括與外套筒連接的旁通閥座、密封圈以及通過鉸接件、扭簧與旁通閥座連接的旁通閥板，旁通閥板一側設有堵頭。優點是利用鑽井連續循環短節上的雙閥板機構達到工具上的旁通通道和頂驅連接的主通道之間的轉換，在低密度平衡鑽井過程中無需停泵循環，維持循環當量密度，防止停泵引起的井壁坍塌、溢流、沉砂卡鑽等事故。本實用新型結構簡單，操作方便，製造成本低，可有效地降低鑽井作業風險，保證作業安全。
文檔編號E21B17/02GK202467689SQ20122006350
公開日2012年10月3日 申請日期2012年2月23日 優先權日2012年2月23日
發明者劉傳剛, 劉景超, 邵明仁, 馬認琦, 魏剛, 黃毓祥 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油能源發展股份有限公司, 中海油能源發展股份有限公司監督監理技術分公司