CN201297151Y

CN201297151Y - 开关式钻具防喷器

Info

Publication number: CN201297151Y
Application number: CNU2008202263745U
Authority: CN
Inventors: 秦明东
Original assignee: DONGYING CHUANYUAN PETROLEUM MECHANICAL MANUFACTURE Co Ltd
Current assignee: DONGYING CHUANYUAN PETROLEUM MECHANICAL MANUFACTURE Co Ltd
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2018-11-21

Abstract

本实用新型是一种开关式钻具防喷器，属于钻井井下工具。其特征是静止部分由防喷座、密封件和压帽组成。防喷座装在外壳体内腔的中上部，密封件装在防喷座内腔的上顶部，压帽装在外壳体内腔的上部。运动部分由滑动芯、回位弹簧、喷嘴、活塞和密封圈组成。滑动芯的上部插入防喷座的内腔，下部有外螺纹与活塞上部的内螺纹联接。喷嘴装在滑动芯的下端口内。活塞装在外壳体内腔的中下部，活塞外表面装密封圈。回位弹簧装在外壳体内腔下部活塞的下面。其主要优点是上部斜内流孔全部打开，几乎不受钻井液的冲蚀，其下部的喷嘴结构合理并采用工业陶瓷制造，使用寿命很长，能真正起到钻具防喷器的作用，避免井喷、井涌事故发生。防止钻井液喷到钻台上。

Description

开关式钻具防喷器

(一)技术领域

本实用新型涉及到土层或岩石钻井用的井下工具，属于钻井液循环系统的阀装置，具体而言是一种开关式钻具防喷器。

(二)背景技术

在钻井过程中，接单根或起钻时，为了防止环空里的钻井液倒返至钻柱内而喷撒到钻台上，更重要的是防止地层流体进入钻具发生井涌或井喷。要在钻柱底部联接一个钻具防喷器(或钻具单向阀、钻具浮阀、钻具防喷接头等)，主要是在钻柱内起单向阀的作用。目前，这种钻具防喷器的主要结构形式有箭形阀、蝶形阀、锥形阀及投入式防喷器等。其结构、材质甚至原理上都有一些缺点和不足之处，尤其是阀体、阀芯过流处很容易被钻井液冲蚀，使用寿命太短，在一趟钻之内失效而起不到防喷作用。经检索专利文献，有三篇弱相关对比文件：“一种井下钻具防喷器”(02285606.4)、“钻井用防喷溅装置”(200620086342.0)、“钻井接单根泥浆防喷器”(01110083.4)。前两篇属于单向阀类结构形成，易被钻井液冲蚀而失效，使用寿命短。第三篇是滑阀类结构形式，其滑动堵头与密封圈接触密封处，同样易被钻井液冲蚀而失效，使用寿命也较短。

(三)发明内容

鉴于上述已有技术存在的缺点和不足之处，本实用新型的目的，就在于研制提供一种与众不同的开关式钻具防喷器。防止被钻井液冲蚀而失效，大大延长使用寿命，避免井喷、井涌事故发生，也有利于改善钻井工作环境和防止浪费钻井泥浆。

上述目的是由下述技术方案实现的：

开关式钻具防喷器包括外壳体，静止部分和运动部分。其特征是静止部分由防喷座、密封件和压帽组成。防喷座装在外壳体内腔的中上部，密封件装在防喷座内腔的上顶部，压帽装在外壳体内腔的上部。运动部分由滑动芯、回位弹簧、喷嘴、活塞和密封圈组成。滑动芯的上部插入防喷座的内腔，滑动芯的下部有外螺纹与活塞上部的内螺纹连接。喷嘴装在滑动芯的下端口内。活塞装在外壳体内腔的中下部，活塞外表面装密封圈。回位弹簧装在外壳体内腔下部活塞的下面。

上述开关式钻具防喷器的外壳体为圆柱体形状。其上端部有内螺纹，下端部有外螺纹。其内腔有直径不同的三段，上段直径最大，下端直径最小。

上述开关式钻具防喷器的防喷座为圆柱体形状。其上端部为圆锥形，下半部外表面均布3～4条轴向棱筋。其内腔的上部与外表面之间均布3～4个斜内流孔。

上述开关式钻具防喷器的压帽为圆盘形状。其外表面有螺纹，下表面中心有圆锥形凹窝，端面圆周均布3～4个轴向过流孔。

上述开关式钻具防喷器的滑动芯为圆管形状。其下端部有外螺纹。

上述开关式钻具防喷器的喷嘴为圆柱体形状，有上口大下口小漏斗状内腔。

上述开关式钻具防喷器的活塞为圆盘形状。其外表面有几道环形密封圈槽，其内腔中部和上部有内螺纹。

按照上述技术方案制造成的开关式钻具防喷器，安装在钻头上方的钻柱上。在开泥浆泵时，不影响钻井液的正常循环；在停泵时，能迅速而有效地关闭防喷器，防止钻井液由钻柱内孔向上喷出。由于其上部的内流孔过流面积大，几乎不受钻井液的冲蚀；由于其下部的喷嘴结构形式合理并采用工业陶瓷制造，具有很强的耐冲蚀性；所以其使用寿命大大延长，能真正起到钻柱防喷器的作用，避免井喷、井涌事故发生，有利于改善钻台工作环境和减少钻井泥浆浪费。

