CN114458164A - 防喷溅装置、起钻方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种防喷溅装置、起钻方法及系统，涉及油气技术领域。本申请提供的防喷溅装置中的两个挡板能够相对转动，且可以围成中空的筒状结构。在起钻之前，可以采用该两个挡板包围钻具，使得起钻过程中从该钻具内流出的流体可以被限流在该两个挡板围成的中空的筒状结构内。由此，可以避免从钻具内喷溅出的流体影响工作人员正常施工，以及可以避免造成环境污染。

Description

防喷溅装置、起钻方法及系统

技术领域

本申请涉及油气技术领域，特别涉及一种防喷溅装置、起钻方法及系统。

背景技术

起钻是一种将下入到井内的钻具提升到地面的作业。

相关技术中，由于井底阀失效、泄油器未打开或水眼堵塞等原因，会导致在起钻过程中，钻具内流体(主要是泥浆、原油、地层水和油水混合物等)无法回流至井筒内。进而，在将钻具的丝扣卸开并上提钻具时，上部钻具内的流体会从钻具内高速流出，造成作业人员施工不便和环境污染。

发明内容

本申请提供了一种防喷溅装置、起钻方法及系统，可以解决相关技术中在起钻时，流体从钻具内流出导致的作业人员施工不便和环境污染的问题。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种防喷溅装置，应用于起钻系统；所述装置包括：第一挡板和第二挡板；

所述第一挡板的第一边与所述第二挡板的第一边转动连接，所述第一挡板的第二边能够向靠近或远离所述第二挡板的第二边的方向转动；

在所述第一挡板的第二边与所述第二挡板的第二边接触后，所述第一挡板和所述第二挡板围成中空的筒状结构，所述筒状结构用于包围待起钻的钻具；

其中，所述第一边平行于所述第二边。

可选地，所述装置还包括：第一盖板和第二盖板；

所述第一挡板的第三边与所述第一盖板固定连接，所述第二挡板的第三边与所述第二盖板固定连接；

在所述第一挡板的第二边与所述第二挡板的第二边接触后，所述第一盖板和所述第二盖板围成钻具孔，所述钻具孔用于设置所述钻具；

其中，所述第一盖板和所述第二盖板均平行于所述第三边，且均垂直于所述第一边。

通过设置该第一盖板和第二盖板，可以进一步防止从钻具内流出的流体喷溅至挡板外，确保了防喷溅的效果。

可选地，该第一挡板和第一盖板可以为一体结构，该第二挡板和该第二盖板也可以为一体结构。

或者，该第一挡板和该第一盖板可以为分立的结构，该第二挡板和该第二盖板也可以为分立的结构。并且，该第一挡板和该第一盖板可以焊接，该第二挡板和该第二盖板可以焊接。或者，该第一挡板和该第一盖板可以可拆卸连接，该第二挡板和该第二盖板也可以可拆卸连接。

可选地，所述第一挡板和所述第二挡板均为弧形挡板。相应的，该第一盖板和第二盖板可以拼接成圆环形结构。例如，该第一盖板和第二盖板可以均为半环形结构。

可选地，所述第一挡板的弧度小于所述第二挡板的弧度。

可选地，所述装置还包括：至少一个合页；

每个所述合页的一端与所述第一挡板的第一边固定连接，另一端与所述第二挡板的第一边固定连接。

在本申请提供的方案中，该装置可以包括多个合页，从而确保该第一挡板与第二挡板之间的稳定连接。

可选地，所述第一挡板和所述第二挡板的材质均为塑料。

可选地，所述装置还包括：设置在所述第一挡板上的握持部和锁紧机构；

所述锁紧机构用于与所述第二挡板固定连接。

可选地，所述筒状结构的外径可以为650毫米，所述第一挡板的厚度范围和所述第二挡板的厚度范围均为3毫米至5毫米。所述第一挡板的高度和所述第二挡板的高度均可以为1米左右。

