CN105041231B - 一种分流循环防堵安全接头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于石油井下作业管柱系统内的钻井液分流循环防堵安全接头。其技术方案：双母接头的下母接头与双公接头的上公接头用油管螺纹连接，并在连接缝隙处进行焊接固定，筛管坐落在双公接头的上中心通道内；双公接头由上公接头、上中心通道、球座、循环通道、传液通道、下中心通道和下公接头构成；筛管由筛管头和筛管壁构成，筛管壁上加工有条形筛孔；在双母接头上分别加工有下母接头和上母接头。本工具能够实现在井下工具下入过程中及下到预定施工位置后均可进行钻井液大排量循环，清除管柱内部铁锈、泥浆或水泥粘结块、沉沙等杂质而不影响井下工具后续正常工作，有效提升了井下液压工具工作的可靠性，可广泛用于各种井下工具施工作业中。

Description

一种分流循环防堵安全接头

技术领域

本发明涉及一种用于石油井下作业管柱系统内的钻井液分流循环防堵安全接头。

背景技术

在井下施工作业中，由于井下作业管柱大都是集中存放、间隔使用，管柱内壁常有铁锈、泥浆或水泥粘结块等，在管柱再次上扣过程中这些杂质会沉淀并随钻井液一起进入井下工具内部，造成井下工具(如侧钻斜向器、封隔器、破岩钻头等)关键部位遇堵或导致其不能正常工作；遇到这种情况，需要在井下工具工作前进行开泵循环，将管柱内的杂质排出井眼，以净化井筒内的钻井液，而大部分井下工具(特别是井下液压工具)由于其自身结构及工作原理的限制，一般在工具下井过程中及下到预定施工位置后不允许井内钻井液发生较大的压力波动，更不允许工具在正常工作前开泵进行大排量的正向循环，当遇到井筒或送入管柱内存在铁锈、泥浆或水泥粘结块、沉沙等杂质时，就会导致井下工具不能够顺利工作或者工作不可靠、后期失效造成更大的经济损失。例如：在中后期油田套管开窗侧钻井前期施工下液压斜向器的作业中，由于不能中途开泵正向循环以防止斜向器突然座封，而老井井筒、送入钻具内壁腐蚀结垢等原因产生的铁锈、泥浆或水泥粘结块、沉沙等杂质很容易下沉聚集进而堵塞斜向器的中心孔，从而阻断液压传递的通道；这样一是导致斜向器下到预定位置后打压压力无法传到斜向器底部坐封机构，直接造成斜向器无法坐挂；二是部分杂质容易进入到坐封器的球座处，导致坐封器不能憋起高压，造成工具坐封不牢固，甚至后期失效移位造成更大的施工风险；如此种种都需要重新起下钻更换液压斜向器，这不仅增加了劳动强度，延长了作业周期，而且造成了较大的经济损失。

现有的井下工具技术中，可供井下作业管柱使用的部分旁通阀具有一定的分流循环功能，而且个别旁通阀还具有过滤防堵功能，如中国专利CN201420134728.9，公开了一种多功能螺杆钻具旁通阀，在螺杆钻具施工过程中具有一定的分流、过滤、防堵功能；但是可供井下工具使用的旁通阀都具有一个共性：就是在其使用旁通循环功能时必需严格控制钻井泵的排量，排量稍大就会关闭其旁通循环功能，无法真正实现大排量的正常循环；而且其过滤的杂质都堆积在旁通阀的入口处，而不是通过钻井液循环将其排出井眼，当管柱内存在大量杂质时，旁通阀就不能实现循环解堵功能。

发明内容

本发明的目的是：为了在井下工具下入过程中及下到预定施工位置后都能够进行正常开泵循环，并且具有过滤清除管柱内部铁锈、泥浆或水泥粘结块、沉沙等杂质的功能，以保证进入井下工具的钻井液清洁而无杂质，达到操作简单且能够满足井下工具可靠工作的要求，特提供一种分流循环防堵安全接头。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种分流循环防堵安全接头，是由双公接头、钢球、筛管、双母接头组成，其特征是：双母接头的下母接头与双公接头的上公接头用油管螺纹连接，并在连接缝隙处进行焊接固定，筛管坐落在双公接头的上中心通道内；双公接头由上公接头、上中心通道、球座、循环通道、传液通道、下中心通道和下公接头构成；双公接头有两个正交平面，在双公接头的前后平面内加工有两个倾斜的循环通道，在双公接头的左右平面内加工有两个传液通道，循环通道和传液通道成“十”字交叉形，传液通道分别与上中心通道和下中心通道相联通，循环通道上部的球座用以放置钢球；筛管由筛管头和筛管壁构成，筛管壁上加工有等间距的条形筛孔，条形筛孔的宽度为2～3mm，在靠近筛管头根部的筛管壁上沿周向均布有圆形筛孔，圆形筛孔的直径为3～5mm；在双母接头上分别加工有下母接头和上母接头。

