CN203925399U - 井下可泄压止回装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及井下泄压内防喷装置技术领域，是一种井下可泄压止回装置，其包括上接头、下接头和止回箭，上接头的下部内侧与下接头的上部外侧固定安装在一起，在上接头的内侧有工作筒。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其在钻井过程中，限位卡台与限位凸台的设置不仅能够保证钻具在正常的钻进过程中形成流体的通道，而且当钻具内的流体停止循环时，有效地防止了井内高压流体通过本实用新型喷出，从而避免了喷出的高压流体对设备的损坏，避免了由此发生的井喷和井漏事故，保证了钻井作业的安全性；在钻遇井下出现卡钻事故且憋压时，外配合凹台与锥形环台之间能够形成泄压通道并将钻具内压力卸除，为后续执行倒扣解卡创造安全的作业环境。

Description

井下可泄压止回装置

技术领域

本实用新型涉及井下泄压内防喷装置技术领域，是一种井下可泄压止回装置。

背景技术

在石油钻井中，在诸如气藏钻井、欠平衡钻井和气体钻井等作业过程中需要使用钻具内防喷工具来防止钻井流体循环停止后井下高压流体通过钻具水眼喷出地面。在钻遇井下出现坍塌砂埋等因素引起的卡钻事故并憋压解卡无效后，此时，钻具内防喷工具下部水眼内憋压并且不能正常卸载该压力，若强行实施倒扣解卡作业容易出现因钻具内聚集的高压瞬间释放，释放的高压推动钻具上弹并撞击钻机、推动钻井流体上涌喷出地面或向下推动压破地层等，由上可知，以上强行泄压措施不仅不利于安全作业，而且在事故严重的情况下还会引发设备损坏、井喷或井漏等次生工程事故。

发明内容

本实用新型提供了一种井下可泄压止回装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有内防喷装置在实际使用过程中存在的无法泄压的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种井下可泄压止回装置，包括上接头、下接头和止回箭，上接头的下部内侧与下接头的上部外侧固定安装在一起，在上接头的内侧有工作筒，在工作筒的下部内侧固定有下扶正盘，在下扶正盘与下接头之间安装有下压缩弹簧，在上接头的上部内侧固定有上窄下宽的锥形环台，在工作筒的上端外侧有与锥形环台对应的外配合凹台，外配合凹台与锥形环台通过下压缩弹簧顶紧在一起，止回箭位于工作筒内侧，在下扶正盘的中心有与止回箭下部对应的下扶正孔，止回箭的下部套装在下扶正孔内，在止回箭上方的工作筒内侧有球座，在球座上方的上接头内侧固定有钢球限位装置，在锥形环台下方的上接头与工作筒之间套装有至少一个的扶正筒，在球座下方的工作筒的内侧固定有限位凸台，在止回箭的中部外侧固定有与限位凸台对应的限位卡台，限位卡台呈上窄下宽的锥状，在限位卡台与下扶正盘之间安装有上压缩弹簧，限位卡台与限位凸台通过上压缩弹簧顶紧在一起，在扶正筒上间隔分布有至少六个的第一流道孔，在下扶正盘上间隔分布有至少八个的第二流道孔，在上接头的上端有外螺纹或内螺纹，在下接头的下部有外螺纹或内螺纹。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述钢球限位装置可包括环形的弹簧卡座和弹簧片，弹簧卡座通过螺纹固定安装在上接头内侧，在弹簧卡座的底端间隔固定有三个弹簧片，弹簧片的纵向截面呈外上内下的倾斜状。

上述限位凸台与球座之间的工作筒内侧可固定安装有上扶正盘，在上扶正盘的中心处有上扶正孔，止回箭的上部套装在上扶正孔内，在上扶正盘上间隔分布有八个至二十个的第三流道孔；或/和，在锥形环台下方的上接头与工作筒之间间隔固定安装有两个扶正筒。