(四)附图说明

附图1是本实用新型的整体结构示意图。

附图2是图1的C—C断面示意图。

附图3是图1中防喷座6的立体示意图。

(五)具体实施方式

结合附图说明一个实施例：

图1、2、3中，1是外壳体，2是回位弹簧，3是活塞，4是喷嘴，5是滑动芯，6是防喷座，7是密封件，8是压帽。A是轴向过流孔，B是斜内流孔。

由图1所示，开关式钻具防喷器包括外壳体1、静止部分和运动部分。其特征是静止部分由防喷座6、密封件7和压帽8组成。防喷座6装在外壳体1内腔的中上部，密封件7装在防喷座6内腔的上顶部，压帽8装在外壳体1内腔的上部。运动部分由滑动芯5、回位弹簧2、喷嘴5、活塞3和密封圈组成。滑动芯5的上部插入防喷座6的内腔，滑动芯5的下部有外螺纹与活塞3上部的内螺纹联接。喷嘴4装在滑动芯5的下端口内。活塞3装在外壳体1内腔的中下部，活塞3外表面装密封圈。回位弹簧2装在外壳体1内腔下部活塞3的下面。

由图1所示，外壳体1为圆柱体形状，其上端部有内螺纹，下端部有外螺纹，其内腔有直径不同的三段，上段直径最大，下端直径最小。由图1、2、3所示，防喷座6为圆柱体形状，其上端部为圆锥形，下半部外表面均布4条轴向棱筋，其内腔的上部与外表面之间均布4个斜内流孔B。由图1所示，压帽8为圆盘形状，其外表面有螺纹，下表面中心有圆锥形凹窝，端面圆周均布4个轴向过流孔A。滑动芯5为圆管形状，其下端部有外螺纹。喷嘴4为圆柱体形状，有上口大下口小漏斗状的内腔，用工业陶瓷制造。活塞3为圆盘形状，其外表面有几道环形密封圈槽，其内腔中部和上部有内螺纹。

开关式钻具防喷器动态工作过程是：

将该防喷器装在钻头上方的钻柱上。在开泵钻井液正常循环时，在压差的作用下，活塞3上端面受压，使回位弹簧2向下运动，带动滑动芯5向下运动，打开防喷座6的四个内流孔B，即打开防喷器。钻井液经轴向过流孔A、内流孔B、滑动芯5内腔及喷嘴4向下流动。在停泵时，回位弹簧2迅速推动活塞3并带动滑动芯5向上运动，关闭四个内流孔B，即关闭防喷器。从而防止钻井液沿钻柱内孔向上回流喷出，避免井喷、井涌事故发生。也防止钻井液浪费和污染环境。

开泵循环过程中，钻井液流经喷嘴4时流速较高，会产生一个微小的压降，以保持对回位弹簧2的压缩，保证四个内流孔B始终全部打开，此处不易受钻井液冲蚀，所以使用寿命延长。这也是本实用新型与众不同的结构创新和先进之处。

Claims

1.一种开关式钻具防喷器，包括外壳体(1)、静止部分和运动部分，其特征是静止部分由防喷座(6)、密封件(7)和压帽(8)组成，防喷座(6)装在外壳体(1)内腔的中上部，密封件(7)装在防喷座(6)内腔的上顶部，压帽(8)装在外壳体(1)内腔的上部；运动部分由滑动芯(5)、回位弹簧(2)、喷嘴(4)、活塞(3)和密封圈组成，滑动芯(5)的上部插入防喷座(6)的内腔，滑动芯(5)的下部有外螺纹与活塞(3)上部的内螺纹联接，喷嘴(4)装在滑动芯(5)的下端口内，活塞(3)装在外壳体(1)内腔的中下部，活塞(3)外表面装密封圈，回位弹簧(2)装在外壳体(1)内腔下部活塞(3)的下面。

2.根据权利要求1所述的开关式钻具防喷器，其特征是外壳体(1)为圆柱体形状，其上端部有内螺纹，下端部有外螺纹，其内腔有直径不同的三段，上段直径最大，下段直径最小。

3.根据权利要求1所述的开关式钻具防喷器，其特征是防喷座(6)为圆柱体形状，其上端部为圆锥形，下半部外表面均布3～4个轴向棱筋，其内腔的上部与外表面之间均布3～4个斜内流孔(B)。

4.根据权利要求1所述的开关式钻具防喷器，其特征是压帽(8)为圆盘形状，其外表面有螺纹，下表面中心有圆锥形凹窝，端面圆周均布3～4个轴向过流孔(A)。

5.根据权利要求1所述的开关式钻具防喷器，其特征是滑动芯(5)为圆管形状，其下端部有外螺纹。

6.根据权利要求1所述的开关式钻具防喷器，其特征是喷嘴(4)为圆柱体形状，有上口大下口小漏斗状的内腔。

7.根据权利要求1所述的开关式钻具防喷器，其特征是活塞(3)为圆盘形状，其外表面有几道环形密封圈槽，其内腔中部和上部有内螺纹。