本发明与现有技术比较，具有以下有益效果：本工具能够实现在井下工具下入过程中及下到预定施工位置后均可进行钻井液的大排量正向循环，达到清除钻杆内部铁锈、泥浆或水泥粘结块、沉沙等杂质而不影响井下工具后续正常工作的目的；同时，在钻井液循环结束后，经过筛管再次过滤后的钻井液进入井下工具并驱动工具进行工作，有效提升了井下液压工具工作的可靠性，可广泛用于各种井下工具施工作业中。

附图说明

图1为本发明分流循环防堵安全接头的结构示意图。

图2为本分流循环防堵安全接头的双公接头结构示意图。

图3为图2的俯视图。

图4为图2的A-A剖视图。

图5为本分流循环防堵安全接头的筛管结构示意图。

图6为本分流循环防堵安全接头的双母接头结构示意图。

图中：1—双公接头，2—钢球，3—筛管，4—双母接头，1a—下公接头，1b—下中心通道，1c—传液通道，1d—球座，1e—上公接头，1f—循环通道，1g—上中心通道，3a—条形筛孔，3b—筛管壁，3c—筛管头，3d—圆形筛孔，4a—下母接头，4b—上母接头。

具体实施方式

按照图1将各零部件组装好，整个工具通过上母接头4b的螺纹扣与钻杆等连接，下公接头1a与其他井下液压工具连接，然后下井。当井下工具下到预定的施工位置后，如需要开泵循环以清除井下作业管柱内部铁锈、泥浆或水泥粘结块、沉沙等杂质，达到净化钻井液的目的，则直接开启钻井泵，大排量的钻井液进入双母接头4并流经筛管3，其中大部分钻井液直接通过循环通道1f流入井筒，只有很少部分钻井液通过筛管3上的条形筛孔3a和圆形筛孔3d过滤后进入传液通道1c，进而流入下部连接的其他井下液压工具内，由于液流量很小且钻井液经过滤后干净无杂质，故在循环过程中不会对下部井下工具造成影响。循环洗井净化钻井液结束后，如需将钻井泵泵压传递到下部井下工具进而驱动井下工具进行工作，则从井口投入钢球2，钢球2经过筛管3到达球座1d并堵死循环通道1f，此时开启钻井泵，经前面循环净化后的钻井液只能通过筛管3的条形筛孔3a和圆形筛孔3d进入传液通道1c，实现了再次过滤，经过滤后的钻井液通过传液通道1c流入下部连接的其他井下液压工具内，从而驱动下部井下工具进行正常工作，这样便有效避免了管柱内壁各种铁锈、泥浆或水泥粘结块、沉沙下沉进入井下工具内部造成聚集堵塞，影响井下工具的正常工作，这样就达到了分流循环、过滤防堵的目的。本工具在施工结束起出到地面后，将筛管3取出并对其进行清洗、擦油保养，组装后可反复使用。

Claims (1)

1.一种分流循环防堵安全接头，由双公接头、钢球、筛管、双母接头组成，其特征是：双母接头(4)的下母接头(4a)与双公接头(1)的上公接头(1e)用油管螺纹连接，并在连接缝隙处进行焊接固定，筛管(3)坐落在双公接头(1)的上中心通道(1g)内；双公接头(1)由上公接头(1e)、上中心通道(1g)、球座(1d)、循环通道(1f)、传液通道(1c)、下中心通道(1b)和下公接头(1a)构成；双公接头(1)有两个正交平面，在双公接头(1)的前后平面内加工有两个倾斜的循环通道(1f)，在双公接头(1)的左右平面内加工有两个传液通道(1c)，循环通道(1f)和传液通道(1c)成“十”字交叉形，传液通道(1c)分别与上中心通道(1g)和下中心通道(1b)相联通，循环通道(1f)上部的球座(1d)用以放置钢球(2)；筛管(3)由筛管头(3c)和筛管壁(3b)构成，筛管壁(3b)上加工有等间距的条形筛孔(3a)，条形筛孔(3a)的宽度为2～3mm，在靠近筛管头(3c)根部的筛管壁(3b)上沿周向均布有圆形筛孔(3d)，圆形筛孔(3d)的直径为3～5mm；在双母接头(4)上分别加工有下母接头(4a)和上母接头(4b)。