上述下接头的顶端可固定安装有环形的支撑盘，在支撑盘与下扶正盘之间固定有下压缩弹簧。

上述限位卡台的底端面可有上限位环槽，在下扶正盘的顶端面有下限位环槽，在上限位环槽与下限位环槽之间固定有上压缩弹簧。

上述下接头的中部外侧可固定有接头凸台，上接头的底端座在接头凸台上，上接头的下部内侧与下接头的上部外侧通过螺纹固定安装在一起，工作筒的下部内侧与下扶正盘的外侧通过螺纹固定安装在一起，在上接头的上端有内螺纹，在下接头的下部有外螺纹；或/和，在上接头内侧与扶正筒外侧之间固定安装有不少于一道的密封圈，在工作筒外侧与扶正筒内侧之间固定安装有不少于一道的密封圈。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其在钻井过程中，限位卡台与限位凸台的设置不仅能够保证钻具在正常的钻进过程中形成流体的通道，而且当钻具内的流体停止循环时，有效地防止了井内高压流体通过本实用新型喷出，从而避免了喷出的高压流体对设备的损坏，避免了由此发生的井喷和井漏事故，保证了钻井作业的安全性；在钻遇井下出现卡钻事故且憋压时，外配合凹台与锥形环台之间能够形成泄压通道并将钻具内压力卸除，为后续执行倒扣解卡创造安全的作业环境。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例未投球的主视剖视结构示意图。

附图2为本实用新型最佳实施例投球的主视剖视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为上接头，2为下接头，3为止回箭，4为下压缩弹簧，5为下扶正盘，6为工作筒，7为球座，8为锥形环台，9为外配合凹台，10为扶正筒，11为限位凸台，12为限位卡台，13为上压缩弹簧，14为第一流道孔，15为第二流道孔，16为弹簧卡座，17为弹簧片，18为上扶正盘，19为第三流道孔，20为支撑盘，21为接头凸台，22为密封圈，23为钢球。

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、2所示，该井下可泄压止回装置包括上接头1、下接头2和止回箭3，上接头1的下部内侧与下接头2的上部外侧固定安装在一起，在上接头1的内侧有工作筒6，在工作筒6的下部内侧固定有下扶正盘5，在下扶正盘5与下接头2之间安装有下压缩弹簧4，在上接头1的上部内侧固定有上窄下宽的锥形环台8，在工作筒6的上端外侧有与锥形环台8对应的外配合凹台9，外配合凹台9与锥形环台8通过下压缩弹簧4顶紧在一起，止回箭3位于工作筒6内侧，在下扶正盘5的中心有与止回箭3下部对应的下扶正孔，止回箭3的下部套装在下扶正孔内，在止回箭3上方的工作筒6内侧有球座7，在球座7上方的上接头1内侧固定有钢球限位装置，在锥形环台8下方的上接头1与工作筒6之间套装有至少一个的扶正筒10，在球座7下方的工作筒6的内侧固定有限位凸台11，在止回箭3的中部外侧固定有与限位凸台11对应的限位卡台12，限位卡台12呈上窄下宽的锥状，在限位卡台12与下扶正盘5之间安装有上压缩弹簧13，限位卡台12与限位凸台11通过上压缩弹簧13顶紧在一起，在扶正筒10上间隔分布有至少六个的第一流道孔14，在下扶正盘5上间隔分布有至少八个的第二流道孔15，在上接头1的上端有外螺纹或内螺纹，在下接头2的下部有外螺纹或内螺纹。限位卡台12与限位凸台11的设置不仅能够保证钻具在正常的钻进过程中形成流体的通道，而且当钻具内的流体停止循环时，限位卡台12与限位凸台11在上压缩弹簧13和下压缩弹簧4的作用下处于顶紧的状态，有效地防止了井内高压流体通过本实用新型喷出，从而避免了喷出的高压流体对设备的损坏，避免了由此发生的井喷和井漏事故，保证了钻井作业的安全性；在钻遇井下出现卡钻事故且憋压时，通过向球座7内投入钢球23，然后从上接头1上部注入压力流体使得钢球23推动工作筒6下行，外配合凹台9与锥形环台8之间能够形成泄压通道，接着，上接头1下部以及本实用新型下部钻具的压力依序通过第一流道孔14以及泄压通道和钢球限位装置卸除，为后续执行倒扣解卡创造安全的作业环境。钢球限位装置的设置一方面能够在泄压时提供泄压通道，另一方面能够对钢球23具有限位的作用，防止钢球23脱离球座7。

