CN200992985Y - 一种双壁钻井井下分流阀 - Google Patents

Abstract

一种油田石油钻井用的一种双壁钻井井下分流阀由本体公扣、本体、防转销钉、隔离套、弹簧、隔环、活塞环、内筒插入式密封连接公扣、本体母扣、密封胶圈、分流孔、平衡孔、内筒组成；内筒与隔离套丝扣连接，隔离套与本体通过防转销钉固定，弹簧、隔环活塞环和密封胶圈都随着内筒的上扣而安装到位，活塞环在弹簧的弹力作用下紧贴在内筒的台阶上，平衡孔和分流孔分别设在本体一侧中部，内筒插入式密封连接公扣与上部双壁钻杆的本体母扣丝扣连接。该阀解决了现有技术中存在的充气钻井时钻杆内为气液两相流，使钻井不能使用井下动力钻具、有线随钻仪器或MWD进行井眼控制的问题。本实用新型可广泛应用到油田石油钻井作业中。

Description

一种双壁钻井井下分流阀

技术领域：

本实用新型涉及一种油田石油钻井作业用的一种双壁钻井井下分流阀。

背景技术：

随着油田开发的持续开发，除众多的主力区块地层压力亏空严重外，一些原生性低压油田的开采也是势在必行，井漏、卡钻、防止油层污染等问题成为这类区块的钻井技术难点之一。充气钻井技术能有效预防井漏、卡钻、防止油层污染，施工工艺简单，而得到推广，但在应用中存在的一定问题，因为立管充气钻井钻杆内为气液两相流状态，使得定向井中不能应用井下动力钻具，有线随钻仪器或MWD进行井眼轨迹控制，因此限制了充气钻井技术的定向井的应用。双壁钻井是充气钻井的一种方法，它克服了上述的常规主管充气钻井存在的问题。目前国内未见到有该技术及其专用工具井下分流阀使用的报导。我们对双壁低压钻井技术进行研究，研制一种具有两个通道的钻杆，利用中心管正常泵入泥浆，而利用中心管与外管的环空向钻杆与井壁的环空之间注入空气，这样可以避免在钻柱中的气液混合状态和使用单流阀，使得无线或有线随钻对井眼轨迹控制及井下动力钻具的使用。

实用新型内容：

本实用新型目的在于提供一种双壁钻井井下分流阀，它解决了现有技术中存在的因为立管充气钻井时钻杆内为气液两相流状态，使得定向井中不能使用井下动力钻具、有线随钻仪器或MWD进行井眼控制，限制了充气钻井在水平井中的应用问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：双壁钻井井下分流阀是利用双壁钻杆环空间隙，作为充气钻井工艺的气体注入通道，让从钻井泵泵入的钻井液经钻头返出后和从空气压缩机注入的气体在分流阀处混合，通过降低该分流阀短节以上的液柱有效压力来达到降低井底环空循环压力的目的，从而实现低压油气藏的钻进；因这这种特殊的注气方式，使得钻杆中心管内的流体为单一的纯液相钻井液，在这种状态，MWD可以正常把井眼轨迹参数通过钻井液脉冲传到地面，而动力钻也可以正常工作，实现水平井、侧钻井的定向钻进；在确定好井眼环空的注气深度后，井下分流阀随钻具下入，连接在普通钻杆和双壁钻杆之间，实现双壁钻杆到普通钻杆的过渡。一种双壁钻井井下分流阀由本体公扣、本体、防转销钉、隔离套、弹簧、隔环、活塞环、内筒插入式密封连接公扣、本体母扣、密封胶圈、分流孔、平衡孔、内筒组成；内筒与隔离套丝扣连接，隔离套与本体通过防转销钉固定，弹簧、隔环活塞环和密封胶圈都随着内筒的上扣连接而安装到位，弹簧的下端紧贴在隔离套上端面，活塞环在弹簧的弹力作用下紧贴在内筒的台阶上，平衡孔和分流孔分别设在本体一侧中部平衡孔的作用是在活塞环下行时排出活塞环以下的流体，内筒插入式密封连接公扣与上部双壁钻杆的本体母扣丝扣连接。该阀工作时，从双壁钻杆间隙注入的空气经本体母扣与内筒上的内筒插入式密封连接公扣之间的间隙作用在活塞环上，并推动活塞环下行，弹簧逐渐被压缩，活塞环以下的流体经平衡孔排出，当活塞下行至本体上的分流孔以下时，气体进入到本体以外的环空内，从而实现气体的注入，在停止注气时活塞环上的空气作用力消失，活塞环在弹簧的弹力作用下回复到内筒的台阶上，从而封闭分流孔和环空之间的通道，使环空的流体在活塞环及其上的密封胶圈作用下不能进到双壁杆环形空间。

本实用新的有益效果是，结构简单，利用该分流阀在钻进过程中，双壁钻杆中心孔内的循环介质处于纯液相状态，环空井下分流接头以上处于气液两相流状态，这样降低了井底的循环压力，实现了低压钻井，同时双壁钻杆中心管的纯液相状态以及全连通状态保证了MWD的泥浆脉冲信号传输和井下动力钻具的正常工作，实现了定向井或水平井的充气钻井。

附图说明：

附图是本实用新型整体结构示意图。

图中，1、本体公扣，2、本体，3、防转销钉，4、隔离套，5、弹簧，6、隔环，7、活塞环，8、内筒插入式密封连接公扣，9、本体母扣，10、密封胶圈，11、分流孔，12、平衡孔，13、内筒。

具体实施方式：

在附图中，一种双壁钻井井下分流阀由本体公扣1、本体2、防转销钉3、隔离套4、弹簧5、隔环6、活塞环7、内筒插入式密封连接公扣8、本体母扣9、密封胶圈10、分流孔11、平衡孔12、内筒13组成；内筒13与隔离套4丝扣连接，隔离套4与本体2通过防转销钉3固定，弹簧5、隔环6、活塞环7和密封胶圈10都随着内筒13的上扣连接而安装到位，弹簧5的下端紧贴在隔离套4上端面，活塞环7在弹簧5的弹力作用下紧贴在内筒13的台阶上，平衡孔12和分流孔11分别设在本体2一侧的中部，平衡孔12和分流孔的11的作用是在活塞环7下行时排出活塞环以下的流体，内筒插入式密封连接公扣8与上部双壁钻杆的本体母扣9丝扣连接。

Claims (1)

1、一种双壁钻井井下分流阀由本体公扣(1)、本体(2)、防转销钉(3)、隔离套(4)、弹簧(5)、隔环(6)、活塞环(7)、内筒插入式密封连接公扣(8)、本体母扣(9)、密封胶圈(10)、分流孔(11)、平衡孔(12)、内筒(13)组成；其特征在于：内筒(13)与隔离套(4)丝扣连接，隔离套(4)与本体(2)通过防转销钉(3)固定，弹簧(5)、隔环(6)、活塞环(7)和密封胶圈(10)都随着内筒(13)的上扣连接而安装到位，弹簧(5)的下端紧贴在隔离套(4)上端面，活塞环(7)在弹簧(5)的弹力作用下紧贴在内筒(13)的台阶上，平衡孔(12)和分流孔(11)分别设在本体(2)一侧的中部，内筒插入式密封连接公扣(8)与上部双壁钻杆的本体母扣(9)丝扣连接。

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