另一方面，提供了一种起钻方法，所述方法包括：

将钻机与第一钻具的一端连接，并将所述第一钻具起出钻台；

将卡瓦与第二钻具的一端连接，其中，所述第二钻具的一端还通过丝扣与所述第一钻具的另一端连接；

解除所述第一钻具与所述第二钻具之间的丝扣连接；

将防喷溅装置包围在所述第一钻具与所述第二钻具的连接处，其中，所述防喷溅装置为如上述方面所提供的装置；

上提所述第一钻具。

可选地，在所述第一钻具内的流体流出后，即可取下所述防喷溅装置。

可选地，在设置在该防喷溅装置时，可以使得该防喷溅装置的中轴线与该第一钻具的轴线对准。也即是，使得该第一钻具位于该防喷溅装置的中心处。

又一方面，提供了一种起钻系统，所述系统包括：钻机，卡瓦，以及如上述方面所提供的防喷溅装置；

其中，所述钻机用于与待起钻的第一钻具的一端连接，所述第一钻具的另一端与第二钻具的一端通过丝扣连接；

所述卡瓦用于与所述第二钻具的一端连接，从而避免在将第一钻具起出后，该第二钻具掉落至井下；

所述防喷溅装置用于包围所述第一钻具与所述第二钻具的连接处。

本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本申请提供了一种防喷溅装置、起钻方法及系统，该防喷溅装置中的两个挡板能够相对转动，且可以围成中空的筒状结构。在起钻之前，可以采用该两个挡板包围钻具，使得起钻过程中从该钻具内流出的流体可以被限流在该两个挡板围成的中空的筒状结构内。由此，可以避免从钻具内喷溅出的流体影响工作人员正常施工，以及可以避免造成环境污染。

并且，本申请提供的防喷溅装置的使用范围广泛，可用于钻井或井下作业时的起钻施工。该防喷溅装置的结构简单，加工方便，且生产成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种防喷溅装置的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的另一种防喷溅装置的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的又一种防喷溅装置的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的再一种防喷溅装置的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种起钻方法的流程图。

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，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

本申请实施例提供一种防喷溅装置，该防喷溅装置可以应用于起钻系统，其能够在起钻过程中防止钻具内的流体喷溅，进而可以避免流体喷溅导致的施工不便和环境污染的问题。

参考图1，本申请实施例提供的防喷溅装置可以包括：第一挡板01和第二挡板02。

其中，该第一挡板01的第一边与该第二挡板02的第一边转动连接，该第一挡板01的第二边能够向靠近或远离该第二挡板02的第二边的方向转动。

在该第一挡板01的第二边与该第二挡板02的第二边接触后，如图2所示，该第一挡板01和该第二挡板02能够围成中空的筒状结构，该筒状结构可以用于包围待起钻的钻具。

其中，该第一边平行于该第二边，且该第一边和第二边可以均平行于待起钻的钻具的轴线。

在采用本申请实施例提供的防喷溅装置进行起钻时，参考图1，可以先将该第一挡板01向远离该第二挡板02的第二边的方向转动，从而将该防喷溅装置打开。然后即可将该防喷溅装置设置在待起钻的钻具的外围，使得该钻具位于防喷溅装置的中心处。之后，参考图2，即可将该第一挡板01向靠近该第二挡板02的第二边的方向转动，使得该第一挡板01和第二挡板02能够围成中空的筒状结构。

由于该第一挡板01和第二挡板02围成的筒状结构能够包围住待起钻的钻具，因此在起钻过程中，该防喷溅装置能够有效遮挡从该钻具内喷溅出的流体，从而可以避免环境污染，以及避免影响正常施工。

综上所述，本申请实施例提供了一种防喷溅装置，该防喷溅装置中的两个挡板能够相对转动，且可以围成中空的筒状结构。在起钻之前，可以采用该两个挡板包围钻具，使得起钻过程中从该钻具内流出的流体可以被限流在该两个挡板围成的中空的筒状结构内。由此，可以避免从钻具内喷溅出的流体影响工作人员正常施工，以及可以避免造成环境污染。

可选地，图3是本申请实施例提供的另一种防喷溅装置的结构示意图，如图3所示，该装置还可以包括：第一盖板03和第二盖板04。

该第一挡板01的第三边与该第一盖板03固定连接，该第二挡板02的第三边与该第二盖板04固定连接。

并且，在该第一挡板01的第二边与该第二挡板02的第二边接触后，如图4所示，该第一盖板03和该第二盖板04可以围成钻具孔00，该钻具孔00可以用于设置该钻具。

其中，该第一盖板03和该第二盖板04可以均平行于该第三边，且均垂直于该第一边。

在本申请实施例中，该钻具孔00可以为圆形通孔，且该钻具孔00的孔径可以稍大于待起钻的钻具。当然，该钻具孔00的形状也可以为其他形状，例如可以为椭圆形或矩形等，本申请实施例对此不做限定。

