CN203515463U - 可循环式随钻凝胶注入装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及凝胶注入装置技术领域，是一种可循环式随钻凝胶注入装置，其包括上接头、下接头、内筒、外筒、坐封球和活塞套，上接头的下端外侧与外筒的上端内侧固定在一起，外筒和接头固定在一起。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，在钻穿 破碎带地层或弱胶结地层时，通过及时地将滑动腔内的凝胶注入破碎带地层或弱胶结地层中修复破坏的地层；同时， 回流螺纹孔和稳压螺钉的设置，能够在凝胶注入作业注入完毕后，进入滑动腔内的钻井液能够通过回流螺纹孔回到内筒的内部，实现了钻井液在滑动腔与内筒内部之间进行循环，防止了滑动腔内发生蹩压， 从而提高了本实用新型的安全性，提高了钻井成功率，并使钻井的提速工作顺利地进行 。

Description

可循环式随钻凝胶注入装置

技术领域

本实用新型涉及凝胶注入装置技术领域，是一种可循环式随钻凝胶注入装置。

背景技术

在石油工业钻井作业中，钻具在钻遇破碎带地层（煤层、微裂缝发育地层）或弱胶结地层（砾石层）时，其容易坍塌，钻具在后续的钻进过程中频发该地层井壁掉块引起的钻具遇阻甚至卡钻的事故，目前采取的解决措施均为被动预防及事故后处置，不能在钻遇易坍塌的破碎带地层或弱胶结地层的过程中，对坍塌地层进行及时的处理，因此严重影响了钻井成功率，并对钻井提速造成不利的影响。

发明内容

本实用新型提供了一种可循环式随钻凝胶注入装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有在钻井过程中存在的不能及时处理坍塌的破碎带地层或弱胶结地层的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种可循环式随钻凝胶注入装置，包括上接头、下接头、内筒、外筒和活塞套，上接头的下端外侧与外筒的上端内侧固定在一起，外筒的下端内侧与下接头的上端外侧固定在一起，上接头的下端内侧与内筒的上端外侧固定在一起，内筒的下端外侧与下接头的上端内侧固定在一起，在内筒的外侧与外筒的内侧之间形成滑动腔，在滑动腔内密封套装有能上下移动的活塞套，在活塞套上方的内筒上设置有定压螺纹孔，在定压螺纹孔内固定安装有定压螺钉，在定压螺纹孔下方的内筒内侧设置有球座，在球座下方的内筒上设置有不少于一个的回流螺纹孔，在回流螺纹孔固定安装有稳压螺钉，在定压螺纹孔与球座之间的内筒外侧固定有能防止活塞上行的限位装置，在与滑动腔下端相对应的外筒上设置有不少于一个的流液通孔，流液通孔位于回流螺纹孔的下方，在流液通孔内固定安装有固定螺钉。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述球座下方的内筒上可径向分布有两排的回流螺纹孔，在回流螺纹孔固定安装有定压螺钉，在与滑动腔下端相对应的外筒上径向分布有两排的流液通孔，在流液通孔内固定安装有固定螺钉。

