CN109915051A - 一种用于钻井液循环系统的高压滤器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种用于钻井液循环系统的高压滤器，包括本体和滤芯，所述本体包括容纳腔体、由壬公头和由壬母头，所述由壬公头设置在所述容纳腔体的前端，所述由壬母头设置在所述容纳腔体的尾端，所述滤芯固定在所述容纳腔体内，所述滤芯表面设置有过滤孔，所述本体上还设置有缩径部，所述缩径部设置在所述由壬公头和所述容纳腔体之间。高压滤器工作稳定性好，滤芯设置在本体的容纳腔体内，可有效对油液等液体介质中大颗粒固相物质进行过滤，防止杂质进入后续管路，阻塞液体输送或无法建立钻井循环；在本体的由壬公头和容纳腔体之间设置有缩径部，缩径部可有效的对钻井进行防护，避免滤芯损坏掉落进入后续钻井管路。

Description

一种用于钻井液循环系统的高压滤器

技术领域

本申请涉及但不限于钻井液循环系统，特别是一种用于钻井液循环系统的高压滤器。

背景技术

在石油钻机的钻井液循环系统中，钻井液通过钻井泵、地面管汇、立管、水龙带、钻具及钻头喷嘴等进入井底，进入井下的钻井液压力极高，一般情况下钻井泵输出的高压钻井液中不存在有害固体物质。特殊情况下，如出现水龙带等高压软管内层胶体在强大液流冲击下脱落或滤芯破碎脱落等情况，钻井液会将这些有害固体物质带入井下，对井下设备和钻井作业造成巨大损失。

发明内容

本申请提供了一种用于钻井液循环系统的高压滤器，其过滤、防堵性能好，且可防止滤芯脱落掉入钻井中。

为了达到本申请的目的，本申请采取的技术方案如下：

本申请提供了一种用于钻井液循环系统的高压滤器，包括本体和滤芯，所述本体包括容纳腔体、由壬公头和由壬母头，所述由壬公头设置在所述容纳腔体的前端，所述由壬母头设置在所述容纳腔体的尾端，所述滤芯固定在所述容纳腔体内，所述滤芯表面设置有过滤孔，所述本体上还设置有缩径部，所述缩径部设置在所述由壬公头和所述容纳腔体之间。

相比于现有技术，本申请具有以下有益效果：

本申请提供的用于钻井液循环系统的高压滤器，通过由壬进行连接，连接方式简单可靠，适用于井下高温高压的环境，工作稳定性好；滤芯设置在本体的容纳腔体内，可有效对油液等液体介质中大颗粒固相物质进行过滤，防止杂质进入后续管路，阻塞液体输送或无法建立钻井循环；在本体的由壬公头和容纳腔体之间设置有缩径部，缩径部可有效的对钻井进行防护，避免滤芯损坏掉落进入后续钻井管路。此外，本申请提供的高压滤器结构简单，工作可靠性高，使用寿命长，大大提高了该高压滤器的实用性。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例提供的一种用于钻井液循环系统的高压滤器的结构示意图；

图2为图1中A部结构的放大图。

图示说明：

1-本体，11-由壬公头，12-缩径部，13-容纳腔体，14-限位部，15-凹槽，16-由壬母头，2-滤芯，21-端头，22-筒壁，221-抵接部，3-定位环，31-凸出部，4-由壬公头锁帽，5-流向标识。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明一示例性的实施例提供了一种用于钻井液循环系统的高压滤器，包括本体1和滤芯2，所述本体1包括容纳腔体13、由壬公头11和由壬母头16，所述由壬公头11设置在所述容纳腔体13的前端，所述由壬母头16设置在所述容纳腔体13的尾端，所述滤芯2固定在所述容纳腔体13内，所述滤芯2表面设置有过滤孔，所述本体1上还设置有缩径部12，所述缩径部12设置在所述由壬公头11和所述容纳腔体13之间。

滤芯2采用冗余设计，其长度保证在一个工作周期内，不会因杂质沉积而使滤芯2完全堵塞。油污等杂质在油压的作用下，逐渐沉积到滤芯2前端，滤芯2具有足够的体积，在一个工作周期内不会完全堵塞滤芯2上的所有过滤孔，使滤芯2仍可满足所需的过滤及通流效果，即满足钻井液循环系统压力、保证通流能力。在滤芯2前端的过滤孔逐渐被堵塞的过程中，可通过传感器等对压力进行测量，当测量的压力达到临界值时，即提醒工作人员需更换滤芯2，极大的提高了高压滤器的工作可靠性。

滤芯2在工作中存在脱落的可能性，为了避免滤芯2脱落对钻井系统造成重大影响，本申请提供的高压滤器，设置有缩径部12，缩径部12可有效拦阻脱落达到滤芯2，防止滤芯2进入后续钻井管路。

在一示例性实施例中，缩径部12直径小于滤芯2直径。

将缩径部12直径设置为小于滤芯2直径，可有效避免滤芯2脱落后直接进入后续管路中，同时，缩径部12的设置并不会影响正常的油液流通，这种方式无需另设其他部件，提高了高压滤器的工作可靠性。应当注意的是，缩径部12的直径并非必须小于滤芯2直径，也可大于滤芯2直径，此时，在由壬公头和容纳腔体之间(例如：缩径部12处)加装格栅板，用于拦截脱落的滤芯2，并且不影响油液流通。

在一示例性实施例中，滤芯2设置为一端开口的腔体，滤芯2的另一端及侧壁上均设置有过滤孔，滤芯2与容纳腔体13之间设置有间隙。

滤芯2设置有开口的一端作为流体入口，流体(钻井液或油液等)进入滤芯2后，部分流体从滤芯2的另一端流出，通过缩径部12进入后续管路，还有部分流体从滤芯2侧壁上的过滤孔流出，进入滤芯2与容纳腔体13之间的间隙，然后再流经缩径部12进入后续管路。