本申请实施例提供的防喷溅装置，通过设置该第一盖板03和第二盖板04，可以进一步防止从钻具内流出的流体喷溅至挡板外，确保了防喷溅的效果。

作为一种可选的实现方式，该第一挡板01和该第一盖板03可以为一体结构，该第二挡板02和该第二盖板04也可以为一体结构。

作为另一种可选的实现方式，该第一挡板01和该第一盖板03可以为分立的结构，该第二挡板02和该第二盖板04也可以为分立的结构。并且，该第一挡板01和该第一盖板03可以焊接，该第二挡板02和该第二盖板04可以焊接。或者，该第一挡板01和该第一盖板03之间可以可拆卸连接，该第二挡板02和该第二盖板04也可以可拆卸连接。例如，挡板和盖板之间可以通过螺栓或卡接件等方式可拆卸连接。

其中，对于该防喷溅装置中，盖板和挡板为一体结构，或固定连接的场景，可以有效确保该防喷溅装置的密封性能，进而确保防喷溅的效果。对于该盖板和挡板可拆卸连接的场景，则可以便于安装和拆卸该防喷溅装置，以及可以便于对该防喷溅装置进行检查、维修和清理。

可选地，参考图1和图3，该第一挡板01和该第二挡板02可以均为弧形挡板。相应的，参考图2和图4，该第一挡板01和该第二挡板02围成的筒状结构可以为圆筒状，即该筒状结构的横截面为圆形或椭圆形。

并且，参考图3和图4，该第一盖板03和该第二盖板04可以拼接成圆环形结构。例如，该第一盖板03和该第二盖板04均可以为半环形结构。

可选地，参考图1和图2，该第一挡板01的弧度可以小于该第二挡板02的弧度。也即是，该第一挡板01的尺寸可以较小，而该第二挡板02的尺寸可以较大。

当然，如图3和图4所示，该第一挡板01的弧度和该第二挡板02的弧度也可以相等。即该两个挡板的尺寸可以相等。

应理解的是，在本申请实施例中，该第一挡板01和该第二挡板02围成的筒状结构的横截面的形状还可以为多边形。例如，可以为三角形或矩形。相应的，该第一挡板01和该第二挡板02可以为平面板，且该第一挡板01和该第二挡板02中至少一个挡板可以为由多个平面板拼接而成的板状结构，其中每相邻两个平面板之间具有一定的夹角。

可选地，如图1所示，本申请实施例提供的防喷溅装置还可以包括：至少一个合页05。

该每个合页05的一端可以与该第一挡板01的第一边固定连接，另一端可以与该第二挡板02的第一边固定连接，由此即可实现该第一挡板01和该第二挡板02的转动连接。

示例的，参考图1，该防喷溅装置可以包括多个合页05，且该多个合页05可以等间距排布。通过设置多个合页05，可以确保该第一挡板01和该第二挡板02之间的转动连接的可靠性。

在本申请实施例中，该第一挡板01和该第二挡板02的材质可以均为塑料。同理，该第一盖板03和该第二盖板04的材质也可以均为塑料。

通过采用塑料制成防喷溅装置，一方面可以有效降低该防喷溅装置的成本，另一方面可以确保该防喷溅装置的重量较轻，便于施工人员安装使用，即提高了该防喷溅装置的使用便利性。

可选地，参考图2和图4，该防喷溅装置还可以包括：设置在该第一挡板01上的握持部06(即把手)。并且，该握持部06可以设置在该第一挡板01远离钻具的一侧，即第一挡板01的外侧。

通过在第一挡板01的外侧设置握持部06，可以便于施工人员通过该握持部06转动该第一挡板01，从而有效提高了该防喷溅装置的使用便利性。

可选地，继续参考图2和图4，该防喷溅装置还可以包括：设置在该第一挡板01上的锁紧机构07；该锁紧机构07可以用于与该第二挡板02固定连接。

从图2和图4可以看出，该锁紧机构07也设置在该第一挡板01远离钻具的一侧，即第一挡板01的外侧。

通过该锁紧机构07可以将第一挡板01和第二挡板02固定连接，从而确保该第一挡板01和第二挡板02所围成的筒状结构的密封性能。由此，可以避免从钻具内流出的流体将第一挡板01冲撞开而流出至挡板外。

示例的，该锁紧机构07可以为卡接件，该第二挡板02上可以设置有卡接槽，该锁紧机构07可以卡接在该卡接槽内。

或者，该锁紧机构07可以包括：设置在该第一挡板01上的第一连接件，设置在该第二挡板02上的第二连接件，以及固定件。该固定件可以用于连接该第一连接件和第二连接件，从而将该第一挡板01和第二挡板02固定连接。