可根据实际需要，对上述井下可泄压止回装置作进一步优化或/和改进：

如附图1、2所示，钢球限位装置包括环形的弹簧卡座16和弹簧片17，弹簧卡座16通过螺纹固定安装在上接头1内侧，在弹簧卡座16的底端间隔固定有三个弹簧片17，弹簧片17的纵向截面呈外上内下的倾斜状。在泄压时，上接头1下部以及本实用新型下部钻具的压力能够通过相邻弹簧片17件间形成的通道卸除。

如附图1、2所示，在限位凸台11与球座7之间的工作筒6内侧固定安装有上扶正盘18，在上扶正盘18的中心处有上扶正孔，止回箭3的上部套装在上扶正孔内，在上扶正盘18上间隔分布有八个至二十个的第三流道孔19；或/和，在锥形环台8下方的上接头1与工作筒6之间间隔固定安装有两个扶正筒10。上扶正盘18的设置对止回箭3的上部起到固定的作用，第三流道孔19的设置能够在正常钻进过程中提供流体的循环通道。

如附图1、2所示，在下接头2的顶端固定安装有环形的支撑盘20，在支撑盘20与下扶正盘5之间固定有下压缩弹簧4。支撑盘20的设置对下压缩弹簧4起到更好的支撑作用。

如附图1、2所示，在限位卡台12的底端面有上限位环槽，在下扶正盘5的顶端面有下限位环槽，在上限位环槽与下限位环槽之间固定有上压缩弹簧13。上限位环槽和下限位环槽的设置提高了对上压缩弹簧13的限位作用。

如附图1、2所示，在下接头2的中部外侧固定有接头凸台21，上接头1的底端座在接头凸台21上，上接头1的下部内侧与下接头2的上部外侧通过螺纹固定安装在一起，工作筒6的下部内侧与下扶正盘5的外侧通过螺纹固定安装在一起，在上接头1的上端有内螺纹，在下接头2的下部有外螺纹；或/和，在上接头1内侧与扶正筒10外侧之间固定安装有不少于一道的密封圈22，在工作筒6外侧与扶正筒10内侧之间固定安装有不少于一道的密封圈22。密封圈22的设置能够在本实用新型起到防喷作用时，提高工作筒6与上接头1之间的密封性能。

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：预先将本实用新型通过上接头1和下接头2固定安装在钻具的适宜位置(依据作业井类型和单井钻井技术实际而确定)，在正常钻进过程中，钻井流体推动止回箭3下行，在限位卡台12与限位凸台11之间形成钻井流体的流道；当正常钻进过程中钻井流体停止循环时，止回箭3在上压缩弹簧13的反推作用下复位，限位卡台12与限位凸台11之间的流道关闭，防止井内高压流体通过钻具水眼喷出地面；当井下出现坍塌砂埋等因素引起的卡钻事故憋压解卡无效而出现钻具下部水眼内憋压时，向球座7内投入钢球23，然后从上接头1上部注入压力流体使得钢球23推动工作筒6下行，外配合凹台9与锥形环台8之间形成流道，接着，上接头1下部以及本实用新型下部钻具的压力依序通过第一流道孔14、外配合凹台9与锥形环台8之间形成的流道以及弹簧片17之间的流道卸除。

Claims (10)

