CN202467689U - 钻井连续循环短节 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钻井连续循环短节，包括外套筒，外套筒内上部设有上阀板机构，上阀板机构包括卡簧，阀座以及通过铰接件与阀座连接的直通阀板，特征是：位于外套筒内下部一侧开有旁通口，在旁通口处设有下阀板机构，下阀板机构包括与外套筒连接的旁通阀座、密封圈以及通过铰接件、扭簧与旁通阀座连接的旁通阀板，旁通阀板一侧设有堵头。优点是：利用钻井连续循环短节上的双阀板机构达到工具上的旁通通道和顶驱连接的主通道之间的转换，在低密度平衡钻井过程中无需停泵循环，维持循环当量密度，防止停泵引起的井壁坍塌、溢流、沉砂卡钻等事故。本实用新型结构简单，操作方便，制造成本低，可有效地降低钻井作业风险，保证作业安全。

Description

钻井连续循环短节

技术领域

本实用新型属于油气田钻井技术领域，特别是涉及一种钻井连续循环短节。

背景技术

目前公知的油气田开发领域中，钻井作业时，连接单根或者立柱的过程中需要暂时停泵3-5分钟，导致泥浆循环会停止相同时间，泥浆的短暂停止可能造成大块地岩屑较快的下落埋住钻头，很可能会构成卡钻事故。前述钻井作业模式存在如下安全隐患：1、造成环空中动态压差，导致钻井液循环漏失；2、造成井底压力下降，有时会引起井涌；3、循环恢复时井底压力突增对敏感性地层可能引起循环漏失；4、钻屑加速沉降，井眼净化不足，增加岩屑床厚度，减小有效井径，增加钻柱的扭矩和阻力，甚至造成沉砂卡钻。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、可能有效地降低钻井作业的风险、保证作业的安全且便于操作的钻井连续循环短节。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

钻井连续循环短节，包括外套筒，所述外套筒内上部设有上阀板机构，所述上阀板机构包括卡簧，阀座以及通过铰接件与阀座连接的直通阀板，其特征在于：位于外套筒内下部一侧开有旁通口，所述旁通口处设有下阀板机构，所述下阀板机构包括与外套筒连接的旁通阀座、密封圈以及通过铰接件、扭簧与旁通阀座连接的旁通阀板，所述旁通阀板一侧设有堵头；本钻井连续循环短节通过所述上阀板机构和下阀板机构形成可相互切换的两个流动通道。

