CN105257228B - 用于气体欠平衡钻井的返出口岩屑收集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及欠平衡钻井工具技术领域，是一种用于气体欠平衡钻井的返出口岩屑收集装置。包括缓冲管、铰接座、阻砂滤网和阻砂盖板，在缓冲管的右端上侧固定有铰接座，在铰接座上分别铰接有能够局部遮挡缓冲管右端口的阻砂滤网和能盖合在阻砂滤网上而堵塞阻砂滤网滤孔的阻砂盖板，阻砂盖板中部设有流通孔。本发明结构合理而紧凑，使用方便，其通过在排砂管线的出口处增设缓冲管和阻砂滤网可使高速气砂混合流在减速后作用于阻砂滤网上，从而将大颗粒地层岩屑阻隔并使之集中掉落；增设带有流通孔的阻砂盖板可使其能在岩屑过于细小而阻砂滤网无法阻隔时将阻砂滤网封堵，并留出能容大股气流穿过的流通孔，从而便于细小颗粒的地层岩屑收集。
Description
技术领域
本发明涉及欠平衡钻井工具技术领域，是一种用于气体欠平衡钻井的返出口岩屑收集装置。
背景技术
在实施气体欠平衡钻进时，排砂管线出口会喷出气体和砂屑的高速混合流，由于其喷出位置较远，地层岩屑难以收集，导致录井困难，无法记录，排砂口坐岗人员也难以通过返出砂样来判断地层情况。
发明内容
本发明提供了一种用于气体欠平衡钻井的返出口岩屑收集装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有排砂管线返出口存在的岩屑难以收集，录井困难，地层真实情况难以判断的问题。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种用于气体欠平衡钻井的返出口岩屑收集装置，包括缓冲管、铰接座、阻砂滤网和阻砂盖板，在缓冲管的右端上侧固定有铰接座，在铰接座上分别铰接有能够局部遮挡缓冲管右端口的阻砂滤网和能盖合在阻砂滤网上而堵塞阻砂滤网滤孔的阻砂盖板，阻砂盖板中部设有流通孔。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述缓冲管可呈左高右低的倾斜状，缓冲管左端内孔的右方投影应与缓冲管右端内孔的右方投影相交；阻砂滤网呈竖直状，阻砂滤网由弧线和弦线段首尾相接围合而成，弧线的直径大于缓冲管的直径，弦线段位于能横切缓冲管右端内孔的参照水平面内，且参照水平面位于缓冲管左端内孔的下方。
上述缓冲管的直径可为203mm到254mm之间，阻砂滤网的弧线的直径为223mm到273mm之间。
上述缓冲管与水平线之间的夹角可为120°到160°之间。
上述在阻砂滤网的前侧和后侧均可固定有滤网穿绳环，在阻砂盖板的前侧和后侧均固定有盖板穿绳环，在缓冲管的左端上侧固定有支架滑轮；在支架滑轮上设有四根钢丝绳，其分别称为第一钢丝绳、第二钢丝绳、第三钢丝绳和第四钢丝绳，第一钢丝绳和第二钢丝绳的中部均依次穿过位于前侧的盖板穿绳环和滤网穿绳环，第三钢丝绳和第四钢丝绳的中部均依次穿过位于后侧的盖板穿绳环和滤网穿绳环；对应各个盖板穿绳环所在位置的第一钢丝绳和第四钢丝绳分别与对应的盖板穿绳环固定在一起，对应各个滤网穿绳环所在位置的第二钢丝绳和第三钢丝绳分别与对应的滤网穿绳环固定在一起。
上述流通孔的直径可为50mm到78mm之间。
