CN201687408U - 一种分流接头 - Google Patents
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Abstract
一种分流接头，涉及石油天然气开发修井作业的工具制造技术领域，采用分流的方法，设计了一种可满足上部井段洗井的大排量和小尺寸螺杆钻具正常工作小排量的分流接头，本实用新型由分流接头构成，分流接头的上下端是连接螺纹，在分流接头上设置有分流孔；解决了现有技术为了满足钻磨工艺要求，只能加大排量，使螺杆钻具超负荷工作，导致螺杆钻具使用寿命短的问题；具有控制分流，确保螺杆钻具以最优流量工作，避免井下复杂，延长螺杆钻具寿命，提高作业效率的特点。
Description
技术领域：一种分流接头，用于在小井眼中采用螺杆钻具进行井下的修井作业，涉及石油天然气开发中的修井作业的工具制造技术领域。
背景技术：目前，螺杆钻具是井下修井作业常用的修井工具，广泛用于钻磨作业，但是，在小尺寸尾管内进行修井作业时使用螺杆钻具进行钻磨作业，由于井眼较小，就会受到井眼尺寸的限制，原因是：由于生产井下部的井眼尺寸小，使用的螺杆钻具的尺寸也要小，而小尺寸的螺杆钻具的额定流量较低，为了满足洗井的需要，生产井上部大尺寸的尾管或者套管内洗井又需要较大的排量，而能够用于生产井下部小井眼的小尺寸螺杆钻具的额定流量较低，低于上部大尺寸尾管或者套管内洗井携砂需要的大排量，如果钻磨过程中产生的钻屑不能及时被携带到地面，就会向下沉，这样就容易发生卡钻等井下复杂情况，因此不能满足钻磨工艺的要求；如：在井身结构为139.7mm的套管、101.6mm尾管的小井眼中进行尾管内的钻磨作业，修井常用的钻磨管柱由下而上依次为：钻磨工具、73螺杆钻具、60.3mm油管和73mm油管，139.7mm的套管内需要的洗井排量一般不小于8L/s，但是，目前使用的73螺杆钻具在额定流量马达压降2.4MPa、额定转速125～270RPM时的额定流量仅为2～4L/s，远低于洗井需要的排量，又如：在井身结构为244.5mm的套管、177mm尾管、127mm尾管的小井眼内实施钻磨作业，修井常用钻磨管柱由下而上依次为：钻磨工具、89螺杆钻具或者95螺杆钻具，然后是油管，油管是规格是：在127mm尾管内用73mm油管，244.5mm的套管和177mm尾管内用73mm油管或者89mm油管，在244.5mm的套管内需要的洗井排量一般不小于24L/s，在177mm的尾管内需要的洗井排量一般不小于14L/s，但是，目前的89螺杆钻具在额定马达压降2.4MPa、额定转速95～200RPM时的额定流量仅为3～8L/s，就是95螺杆钻具的额定流量一般也不超过13L/s，因此也不能满足钻磨工艺要求；由于受尺寸的限制，转子难以制造成空心的转子，小尺寸的螺杆钻具也不能制造成中空分流型的螺杆钻具，因此进入螺杆钻具的修井液全部需要通过马达，但是，即使小尺寸螺杆钻具以最大额定流量工作也不能满足钻磨工艺要求，为了满足钻磨工艺要求，只能加大排量，使螺杆钻具超负荷工作，这样会导致螺杆钻具的转子超速转动，马达压降增加，磨损加快，并且因此导致螺杆钻具使用寿命短、容易发生损坏、断落以及卡钻等井下复杂；为了解决小尺寸螺杆钻具额定流量小、不能满足钻磨工艺的问题，现有技术的通常作法是：①使螺杆钻具超过额定流量工作，②调节修井液性能增加其携带钻屑能力，③使用研磨性钻磨工具，减小钻磨产生的钻屑颗粒的外径，降低钻屑下沉速度，④降低钻磨速度以降低修井液中的钻屑含量，并定时将钻磨工具提离井底进行循环，以便清除钻屑；这些办法虽然可以解决一些问题，但是，这些办法不仅效率低、成本高，而且由于没有解决小尺寸螺杆钻具额定流量小限制钻磨工艺的问题，因此还是不能从根本上解决存在的问题。
发明内容：本发明的目的是针对现有技术的问题，采用分流的方法，设计了一种即可满足上部井段洗井的大排量，又能满足小尺寸螺杆钻具正常工作小排量的分流接头。
本发明是这样实现的：本发明由一个短接构成，其特征在于：所述短节由分流接头构成，分流接头的上端是连接母螺纹，下端是连接公螺纹，在分流接头上设置有分流孔；
所述分流孔的出口是向上倾斜开设的；
在所述分流孔中设置有喷嘴；
在所述分流接头上设置有2～6个分流孔；
所述分流孔的中心线与分流接头中心线的夹角为30°～60°；
实施钻磨作业时，在钻具组合上连接分流接头，连接顺序是：如果是双层尾管的小井眼，需要分别在螺杆钻具10与下部油管8之间连接一个下分流接头12，在两根上部油管6与7之间连接一个上分流接头5，钻磨工具9连接在螺杆钻具10的下端，上分流接头5和下分流接头12的结构和用途是一样的；钻具组合下入井后，由地面设备注入的修井液先经过上分流接头5，在压力下，轴向的流体一部分通过上端分流接头的中心通道向下流动，另一部分通过分流孔4进入环空，直接向上流动；由中心通道继续向下流动的轴向修井液经过上部油管7、下部油管8后到达下分流接头12，在下分流接头12处，修井液再次被分流，轴向流动的修井液继续向下为螺杆钻具10提供动力，其余部分通过下分流接头12的分流孔11进入环空后向上流动，流过螺杆钻具10的修井液经过钻磨工具9后携带钻磨产生的钻屑向上流动，在向上流动的过程中先与下分流接头12分出的修井液汇合向上，然后再与上分流接头5分出的修井液汇合，然后共同携带井内的钻屑向上流动，直到返出井口；如果是单层尾管的小井眼时，只需要在螺杆钻具10与下部油管8之间连接一个下分流接头12就可以完成修井液的分流。