本实用新型还可以采用如下技术方案：

所述旁通阀座通过螺纹与外套筒连接，旁通阀板通过转动销和扭簧与旁通阀座连接，所述旁通阀座与外套筒之间装有密封圈，所述旁通阀座与堵头之间设有密封圈。

所述旁通阀座与旁通阀板接触面处制有斜槽，这样不仅降低对该密封结构加工和装配的难度，而且还可提高密封效果。

所述上阀板机构的阀座上口制有锥形导向口，既可提高钻井液循环流动的有效性，又可保证其它作业时需钻杆内投入工具的顺利入井。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于本实用新型采用上述技术方案，在油田开发作业中，本钻井连续循环短节可快速连接在每一柱钻杆顶部，并通过在钻台上构建循环装置，远程遥控切换泥浆流通路径。利用钻井连续循环短节上的双阀板机构达到工具上的旁通通道和顶驱连接的主通道之间的转换，在低密度平衡钻井过程中无需停泵循环，维持循环当量密度，防止停泵引起的井壁坍塌、溢流、沉砂卡钻等事故。本实用新型结构简单，操作方便，制造成本低，可有效地降低钻井作业风险，保证作业安全；还可带来可观的市场前景和社会效益。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、外套筒；1-1、钻杆母扣；1-2、钻杆公扣；2、卡簧；3、阀座；3-1、锥形导向口；4、密封圈；5、直通阀板；6、直通转动销及扭簧；7、旁通转动销及扭簧；8、旁通阀座；8-1、三角螺纹扣；9、堵头；10、旁通阀板；11、密封圈；12、密封圈。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，钻井连续循环短节，包括外套筒1，所述外套筒上下均为钻杆扣，上端为钻杆母扣1-1连接在钻杆的下端，下端为钻杆公扣1-2连接在每柱钻杆上端。所述外套筒内上部设有上阀板机构，所述上阀板机构包括卡簧2，阀座3以及通过铰接件与阀座连接的直通阀板5，在阀座3与外套筒之间固定有密封圈4，本实施例中，所述直通阀板5通过直通转动销及扭簧6阀座连接。所述上阀板机构的阀座上口制有锥形导向口，既可提高钻井液循环流动的有效性，又可保证其它作业时需钻杆内投入工具的顺利入井。位于外套筒内下部一侧开有旁通口，所述旁通口处设有下阀板机构，所述下阀板机构包括与外套筒1连接的旁通阀座8、密封圈以及通过铰接件、扭簧与旁通阀座连接的旁通阀板10。所述旁通阀座通过螺纹与外套筒连接，旁通阀板通过旁通转动销和扭簧7与旁通阀座连接，所述旁通阀座与外套筒之间装有密封圈12，所述旁通阀座与堵头之间设有密封圈11。为便于旁通短节与钻台上的循环装置连接构成连续循环系统，在旁通阀座上制有三角螺纹扣8-1。所述旁通阀板一侧设有堵头9，其作用为在不连接旁通短节时将堵头与旁通阀座拧紧即可实现良好密封，增强钻进时安全性。本钻井连续循环短节通过所述上阀板机构和下阀板机构形成可相互切换的两个流动通道。

在进行钻井作业中需要接下一个立柱的时候，将本循环短节的下口连接在每一柱钻杆的顶部，且将连续循环的工具安装在立管的近泵端，然后分别将这两条通路与顶驱和钻井连续循环短节侧循环口连接，形成一套连续循环系统。工作情况如下，当换接下一根立柱时，泥浆泵可以不停止工作，连续开泵，由于本循环短节轴向的直通阀板5自动关闭，则另一个旁通阀板10自动开启，旁通阀座8侧循环通道保持通路，进而实现了在换接下一根立柱时继续保持井底泥浆的正常循环。当立柱接好后，可手动或远程遥控电磁换向阀的开启来开关外循环阀门，即关闭侧循环通道，同时打开顶驱与循环工具的循环通道，由于本循环短节侧向的旁通阀板10自动关闭，则另一个直通阀板5自动开启，即可实现在钻井过程中由顶驱带动井下泥浆的顺利循环。最后再拆卸旁通短节，上紧堵头9，开始正常钻进且准备下一次连接本循环短节的作业准备。因此，通过本循环短节本身两个自切换循环通道及配套工艺的共同作用，构成了现场所要求的维持钻井作业中的连续循环系统，以此降低井壁坍塌、溢流、沉砂卡钻等事故，保证钻井作业的安全性。

Claims (4)

1.一种钻井连续循环短节，包括外套筒，所述外套筒内上部设有上阀板机构，所述上阀板机构包括卡簧，阀座以及通过铰接件与阀座连接的直通阀板，其特征在于：位于外套筒内下部一侧开有旁通口，所述旁通口处设有下阀板机构，所述下阀板机构包括与外套筒连接的旁通阀座、密封圈以及通过铰接件、扭簧与旁通阀座连接的旁通阀板，所述旁通阀板一侧设有堵头；本钻井连续循环短节通过所述上阀板机构和下阀板机构形成可相互切换的两个流动通道。

2.根据权利要求1所述的钻井连续循环短节，其特征在于：所述旁通阀座通过螺纹与外套筒连接，旁通阀板通过转动销和扭簧与旁通阀座连接，所述旁通阀座与外套筒之间装有密封圈，所述旁通阀座与堵头之间设有密封圈。

3.根据权利要求2所述的钻井连续循环短节，其特征在于：所述旁通阀座与旁通阀板接触面处制有斜槽。

4.根据权利要求1所述的钻井连续循环短节，其特征在于：所述上阀板机构的阀座上口制有锥形导向口。

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