上述定压螺纹孔、回流螺纹孔和流液通孔的中心线与垂直方向的夹角均可为九十度。

上述定压螺纹孔与球座之间可设置有限位槽，限位装置为限位凸块，限位凸块的内端固定在限位槽内。

上述上接头的下端外侧与外筒的上端内侧可通过螺纹固定安装在一起，外筒的下端内侧与下接头的上端外侧通过螺纹固定安装在一起，上接头的下端内侧与内筒的上端外侧通过螺纹固定安装在一起，内筒的下端外侧与下接头的上端内侧通过螺纹固定安装在一起，在上接头的上部内侧设置有内螺纹，在下接头的下部外侧设置有外螺纹，在活塞套的内侧和外侧均设置有密封槽，在密封槽内固定安装有密封圈。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，在钻穿破碎带地层或弱胶结地层时，通过及时地将滑动腔内的凝胶注入破碎带地层或弱胶结地层中修复破坏的地层；同时，回流螺纹孔和稳压螺钉的设置，能够在凝胶注入作业注入完毕后，进入滑动腔内的钻井液能够通过回流螺纹孔回到内筒的内部，实现了钻井液在滑动腔与内筒内部之间进行循环，防止了滑动腔内发生蹩压，从而提高了本实用新型的安全性，提高了钻井成功率，并使钻井的提速工作顺利地进行。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的主视半剖视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为上接头，2为下接头，3为内筒，4为外筒，5为球座，6为活塞套，7为滑动腔，8为定压螺钉，9为稳压螺钉，10为固定螺钉，11为密封圈，12为限位凸块。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1所示，该可循环式随钻凝胶注入装置包括上接头1、下接头2、内筒3、外筒4和活塞套6，上接头1的下端外侧与外筒4的上端内侧固定在一起，外筒4的下端内侧与下接头2的上端外侧固定在一起，上接头1的下端内侧与内筒3的上端外侧固定在一起，内筒3的下端外侧与下接头2的上端内侧固定在一起，在内筒3的外侧与外筒4的内侧之间形成滑动腔7，在滑动腔7内密封套装有能上下移动的活塞套6，在活塞套6上方的内筒3上设置有定压螺纹孔，在定压螺纹孔内固定安装有定压螺钉8，在定压螺纹孔下方的内筒3内侧设置有球座5，在球座5下方的内筒3上设置有不少于一个的回流螺纹孔，在回流螺纹孔固定安装有稳压螺钉9，在定压螺纹孔与球座5之间的内筒3外侧固定有能防止活塞上行的限位装置，在与滑动腔7下端相对应的外筒4上设置有不少于一个的流液通孔，流液通孔位于回流螺纹孔的下方，在流液通孔内固定安装有固定螺钉10。稳压螺钉9的承压值大于固定螺钉10的承压值；在钻穿破碎带地层或弱胶结地层时，通过及时地将滑动腔7内的凝胶注入破碎带地层或弱胶结地层中修复破坏的地层；同时，回流螺纹孔和稳压螺钉9的设置，能够在凝胶注入作业注入完毕后，进入滑动腔7内的钻井液能够通过回流螺纹孔回到内筒3的内部，实现了钻井液在滑动腔7与内筒3内部之间进行循环，防止了在滑动腔7内发生蹩压，从而提高了本实用新型的安全性，提高了钻井成功率，并使钻井的提速工作顺利地进行。

可根据实际需要，对上述可循环式随钻凝胶注入装置作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，在球座5下方的内筒3上径向分布有两排的回流螺纹孔，在回流螺纹孔固定安装有定压螺钉8，在与滑动腔7下端相对应的外筒4上径向分布有两排的流液通孔，在流液通孔内固定安装有固定螺钉10。

如附图1所示，定压螺纹孔、回流螺纹孔和流液通孔的中心线与垂直方向的夹角均为九十度。夹角的设置便于压力液或凝胶穿过定压螺纹孔、回流螺纹孔和流液通孔。

如附图1所示，在定压螺纹孔与球座5之间设置有限位槽，限位装置为限位凸块12，限位凸块12的内端固定在限位槽内。

如附图1所示，上接头1的下端外侧与外筒4的上端内侧通过螺纹固定安装在一起，外筒4的下端内侧与下接头2的上端外侧通过螺纹固定安装在一起，上接头1的下端内侧与内筒3的上端外侧通过螺纹固定安装在一起，内筒3的下端外侧与下接头2的上端内侧通过螺纹固定安装在一起，在上接头1的上部内侧设置有内螺纹，在下接头2的下部外侧设置有外螺纹，在活塞套6的内侧和外侧均设置有密封槽，在密封槽内固定安装有密封圈11。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本实用新型最佳实施例的使用过程：首先，在钻遇破碎带地层（煤层、微裂缝发育地层）、弱胶结地层（砾石层）时，将本实用新型通过内螺纹和外螺纹与距离钻头位置靠近的方钻杆或钻铤固定安装在一起，在钻穿易坍塌地层并充分循环清砂后，停泵卸开方钻杆向球座5投入坐封球，紧接着把方钻杆与上接头1固定安装在一起，随后采用钻井泵正循环打压憋开定压螺钉8，钻井液从内筒3内部通过定压螺纹孔进入滑动腔7上部并推动活塞套6下行，下行的活塞套6将滑动腔7内的凝胶向下推动，同时固定螺钉10在压力的作用下被憋开，然后，凝胶通过流液通孔压入裸眼环空，并把凝胶注入到易坍塌地层内，持续进行憋压，当将活塞套6推至滑动腔7的底部时，持续进行憋压，将稳压螺钉9憋开，进入滑动腔7内的钻井液能够通过回流螺纹孔回到内筒3内部，使内筒3内与滑动腔7内的钻井液实现了循环。

Claims (9)