本发明结构合理而紧凑，使用方便，其通过在排砂管线的出口处增设缓冲管和阻砂滤网可使高速气砂混合流在减速后作用于阻砂滤网上，从而将大颗粒地层岩屑阻隔并使之集中掉落；增设带有流通孔的阻砂盖板可使其能在岩屑过于细小而阻砂滤网无法阻隔时将阻砂滤网封堵，并留出能容大股气流穿过的流通孔，从而便于细小颗粒的地层岩屑收集；由此可解决气体钻井岩屑难以收集的难题，使其能准确监测岩屑情况，且可适用于不同地层需求，从而使得录井和井下情况能够更真实反映，其还具有操作简单，使用方便，切实可靠的特点。
附图说明
附图1为本发明最佳实施例的主视局部剖视结构示意图。
附图2为附图1的右视局部剖视结构示意图。
附图中的编码分别为：1为缓冲管，2为铰接座，3为阻砂滤网，4为阻砂盖板，5为流通孔，6为排砂管线，7为滤网穿绳环，8为盖板穿绳环，9为支架滑轮，10为第一钢丝绳，11为第二钢丝绳，12为第三钢丝绳，13为第四钢丝绳，ɑ为缓冲管与水平线之间的夹角。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
如附图1、2所示，该用于气体欠平衡钻井的返出口岩屑收集装置包括缓冲管1、铰接座2、阻砂滤网3和阻砂盖板4，在缓冲管1的右端上侧固定有铰接座2，在铰接座2上分别铰接有能够局部遮挡缓冲管1右端口的阻砂滤网3和能盖合在阻砂滤网3上而堵塞阻砂滤网3滤孔的阻砂盖板4，阻砂盖板4中部设有流通孔5。
根据需求，缓冲管1的直径应大于排砂管线6的直径；在使用时，可将排砂管线6的出口呈水平放置并将其套入缓冲管1的左端口内，然后使缓冲管1呈向右下方向的倾斜状，从而使缓冲管1与排砂管线6之间形成小于180°的夹角，同时将排砂管线6与缓冲管1固定在一起，并通过翻转使阻砂滤网3呈竖直状，此时排砂管线6的出口的右方投影应有局部位于缓冲管1右端内孔轮廓线之内，且位于阻砂滤网3的左侧投影范围内；
当有高速气砂混合流从排砂管线6的出口处喷出后，将冲击于缓冲管1上形成减速，然后作用于阻砂滤网3上，此时容易收集的大颗粒地层岩屑将被阻砂滤网3阻隔并向下方掉落，可将其收集以获取地层资料，难以收集的细小颗粒及粉尘通过阻砂滤网3，排放到岩屑坑中；使用过程中，可通过地层的实际情况更换目数合适的阻砂滤网3；
当返出岩屑十分细小，能够直接通过阻砂滤网3时，可将阻砂盖板4盖合在阻砂滤网3上，此时部分岩屑可通过阻砂盖板4的作用力向下方掉落，以便于收集分析，而此时大股的气流可通过流通孔5穿出，从而避免其将获取的岩屑冲击走；在使用过程中可在将阻砂滤网3和阻砂盖板4调节完成后将其位置固定，从而避免其在受到强力冲击后错位，由此可有效避免其失效；本发明操作简单，使用方便，切实可靠，其成功地解决气体钻井岩屑难以收集的难题，使其能准确监测岩屑情况，且可适用于不同地层需求，从而使得录井和井下情况能够更真实反映。
缓冲管1呈左高右低的倾斜状，缓冲管1左端内孔的右方投影应与缓冲管1右端内孔的右方投影相交；阻砂滤网3呈竖直状，阻砂滤网3由弧线和弦线段首尾相接围合而成，弧线的直径大于缓冲管1的直径，弦线段位于能横切缓冲管1右端内孔的参照水平面内，且参照水平面位于缓冲管1左端内孔的下方。在使用时，可将排砂管线6的出口呈水平状套入缓冲管1的左端口内，并将两者固定在一起，由此可确保排砂管线6的出口的右方投影有局部位于缓冲管1右端内孔轮廓线之内，且位于阻砂滤网3的左侧投影范围内；这样可使其具有良好的岩屑采集效果。