在本申请实施例中，为了进一步确保两个挡板之间的密封性能，该防喷溅装置中可以设置有多个锁紧机构07。

可选地，在本申请实施例中，该第一挡板01和第二挡板02所围成的筒状结构的外径可以为650毫米。

该第一挡板01的厚度和该第二挡板02的厚度可以相等，且该每个挡板的厚度范围可以为3毫米至5毫米。该第一挡板01的高度和该第二挡板02的高度可以相等，且该每个挡板的高度可以为1米左右。其中，挡板的高度方向平行于钻具的轴线方向。

综上所述，本申请实施例提供了一种防喷溅装置，该防喷溅装置中的两个挡板能够相对转动，且可以围成中空的筒状结构。在起钻之前，可以采用该两个挡板包围钻具，使得起钻过程中从该钻具内流出的流体可以被限流在该两个挡板围成的中空的筒状结构内。由此，可以避免从钻具内喷溅出的流体影响工作人员正常施工，改善了施工人员的作业环境，可以防止人员滑到受伤。并且，可以避免流出的流体造成环境污染，以及可以降低施工人员清理污染物的劳动强度。

本申请实施例提供的防喷溅装置的结构简单，加工方便，生产成本较低。并且，该防喷溅装置的使用范围广泛，可用于钻井或井下作业时的起钻施工。在实际应用中，还可根据不同钻具的尺寸，相应调整防喷溅装置中两个盖板所围成的钻具孔的尺寸，从而适用于不同尺寸钻具。

本申请实施例还提供了一种起钻方法，该起钻方法可以采用上述实施例提供的防喷溅装置完成。参考图5，该方法可以包括：

步骤101、将钻机与第一钻具的一端连接，并将第一钻具起出钻台。

起钻过程中，可以先将钻机与第一钻具的一端连接，并通过该钻机将第一钻具起出钻台。例如，可以将第一钻具起出至钻台的转盘面以上。

步骤102、将卡瓦与第二钻具的一端连接。

其中，该第二钻具的一端还通过丝扣与该第一钻具的另一端连接。为了避免将第一钻具起出后，该第二钻具掉落至井内，需要先采用卡瓦与第二钻具的一端连接。也即是，可以在第一钻具接箍以下座好卡瓦。其中，该卡瓦也可以称为安全卡瓦。

步骤103、解除该第一钻具与该第二钻具之间的丝扣连接。

在安装好卡瓦后，即可解除该第一钻具与该第二钻具之间的丝扣连接。例如，可以采用液压大钳卸开该第一钻具与第二钻具之间的丝扣。

步骤104、将防喷溅装置包围在该第一钻具与该第二钻具的连接处。

在将第一钻具与该第二钻具之间的丝扣连接解除后，即可将本申请实施例提供的防喷溅装置包围在该第一钻具与该第二钻具的连接处。

例如，可以先将该第一挡板向远离该第二挡板的第二边的方向转动，从而将该防喷溅装置打开。然后即可将该防喷溅装置设置在该第一钻具的外围，使得该第一钻具位于防喷溅装置的中心处。之后，可以将该第一挡板向靠近该第二挡板的第二边的方向转动，使得该第一挡板、第二挡板、第一盖板和第二盖板能够将第一钻具与第二钻具的连接处密封。

应理解的是，在本申请实施例中，在起钻作业前，还应确保该防喷溅装置完好。在安装该防喷溅装置时，应确保该防喷溅装置放置平稳。并且，在放置该防喷溅装置时，可以使得该防喷溅装置正对转盘的方补心，以便从第一钻具内流出的流体能够完全流至钻台下部的泥浆伞内。

步骤105、上提该第一钻具。

在将该防喷溅装置罩在第一钻具与第二钻具的连接处，并确保该防喷溅装置密封后，司钻即可缓慢上提第一钻具。例如，可以将第一钻具上提20至50厘米。此时，该第一钻具内的流体将从该第一钻具的丝扣处流出，并可以在防喷溅装置的引流下，流至钻台底部的泥浆伞内，最后再回流至循环罐内。