1.一种可循环式随钻凝胶注入装置，其特征在于包括上接头、下接头、内筒、外筒和活塞套，上接头的下端外侧与外筒的上端内侧固定在一起，外筒的下端内侧与下接头的上端外侧固定在一起，上接头的下端内侧与内筒的上端外侧固定在一起，内筒的下端外侧与下接头的上端内侧固定在一起，在内筒的外侧与外筒的内侧之间形成滑动腔，在滑动腔内密封套装有能上下移动的活塞套，在活塞套上方的内筒上设置有定压螺纹孔，在定压螺纹孔内固定安装有定压螺钉，在定压螺纹孔下方的内筒内侧设置有球座，在球座下方的内筒上设置有不少于一个的回流螺纹孔，在回流螺纹孔固定安装有稳压螺钉，在定压螺纹孔与球座之间的内筒外侧固定有能防止活塞上行的限位装置，在与滑动腔下端相对应的外筒上设置有不少于一个的流液通孔，流液通孔位于回流螺纹孔的下方，在流液通孔内固定安装有固定螺钉。

2.根据权利要求1所述的可循环式随钻凝胶注入装置，其特征在于球座下方的内筒上径向分布有两排的回流螺纹孔，在回流螺纹孔固定安装有定压螺钉，在与滑动腔下端相对应的外筒上径向分布有两排的流液通孔，在流液通孔内固定安装有固定螺钉。

3.根据权利要求1或2所述的可循环式随钻凝胶注入装置，其特征在于定压螺纹孔、回流螺纹孔和流液通孔的中心线与垂直方向的夹角均为九十度。

4.根据权利要求1或2所述的可循环式随钻凝胶注入装置，其特征在于定压螺纹孔与球座之间设置有限位槽，限位装置为限位凸块，限位凸块的内端固定在限位槽内。

5.根据权利要求3的可循环式随钻凝胶注入装置，其特征在于定压螺纹孔与球座之间设置有限位槽，限位装置为限位凸块，限位凸块的内端固定在限位槽内。

6.根据权利要求1或2所述的可循环式随钻凝胶注入装置，其特征在于上接头的下端外侧与外筒的上端内侧通过螺纹固定安装在一起，外筒的下端内侧与下接头的上端外侧通过螺纹固定安装在一起，上接头的下端内侧与内筒的上端外侧通过螺纹固定安装在一起，内筒的下端外侧与下接头的上端内侧通过螺纹固定安装在一起，在上接头的上部内侧设置有内螺纹，在下接头的下部外侧设置有外螺纹，在活塞套的内侧和外侧均设置有密封槽，在密封槽内固定安装有密封圈。

7.根据权利要求3所述的可循环式随钻凝胶注入装置，其特征在于上接头的下端外侧与外筒的上端内侧通过螺纹固定安装在一起，外筒的下端内侧与下接头的上端外侧通过螺纹固定安装在一起，上接头的下端内侧与内筒的上端外侧通过螺纹固定安装在一起，内筒的下端外侧与下接头的上端内侧通过螺纹固定安装在一起，在上接头的上部内侧设置有内螺纹，在下接头的下部外侧设置有外螺纹，在活塞套的内侧和外侧均设置有密封槽，在密封槽内固定安装有密封圈。

8.根据权利要求4所述的可循环式随钻凝胶注入装置，其特征在于上接头的下端外侧与外筒的上端内侧通过螺纹固定安装在一起，外筒的下端内侧与下接头的上端外侧通过螺纹固定安装在一起，上接头的下端内侧与内筒的上端外侧通过螺纹固定安装在一起，内筒的下端外侧与下接头的上端内侧通过螺纹固定安装在一起，在上接头的上部内侧设置有内螺纹，在下接头的下部外侧设置有外螺纹，在活塞套的内侧和外侧均设置有密封槽，在密封槽内固定安装有密封圈。

9.根据权利要求5所述的可循环式随钻凝胶注入装置，其特征在于上接头的下端外侧与外筒的上端内侧通过螺纹固定安装在一起，外筒的下端内侧与下接头的上端外侧通过螺纹固定安装在一起，上接头的下端内侧与内筒的上端外侧通过螺纹固定安装在一起，内筒的下端外侧与下接头的上端内侧通过螺纹固定安装在一起，在上接头的上部内侧设置有内螺纹，在下接头的下部外侧设置有外螺纹，在活塞套的内侧和外侧均设置有密封槽，在密封槽内固定安装有密封圈。