CN104775785A - 一种井下防喷器 - Google Patents
一种井下防喷器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104775785A CN104775785A CN201510201280.7A CN201510201280A CN104775785A CN 104775785 A CN104775785 A CN 104775785A CN 201510201280 A CN201510201280 A CN 201510201280A CN 104775785 A CN104775785 A CN 104775785A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- axle
- mandrel
- packing element
- outer piston
- ring gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 34
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/06—Blow-out preventers, i.e. apparatus closing around a drill pipe, e.g. annular blow-out preventers
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本发明公开了一种井下防喷器，涉及油气井的钻采工具，包括具有中心孔的心轴，活动套于所述心轴上端周向外侧的外活塞，限位套于所述心轴下端周向外侧的胶筒，以及活动套于所述心轴周向外侧并设于所述外活塞和胶筒之间的锁齿环，所述外活塞和心轴之间还设有销钉限位，所述锁齿环周向外侧还套有推力环；所述外活塞内孔与心轴外侧之间还设有液压腔，该液压腔心轴上的径向进液孔与心轴中心孔连通，且液压腔上方的心轴上还设有径向泄压孔，所述径向泄压孔也与心轴中心孔连通。本发明在井下能够实现关闭钻杆内外环空于危险底层之上，并且在关闭钻杆内外环空后可进行钻井液的循环的井下防喷器。
Description
技术领域
本发明涉及油气井的钻采工具，具体是一种井下防喷器。
背景技术
防喷器是一种用于钻完井过程中防止井喷等事故发生的钻具，对安全钻进起着重要的作用。美国内政部地质调查局根据联邦法律的授权，制定了钻井承包商必须安装使用防喷器等井控装备的一系列法规，我国石油行业也严格要求钻井过程中必须使用防喷器，防喷器按安放位置可分为两种：井口防喷器和井下防喷器。井口防喷器经历了一个从手动闸板防喷器发展到液压闸板防喷器再发展为环形防喷器的历程，目前发展为以高压、大通径和可变径等性能为主要特征。这种防喷器是在操作人员发现井下发生剧烈井涌时通过开启控制系统来完成井口防喷器的功能，必须依靠操作人员的经验和责任心才能防止井喷事故发生。如果操作人员经验不足或工作疏忽，未能及时发现井涌或井口压力迅速增加，导致井口防喷装置来不及关闭，造成重大的井喷事故。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种结构简单、加工成本低、可靠性和整体强度高，当有井涌或井喷等异常情况出现时，在井下能够实现关闭钻杆内外环空于危险底层之上，并且在关闭钻杆内外环空后可进行钻井液的循环的井下防喷器。
本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种井下防喷器，包括具有中心孔的心轴，活动套于所述心轴上端周向外侧的外活塞，限位套于所述心轴下端周向外侧的胶筒，以及活动套于所述心轴周向外侧并设于所述外活塞和胶筒之间的锁齿环，所述外活塞和心轴之间还设有销钉限位，所述锁齿环周向外侧还套有推力环，所述推力环设于所述外活塞和胶筒之间并与外活塞螺纹连接；所述锁齿环内侧与外侧均设计有锁齿，锁齿环内侧锁齿与心轴周向外侧对应位置的锁齿段啮合，限制锁齿环只能朝向胶筒单向移动，锁齿环外侧锁齿与推力环内侧锁齿啮合，限制两者间不能相对运动；所述外活塞内孔与心轴外侧之间还设有液压腔，该液压腔通过设于其上下方的密封圈密封，并通过心轴上的径向进液孔与心轴中心孔连通，且液压腔上方的心轴上还设有径向泄压孔，所述径向泄压孔也与心轴中心孔连通。
工作过程为：现场使用时，将井下防喷器串接在钻井管柱上，进行正常钻进。当井下环空有井涌或溢流情况发生时，导致环空外与钻柱内形成液压差，由于在外活塞上作用的管外压力大于在外活塞上作用的管内压力(通过径向进液孔连通心轴中心孔的液压腔用以对外活塞产生该反向的管内压力)，同时随着液压差的逐渐增大，到一定时候原本限位外活塞和心轴的销钉被剪断，从而液压力推动外活塞往下移动，外活塞推动推力环，推力环推动胶筒，胶筒膨胀从而封隔柱环空，由于锁齿环只能向下(向胶筒方向)单向移动，从而将膨胀后的胶筒锁住，从而使胶筒保持封隔柱环空状态。当外活塞移动到一定位置，泄压孔打开连通心轴中心孔与环空，在环空注入重泥浆实行压井作业，通过泄压孔进行重泥浆循环，另一方面在地面关闭井口防喷器，从而实现控压防喷作业。
作为选择，所述心轴两端还分别各自螺纹连接上接头和下接头，所述胶筒限位于推力环与下接头之间。
上述方案中，上下接头用以串接在钻井管柱，胶筒限位于推力环与下接头之间，由此能够被推力环推动挤压膨胀从而封隔柱环空。
作为进一步选择，所述心轴周向外侧具有台阶，锁齿环一端靠在该台阶上，另一端靠在胶筒上。
作为另一进一步选择，所述胶筒外径大于外活塞外径、推力环外径、以及下接头的最大外径。
上述方案中，较大的胶筒外径使得推力环移动较小距离即可实现封隔柱环空。
作为另一进一步选择，所述上接头两端分别具有钻井用外螺纹和内螺纹，所述外螺纹用以与钻杆连接，所述内螺纹与心轴上端的外螺纹连接。
作为另一进一步选择，所述下接头两端分别具有钻井用内螺纹，其下端内螺纹用以与钻杆连接，上端内螺纹与心轴下端的外螺纹连接。