1.一种井下可泄压止回装置，其特征在于包括上接头、下接头和止回箭，上接头的下部内侧与下接头的上部外侧固定安装在一起，在上接头的内侧有工作筒，在工作筒的下部内侧固定有下扶正盘，在下扶正盘与下接头之间安装有下压缩弹簧，在上接头的上部内侧固定有上窄下宽的锥形环台，在工作筒的上端外侧有与锥形环台对应的外配合凹台，外配合凹台与锥形环台通过下压缩弹簧顶紧在一起，止回箭位于工作筒内侧，在下扶正盘的中心有与止回箭下部对应的下扶正孔，止回箭的下部套装在下扶正孔内，在止回箭上方的工作筒内侧有球座，在球座上方的上接头内侧固定有钢球限位装置，在锥形环台下方的上接头与工作筒之间套装有至少一个的扶正筒，在球座下方的工作筒的内侧固定有限位凸台，在止回箭的中部外侧固定有与限位凸台对应的限位卡台，限位卡台呈上窄下宽的锥状，在限位卡台与下扶正盘之间安装有上压缩弹簧，限位卡台与限位凸台通过上压缩弹簧顶紧在一起，在扶正筒上间隔分布有至少六个的第一流道孔，在下扶正盘上间隔分布有至少八个的第二流道孔，在上接头的上端有外螺纹或内螺纹，在下接头的下部有外螺纹或内螺纹。

2.根据权利要求1所述的井下可泄压止回装置，其特征在于钢球限位装置包括环形的弹簧卡座和弹簧片，弹簧卡座通过螺纹固定安装在上接头内侧，在弹簧卡座的底端间隔固定有三个弹簧片，弹簧片的纵向截面呈外上内下的倾斜状。

3.根据权利要求1或2所述的井下可泄压止回装置，其特征在于限位凸台与球座之间的工作筒内侧固定安装有上扶正盘，在上扶正盘的中心处有上扶正孔，止回箭的上部套装在上扶正孔内，在上扶正盘上间隔分布有八个至二十个的第三流道孔；或/和，在锥形环台下方的上接头与工作筒之间间隔固定安装有两个扶正筒。

4.根据权利要求1或2所述的井下可泄压止回装置，其特征在于下接头的顶端固定安装有环形的支撑盘，在支撑盘与下扶正盘之间固定有下压缩弹簧。

5.根据权利要求3所述的井下可泄压止回装置，其特征在于下接头的顶端固定安装有环形的支撑盘，在支撑盘与下扶正盘之间固定有下压缩弹簧。

6.根据权利要求1或2所述的井下可泄压止回装置，其特征在于限位卡台的底端面有上限位环槽，在下扶正盘的顶端面有下限位环槽，在上限位环槽与下限位环槽之间固定有上压缩弹簧。

7.根据权利要求3所述的井下可泄压止回装置，其特征在于限位卡台的底端面有上限位环槽，在下扶正盘的顶端面有下限位环槽，在上限位环槽与下限位环槽之间固定有上压缩弹簧。

8.根据权利要求4所述的井下可泄压止回装置，其特征在于限位卡台的底端面有上限位环槽，在下扶正盘的顶端面有下限位环槽，在上限位环槽与下限位环槽之间固定有上压缩弹簧。

9.根据权利要求5所述的井下可泄压止回装置，其特征在于限位卡台的底端面有上限位环槽，在下扶正盘的顶端面有下限位环槽，在上限位环槽与下限位环槽之间固定有上压缩弹簧。

10.根据权利要求9所述的井下可泄压止回装置，其特征在于下接头的中部外侧固定有接头凸台，上接头的底端座在接头凸台上，上接头的下部内侧与下接头的上部外侧通过螺纹固定安装在一起，工作筒的下部内侧与下扶正盘的外侧通过螺纹固定安装在一起，在上接头的上端有内螺纹，在下接头的下部有外螺纹；或/和，在上接头内侧与扶正筒外侧之间固定安装有不少于一道的密封圈，在工作筒外侧与扶正筒内侧之间固定安装有不少于一道的密封圈。