应理解的是，在执行起钻和上提钻具等操作时，需确保安全平稳，避免上提钻具过高过快。

步骤106、在该第一钻具内的流体流出后，取下该防喷溅装置。

待该第一钻具内的流体全部流出后，即可打开该第一挡板，并取下该防喷溅装置。该取下的防喷溅装置可以放置在钻台之外不影响施工的空旷区域。

之后，若要继续对第二钻具起钻，则可以重复执行上述步骤101至步骤106所示的方法，本申请实施例对此不再赘述。

应理解的是，上述起钻作业过程应符合SY/T5587.5-2018标准的规定。在安装和取卸防喷溅装置时，要确保操作平稳，避免机械伤害。在将防喷溅装置打开和闭合时，也要确保操作平稳，并且，闭合该防喷溅装置时需确保两个挡板密封。

综上所述，本申请实施例提供了一种起钻方法，在起钻之前，可以采用防喷溅装置包围钻具，从而使得起钻过程中从该钻具内流出的流体可以被限流在该防喷溅装置围成的区域内。由此，可以避免从钻具内喷溅出的流体影响工作人员正常施工，以及可以避免造成环境污染。

本申请实施例还提供了一种起钻系统，该起钻系统可以包括：钻机，卡瓦，以及如上述实施例提供的防喷溅装置；

其中，该钻机用于与待起钻的第一钻具的一端连接，该第一钻具的另一端与第二钻具的一端通过丝扣连接。

该卡瓦用于与该第二钻具的一端连接。该防喷溅装置用于包围该第一钻具与该第二钻具的连接处。

应理解的是，本申请中术语“第一”“第二”等字样用于对作用和功能基本相同的相同项或相似项进行区分，应理解，“第一”、“第二”、“第n”之间不具有逻辑或时序上的依赖关系，也不对数量和执行顺序进行限定。例如，在不脱离各种所述示例的范围的情况下，第一挡板可以被称为第二挡板，并且类似地，第二挡板可以被称为第一挡板。

本申请中术语“至少一个”的含义是指一个或多个，本申请中术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个合页可以是指两个合页，或两个以上的合页。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防喷溅装置，其特征在于，应用于起钻系统；所述装置包括：第一挡板和第二挡板；

所述第一挡板的第一边与所述第二挡板的第一边转动连接，所述第一挡板的第二边能够向靠近或远离所述第二挡板的第二边的方向转动；

在所述第一挡板的第二边与所述第二挡板的第二边接触后，所述第一挡板和所述第二挡板围成中空的筒状结构，所述筒状结构用于包围所述起钻系统中待起钻的钻具；

其中，所述第一边平行于所述第二边。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一盖板和第二盖板；

所述第一挡板的第三边与所述第一盖板固定连接，所述第二挡板的第三边与所述第二盖板固定连接；

在所述第一挡板的第二边与所述第二挡板的第二边接触后，所述第一盖板和所述第二盖板围成钻具孔，所述钻具孔用于设置所述钻具；

其中，所述第一盖板和所述第二盖板均平行于所述第三边，且均垂直于所述第一边。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一挡板和所述第二挡板均为弧形挡板。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一挡板的弧度小于所述第二挡板的弧度。

5.根据权利要求1至4任一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：至少一个合页；

每个所述合页的一端与所述第一挡板的第一边固定连接，另一端与所述第二挡板的第一边固定连接。

6.根据权利要求1至4任一所述的装置，其特征在于，所述第一挡板和所述第二挡板的材质均为塑料。

7.根据权利要求1至4任一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：设置在所述第一挡板上的握持部和锁紧机构；

所述锁紧机构用于与所述第二挡板固定连接。

8.根据权利要求1至4任一所述的装置，其特征在于，所述第一挡板的厚度范围和所述第二挡板的厚度范围均为3毫米至5毫米。

9.一种起钻方法，其特征在于，所述方法包括：

将钻机与第一钻具的一端连接，并将所述第一钻具起出钻台；

将卡瓦与第二钻具的一端连接，其中，所述第二钻具的一端还通过丝扣与所述第一钻具的另一端连接；

解除所述第一钻具与所述第二钻具之间的丝扣连接；

将防喷溅装置包围在所述第一钻具与所述第二钻具的连接处，其中，所述防喷溅装置为如权利要求1至8任一所述的装置；

上提所述第一钻具。

10.一种起钻系统，其特征在于，所述系统包括：钻机，卡瓦，以及如权利要求1至8任一所述的防喷溅装置；

其中，所述钻机用于与待起钻的第一钻具的一端连接，所述第一钻具的另一端与第二钻具的一端通过丝扣连接；

所述卡瓦用于与所述第二钻具的一端连接；

所述防喷溅装置用于包围所述第一钻具与所述第二钻具的连接处。

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