前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案：如本发明，各选择即可和其他选择任意组合，本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。
本发明的有益效果：当有井涌或井喷等异常情况出现时,在井下能够实现关闭钻杆内外环空于危险底层之上,并且在关闭钻杆内外环空后可进行钻井液的循环，结构简单、加工成本低、可靠性和整体强度高。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例的锁齿环装配状态示意图；
其中1为上接头、2为心轴、3为销钉、4为密封圈、5为外活塞、6为推力环、7为锁齿环、8为胶筒、9为下接头、10为泄压孔、11为进液孔、12为中心孔、13为液压腔、14为锁齿段、15为台阶。
具体实施方式
下列非限制性实施例用于说明本发明。
参考图1所示，一种井下防喷器，包括具有中心孔12的心轴2，活动套于心轴2上端周向外侧的外活塞5，限位套于心轴2下端周向外侧的胶筒8，以及活动套于心轴2周向外侧并设于外活塞5和胶筒8之间的锁齿环7，外活塞5和心轴2之间还设有销钉3限位，锁齿环7周向外侧还套有推力环6，推力环6设于外活塞5和胶筒8之间并与外活塞5螺纹连接，心轴2上下两端还分别各自螺纹连接上接头1和下接头9，胶筒8限位于推力环6与下接头9之间。胶筒8外径大于外活塞5外径、推力环6外径、以及下接头9的最大外径。上接头1两端分别具有钻井用外螺纹和内螺纹，外螺纹用以与钻杆连接，内螺纹与心轴2上端的外螺纹连接。下接头9两端分别具有钻井用内螺纹，其下端内螺纹用以与钻杆连接，上端内螺纹与心轴2下端的外螺纹连接。心轴2周向外侧具有台阶15，该台阶15旁朝向胶筒8一侧的心轴2周向外侧设有一段具有锁齿的锁齿段14，锁齿环7一端靠在该台阶15上，另一端靠在胶筒8上。参考图2所示，锁齿环7内侧与外侧均设计有锁齿，锁齿环7内侧锁齿与锁齿段14啮合，限制锁齿环7只能朝向胶筒8单向移动，锁齿环7外侧锁齿与推力环6内侧锁齿啮合，限制两者间不能相对运动；外活塞5内孔与心轴2外侧之间还设有液压腔13，该液压腔13通过设于其上下方的密封圈4密封，并通过心轴2上的径向进液孔11与心轴2中心孔12连通，且液压腔13上方的心轴2上还设有径向泄压孔10，径向泄压孔10也与心轴2中心孔12连通。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种井下防喷器，其特征在于：包括具有中心孔的心轴，活动套于所述心轴上端周向外侧的外活塞，限位套于所述心轴下端周向外侧的胶筒，以及活动套于所述心轴周向外侧并设于所述外活塞和胶筒之间的锁齿环，所述外活塞和心轴之间还设有销钉限位，所述锁齿环周向外侧还套有推力环，所述推力环设于所述外活塞和胶筒之间并与外活塞螺纹连接；所述锁齿环内侧与外侧均设计有锁齿，锁齿环内侧锁齿与心轴周向外侧对应位置的锁齿段啮合，限制锁齿环只能朝向胶筒单向移动，锁齿环外侧锁齿与推力环内侧锁齿啮合，限制两者间不能相对运动；所述外活塞内孔与心轴外侧之间还设有液压腔，该液压腔通过设于其上下方的密封圈密封，并通过心轴上的径向进液孔与心轴中心孔连通，且液压腔上方的心轴上还设有径向泄压孔，所述径向泄压孔也与心轴中心孔连通。
2.如权利要求1所述的井下防喷器，其特征在于：所述心轴两端还分别各自螺纹连接上接头和下接头，所述胶筒限位于推力环与下接头之间。
3.如权利要求2所述的井下防喷器，其特征在于：所述心轴周向外侧具有台阶，锁齿环一端靠在该台阶上，另一端靠在胶筒上。
4.如权利要求2所述的井下防喷器，其特征在于：所述胶筒外径大于外活塞外径、推力环外径、以及下接头的最大外径。
5.如权利要求2所述的井下防喷器，其特征在于：所述上接头两端分别具有钻井用外螺纹和内螺纹，所述外螺纹用以与钻杆连接，所述内螺纹与心轴上端的外螺纹连接。
6.如权利要求2所述的井下防喷器，其特征在于：所述下接头两端分别具有钻井用内螺纹，其下端内螺纹用以与钻杆连接，上端内螺纹与心轴下端的外螺纹连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510201280.7A CN104775785B (zh) | 2015-04-24 | 2015-04-24 | 一种井下防喷器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510201280.7A CN104775785B (zh) | 2015-04-24 | 2015-04-24 | 一种井下防喷器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104775785A true CN104775785A (zh) | 2015-07-15 |
| CN104775785B CN104775785B (zh) | 2017-03-29 |
Family
ID=53617509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510201280.7A Expired - Fee Related CN104775785B (zh) | 2015-04-24 | 2015-04-24 | 一种井下防喷器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104775785B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB393637A (en) * | 1931-10-07 | 1933-06-07 | Lewis Mervyn Cecil Seamark | Improvements relating to equipment for bore-holes or wells |
| GB2166786A (en) * | 1982-12-02 | 1986-05-14 | Koomey Blowout Preventers Inc | Blowout preventer |
| CN101748984A (zh) * | 2009-12-13 | 2010-06-23 | 西南石油大学 | 装于钻柱内在井下自动控制的井下防喷器 |