在一示例性实施例中，滤芯2包括端头21和筒壁22，端头21为球面形，筒壁22为圆柱形，端头21的开口端与筒壁22的一端相连。

滤芯2包括端头21和筒壁22，滤芯2脱落通常指的是端头21部分与筒壁22脱离，端头21部分进入后续管路的现象。本申请中，端头21采用球面形或椭球面形，可减少所受油液的冲击，减小端头21脱落的风险，端头21的开头端与圆柱形筒壁22的一端相连，连接方式可采用螺纹连接、卡扣连接等，当然，端头21与筒壁22也可采用一体成型。滤芯2采用高强度材料，降低破损的可能性。

在一示例性实施例中，端头21和筒壁22表面均匀分布有过滤孔。

端头21和筒壁22表面均匀分布有过滤孔，筒壁22轴向上设置较多的过滤孔，以保证在一个工作周期内，滤芯2不会被杂质完全堵塞。具体地，过滤孔的直径为0.5至1.5厘米，例如，过滤孔的直径可以是0.5厘米、1厘米、1.5厘米。

在一示例性实施例中，筒壁22的另一端设置有抵接部221，本体1上对应位置设置有限位部14，抵接部221抵接在限位部14以限制滤芯2的轴向运动。

筒壁22的一端与端头21相连，筒壁22的另一端(即滤芯2尾端)上设置有抵接部221，抵接部221可以是凸台，同时本体1的对应位置设有限位部14，限位部14可以是凹台，以限制滤芯2在轴向上向前的运动。应当注意的是，抵接部221与限位部14的结构并非一定是凸台或凹台，也可以是其他形式，例如：沿周向分布的多个凸起、限位挡板等，本申请对此并不限定。

在一示例性实施例中，高压滤器还包括定位环3，定位环3抵接在筒壁22的另一端以限制滤芯2的轴向运动。

定位环3抵住筒壁22的另一端，限制滤芯2在轴向上向后的运动，与前述的限位部14、抵接部221一同作用，限制滤芯2在轴向上的运动，防止液流冲击使滤芯2移动。

具体地，定位环3上设有凸出部31，本体1上对应位置设置有凹槽15，定位环3通过将凸出部31卡入凹槽15中使自身位置固定，从而对滤芯2进行限位。由壬母头16会被钻井液循环系统管线上另一半锤击由壬固定，从而进一步固定定位环3及滤芯2，防止其发生移动。

在一示例性实施例中，高压滤器还包括由壬公头锁帽4，由壬公头锁帽4安装在本体1的由壬公头11上。

在非使用状态时，将由壬公头锁帽4安装在由壬公头11上，保护由壬公头11免受损伤。

在一示例性实施例中，本体1上还设置有流向标识5，可避免高压滤器装反导致损坏以及影响正常使用。

在一示例性实施例中，由壬公头11为锤击由壬公头11，由壬母头16为锤击由壬母头16，以提高高压滤器在井下高压环境中的工作可靠性。

高压滤器使用锤击由壬连入钻井管路中，锤击由壬密封可靠,装卸快捷,通用互换性好，使得高压滤器在钻井液循环系统中的拆卸与安装方便可靠；本申请提供的滤芯2，拆卸清理时简单方便，并且不易锈死。

在本申请中的描述中，需要说明的是，术语“多个”是指两个或更多个，“上”、“下”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”、“安装”应做广义理解，例如，术语“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请描述的实施例是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于钻井液循环系统的高压滤器，其特征在于：包括本体和滤芯，所述本体包括容纳腔体、由壬公头和由壬母头，

所述由壬公头设置在所述容纳腔体的前端，所述由壬母头设置在所述容纳腔体的尾端，所述滤芯固定在所述容纳腔体内，所述滤芯表面设置有过滤孔，所述本体上还设置有缩径部，所述缩径部设置在所述由壬公头和所述容纳腔体之间。

2.根据权利要求1所述的高压滤器，其特征在于：所述缩径部直径小于所述滤芯直径，和/或，

所述由壬公头和所述容纳腔体之间设置有格栅。

3.根据权利要求1所述的高压滤器，其特征在于：所述滤芯设置为一端开口的腔体，所述滤芯的另一端及侧壁上均设置有过滤孔，所述滤芯与所述容纳腔体之间设置有间隙。

4.根据权利要求3所述的高压滤器，其特征在于：所述滤芯包括端头和筒壁，所述端头为球面形，所述筒壁为圆柱形，所述端头的开口端与所述筒壁的一端相连。

5.根据权利要求4所述的高压滤器，其特征在于：所述筒壁的另一端设置有抵接部，所述本体上对应位置设置有限位部，所述抵接部抵接在所述限位部以限制滤芯的轴向运动。

6.根据权利要求4所述的高压滤器，其特征在于：所述高压滤器还包括定位环，所述定位环抵接在所述筒壁的另一端以限制滤芯的轴向运动。

7.根据权利要求5所述的高压滤器，其特征在于：所述抵接部设置为凸台，所述限位部设置为与所述凸台相配合的凹台。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的高压滤器，其特征在于：所述高压滤器还包括由壬公头锁帽，所述由壬公头锁帽安装在所述本体的所述由壬公头上。

9.根据权利要求1至7中任意一项所述的高压滤器，其特征在于：所述本体上还设置有流向标识。

10.根据权利要求1至7中任意一项所述的高压滤器，其特征在于：所述由壬公头为锤击由壬公头，所述由壬母头为锤击由壬母头。