本发明的优点和有益效果是：本分流接头上设置的分流孔可以通过更换喷嘴，改变喷嘴的直径和设置分流孔的数量控制分流的量，还可以通过设置堵头或者设置喷嘴来确定喷嘴的数量，以便达到控制喷嘴的数量，最终达到控制分流接头的分流量，确保螺杆钻具以最优流量工作，同时也确保尾管和套管内的洗井排量，满足钻磨工艺要求，有效的避免了井下复杂，同时也延长了螺杆钻具寿命，提高了作业效率，节约了作业成本。
附图说明：
图1是本发明放大的局部剖面结构示意图。
图2是本发明在双层尾管中钻磨管柱中的设置连接示意图。
图3是本发明在单层尾管中钻磨管柱中的设置连接示意图。
具体实施方式：下面结合附图给出本发明的实施例：
本发明包括分流接头，分流接头的上端是连接母螺纹1，下端是连接公螺纹3，在分流接头上设置有分流孔，为了使分出的修井液直接向上流动，设置的分流孔的出口是向上倾斜开设的；为了达到控制分流量的目的，在分流接头上设置有2～6个分流孔、在分流孔中可以设置外径相同、内径不同的喷嘴，或者设置不带通孔的堵头；为了分流的顺利实现，分流孔的中心线与分流接头中心线的夹角为30°～60°；
实施例1
以两层尾管，设置两个分流接头的小井眼为例：
井身结构：套管15×大尺寸尾管14×小尺寸尾管13，管柱组合从下到上依次为：钻磨工具9、螺杆钻具10、下分流接头12、下部油管8、上部油管6和7、上分流接头5；下部油管8下入小尺寸尾管13中，上部油管6和7下入大尺寸尾管14和套管15内，下部油管8的外径小于上部油管6和7的外径；当钻磨工具9钻至预定井深时，用于小尺寸尾管13的下部油管8的顶部应高于小尺寸尾管13的顶部5m～10m；钻磨作业时，下分流接头12应始终在小尺寸尾管13内，上分流接头5应始终在大尺寸尾管14内，并尽量靠近大尺寸尾管14的顶部；实施钻磨作业时，由地面设备注入的修井液由上部油管6，进入上分流接头5，在压力下，轴向的流体一部分通过上分流接头5的中心通道向下流动，由于在上分流接头5上设置由分流孔4，所以，一部分修井液将被分流，分流部分的修井液通过分流孔4进入环空，直接向上流动；向下的轴向流修井液流经上部油管7、下部油管8到达下分流接头12，在下分流接头12处，由于设置的分流孔11，修井液再次被分流，轴向流的部分继续向下流动，为螺杆钻具10提供动力，其余部分通过下分流接头12的分流孔11进入环空，由于分流孔的出口是向上倾斜设置的，所以分出的修井液就会直接向上流动，向下的轴向流修井液流过螺杆钻具10，为螺杆钻具提供动力后，再经过钻磨工具9后进入环空，携带钻磨产生的钻屑在小尺寸尾管13中向上流动，并与从分流孔11分流出来的修井液汇合向上流动，并进入大尺寸尾管14内，继续向上流动，在向上流动的过程中再与从分流孔4分流出来的修井液汇合向上流动，进入套管15内，继续向上流动，携带井内的钻屑向上流动，直到返出井口。
实施例2
以单层尾管，设置一个分流接头的小井眼为例：
井身结构为：套管15×尾管13，管柱组合从下到上依次为：钻磨工具9、螺杆钻具10、下分流接头12、下部油管8、上部油管6；
由于是单层尾管，所以在组合中只需要设置下分流接头12，实施钻磨作业时，由地面设备注入修井液，在压力下，轴向流部分的修井液通过上部油管6、下部油管8达到下分流接头12，在下分流接头12处，修井液开始分流，轴向流部分向下为螺杆钻具10提供动力，其余部分通过下分流接头12的分流孔11进入环空向上流动，向下流过螺杆钻具10的修井液经过钻磨工具9后携带钻削在小尺寸尾管13中向上流动，在向上流动的过程中与从分流孔11分流出来的修井液汇合继续向上流动，经过套管15的环空，带动井底的钻削向上流动，直到返出井口。
Claims (5)
1.一种分流接头，由一个短接构成，其特征在于：所述短节由分流接头构成，分流接头的上端是连接母螺纹，下端是连接公螺纹，在分流接头上设置有分流孔。
2.根据权利要求1所述的分流接头，其特征在于：所述分流孔的出口是向上倾斜开设的。
3.根据权利要求1所述的分流接头，其特征在于：在所述分流孔中设置有喷嘴。
4.根据权利要求1所述的分流接头，其特征在于：在所述分流接头上设置有2～6个分流孔。
5.根据权利要求1所述的分流接头，其特征在于：所述分流孔的中心线与分流接头中心线的夹角为30°～60°。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104832110A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-08-12 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 双层连续油管的分流连接器 |
| CN109973025A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-07-05 | 无锡锡钻地质装备有限公司 | 一种应用于地质勘探钻具的反循环接头 |
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2009
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Cited By (3)
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| CN109973025B (zh) * | 2019-04-01 | 2021-08-06 | 无锡锡钻地质装备有限公司 | 一种应用于地质勘探钻具的反循环接头 |
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