| CN101748985A (zh) * | 2009-12-13 | 2010-06-23 | 西南石油大学 | 装于钻柱上在井下自动控制的井下防喷器 |
| CN101812981A (zh) * | 2010-04-17 | 2010-08-25 | 西南石油大学 | 一种机械式井下内外一体防喷器 |
| CN201843563U (zh) * | 2010-05-20 | 2011-05-25 | 西南石油大学 | 一种机械式井下内外一体防喷器 |
| CN201902192U (zh) * | 2010-06-02 | 2011-07-20 | 西南石油大学 | 浮阀式井下防喷器 |
-
2015
- 2015-04-24 CN CN201510201280.7A patent/CN104775785B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB393637A (en) * | 1931-10-07 | 1933-06-07 | Lewis Mervyn Cecil Seamark | Improvements relating to equipment for bore-holes or wells |
| GB2166786A (en) * | 1982-12-02 | 1986-05-14 | Koomey Blowout Preventers Inc | Blowout preventer |
| CN101748984A (zh) * | 2009-12-13 | 2010-06-23 | 西南石油大学 | 装于钻柱内在井下自动控制的井下防喷器 |
| CN101748985A (zh) * | 2009-12-13 | 2010-06-23 | 西南石油大学 | 装于钻柱上在井下自动控制的井下防喷器 |
| CN101812981A (zh) * | 2010-04-17 | 2010-08-25 | 西南石油大学 | 一种机械式井下内外一体防喷器 |
| CN201843563U (zh) * | 2010-05-20 | 2011-05-25 | 西南石油大学 | 一种机械式井下内外一体防喷器 |
| CN201902192U (zh) * | 2010-06-02 | 2011-07-20 | 西南石油大学 | 浮阀式井下防喷器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 杨启明等: "FPQ-178型钻柱内井下防喷器的设计研究", 《石油和化工设备》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104775785B (zh) | 2017-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9631450B2 (en) | Surface layer conductor running tool for deep-water well drilling | |
| US9435164B2 (en) | Closed-loop hydraulic running tool | |
| US9441441B1 (en) | Wellsite connector apparatus and method | |
| US9249647B2 (en) | Tubing hanger with rotary disc valve | |
| CN204252969U (zh) | 防砂管柱及生产管柱 | |
| CN101929317A (zh) | 过小孔油管堵塞器 | |
| WO2016109137A1 (en) | Smart material coupler | |
| CN109989723B (zh) | 爆破丢手多簇射孔联作压裂密封装置 | |
| CN205445548U (zh) | 外滑套式液压泄油器 | |
| CA2803032A1 (en) | Inflatable packer and control valve | |
| CN102134977A (zh) | 一种二次封堵阀 | |
| CN209129577U (zh) | 一种7″有限次非旋转重力坐封封隔器 | |
| US20090071656A1 (en) | Method of running a tubing hanger and internal tree cap simultaneously | |
| CN104775785A (zh) | 一种井下防喷器 | |
| WO2016109143A1 (en) | Connector system | |
| CN204283312U (zh) | 一种井下防喷器 | |
| US20120261134A1 (en) | Wellhead wicker repair tool | |
| CN204163680U (zh) | 一种旋转液压封隔器 | |
| CN107939304B (zh) | 一种地层岩屑支撑及封隔装置 | |
| CN204139998U (zh) | 一种防喷防掉一体式螺杆钻具 | |
| CN203702076U (zh) | 组合式胶筒封隔器 | |
| US2538690A (en) | Combination safety joint, bumper sub, and equalizing valve | |
| US9033059B2 (en) | Casing window assembly | |
| US2799292A (en) | Drill stem valve | |
| CN105201443A (zh) | 一种用于钢丝投放的油管内堵塞器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170329 Termination date: 20190424 |