根据需要，缓冲管1的直径为203mm到254mm之间，阻砂滤网3的弧线的直径为223mm到273mm之间。缓冲管1与水平线之间的夹角α为120°到160°之间。这样可进一步增强其对岩屑的采集效果。
在阻砂滤网3的前侧和后侧均固定有滤网穿绳环7，在阻砂盖板4的前侧和后侧均固定有盖板穿绳环8，在缓冲管1的左端上侧固定有支架滑轮9；在支架滑轮9上设有四根钢丝绳，其分别称为第一钢丝绳10、第二钢丝绳11、第三钢丝绳12和第四钢丝绳13，第一钢丝绳10和第二钢丝绳11的中部均依次穿过位于前侧的盖板穿绳环8和滤网穿绳环7，第三钢丝绳12和第四钢丝绳13的中部均依次穿过位于后侧的盖板穿绳环8和滤网穿绳环7；对应各个盖板穿绳环8所在位置的第一钢丝绳10和第四钢丝绳13分别与对应的盖板穿绳环8固定在一起，对应各个滤网穿绳环7所在位置的第二钢丝绳11和第三钢丝绳12分别与对应的滤网穿绳环7固定在一起。在使用时，可分别在排砂管线6的顶部和底部加装定滑轮，然后将四根钢丝绳的两端分别置于对应的定滑轮上，然后可通过收紧对应的各个钢丝绳的两端实现对阻砂滤网3和阻砂盖板4的定位，其操作简单，使用方便，省时省力。
流通孔5的直径为50mm到78mm之间。在使用时可根据需求配备拥有不同孔径的流通孔5的阻砂盖板4，这样可增强其适应性，使其能满足不同的地层需求。
Claims (6)
1.一种用于气体欠平衡钻井的返出口岩屑收集装置，其特征在于包括缓冲管、铰接座、阻砂滤网和阻砂盖板，在缓冲管的右端上侧固定有铰接座，在铰接座上分别铰接有能够局部遮挡缓冲管右端口的阻砂滤网和能盖合在阻砂滤网上而堵塞阻砂滤网滤孔的阻砂盖板，阻砂盖板中部设有流通孔；其中：在阻砂滤网的前侧和后侧均固定有滤网穿绳环，在阻砂盖板的前侧和后侧均固定有盖板穿绳环，在缓冲管的左端上侧固定有支架滑轮；在支架滑轮上设有四根钢丝绳，其分别称为第一钢丝绳、第二钢丝绳、第三钢丝绳和第四钢丝绳，第一钢丝绳和第二钢丝绳的中部均依次穿过位于前侧的盖板穿绳环和滤网穿绳环，第三钢丝绳和第四钢丝绳的中部均依次穿过位于后侧的盖板穿绳环和滤网穿绳环；对应各个盖板穿绳环所在位置的第一钢丝绳和第四钢丝绳分别与对应的盖板穿绳环固定在一起，对应各个滤网穿绳环所在位置的第二钢丝绳和第三钢丝绳分别与对应的滤网穿绳环固定在一起。
2.根据权利要求1所述的用于气体欠平衡钻井的返出口岩屑收集装置，其特征在于缓冲管呈左高右低的倾斜状，缓冲管左端内孔的右方投影应与缓冲管右端内孔的右方投影相交；阻砂滤网呈竖直状，阻砂滤网由弧线和弦线段首尾相接围合而成，弧线的直径大于缓冲管的直径，弦线段位于能横切缓冲管右端内孔的参照水平面内，且参照水平面位于缓冲管左端内孔的下方。
3.根据权利要求2所述的用于气体欠平衡钻井的返出口岩屑收集装置，其特征在于缓冲管的直径为203mm到254mm之间，阻砂滤网的弧线的直径为223mm到273mm之间。
4.根据权利要求2或3所述的用于气体欠平衡钻井的返出口岩屑收集装置，其特征在于缓冲管与水平线之间的夹角为120°到160°之间。
5.根据权利要求1或2或3所述的用于气体欠平衡钻井的返出口岩屑收集装置，其特征在于流通孔的直径为50mm到78mm之间。
6.根据权利要求4所述的用于气体欠平衡钻井的返出口岩屑收集装置，其特征在于流通孔的直径为50mm到78mm之间。
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