CN204920823U - 一种油气钻井用反循环空气锤双壁转换短节 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油气钻井用反循环空气锤双壁转换短节，涉及钻井钻探工程技术领域。包括外管和内管，所述外管中开有台阶孔，内管插挂于外管当中，外管和内管之间有环状间隙，内管外壁上设置有两层扶正块，内管通过上层扶正块与外管内壁接触，内管通过下层扶正块挂接于外管台阶孔的台阶上。本实用新型结构简单、装配与拆卸更加容易，维护成本低。

Description

一种油气钻井用反循环空气锤双壁转换短节

技术领域

本实用新型涉及钻井钻探工程技术领域。主要实现反循环空气锤与上部双壁钻具连接的转换短节。

背景技术

近年来，气体正循环钻井技术在治理井漏、保护储层、提高机械钻速等方面取得了显著效果。但在大尺寸井眼钻井时，正循环气体钻井所需气量大、设备数量多、成本高等成了普遍问题。同时，常规气体钻井时高速气体对井壁冲蚀明显，在井壁不稳定的条件下井内容易出现“大肚子”。此外，若井下水层、漏层同时存在，容易出现漏水不漏砂的情况，难以建立循环。采用反循环空气锤实施钻井，所需气量是常规正循环气体钻井的1/2~1/5（井眼尺寸越大对比越明显）。反循环空气锤钻井，气体不进入环空，可有效避免井壁冲蚀，同时解决井漏不返砂的问题。大尺寸井眼反循环空气锤可有效降低大尺寸井眼气体钻井成本，解决井漏失返问题。国内石油天然气钻井领域常用的是正循环空气锤。

公开号为CN2084977，公开日为1991年9月18日的中国专利文献公开了一种气动潜孔锤反循钻进双壁钻杆,它是同国内现有设备配套的并以一般勘探队能完成该套钻具的加工任务为前提进行设计的。该钻具是用于反循环气动潜孔锤钻进或气举反循环钻进的专用新式双壁管钻具,它由提引式双通道气水龙头,装配式双壁钻杆和双侧口换向分流接头三部分组成,这种双壁钻杆具有良好的可拆性,结构简单,强度大,密封好,容易加工,制造成本低,具有显著的经济效益。

上述专利文献采用了反循环钻进双壁钻杆，反循环空气锤中设置有一反循环空气锤双壁转换短节，用于连接反循环空气锤和上部双壁钻具（双壁钻铤或者双壁钻杆），以上述专利文献为代表的常规双壁转换短节外管和内管的连接方式为丝扣连接，这种连接方式虽然牢固，但是加工工艺稍许复杂，装配麻烦，且螺纹容易损坏。

发明内容

本实用新型旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种油气钻井用反循环空气锤双壁转换短节，本实用新型结构简单、装配与拆卸更加容易，维护成本低。

本实用新型是通过采用下述技术方案实现的：

一种油气钻井用反循环空气锤双壁转换短节，包括外管和内管，其特征在于：所述外管中开有台阶孔，内管插挂于外管当中，外管和内管之间有环状间隙，内管外壁上设置有两层扶正块，内管通过上层扶正块与外管内壁接触，内管通过下层扶正块挂接于外管台阶孔的台阶上。

所述外管的外壁从下到上呈由大到小的逐渐过渡圆柱状。

所述内管上端开有密封槽，O型密封圈置于密封槽内。

每层扶正块各为三个，三扶正块均匀分布。

所述内管为中空结构，内管的内径与反循环空气锤锤体中心排砂管内径相匹配。

所述外管上端通过丝扣与上部双壁钻具的外管丝扣连接，下端通过丝扣与下部反循环空气锤锤体连接。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果如下：

1、本实用新型中，外管和内管通过插挂的方式连接，具体是内管通过上层扶正块与外管内壁接触，内管通过下层扶正块挂接于外管台阶孔的台阶上，这样的结构形式更加简单，装配与拆卸更加容易，维护成本低，用于有效连接反循环空气锤和上部双壁钻具，实现双壁钻具与反循环空气锤的过渡，同时保证连接强度满足油气钻井需求。

2、本实用新型中，外管的外壁从下到上呈由大到小的逐渐过渡圆柱状，能避免因上部双壁钻具外径比下部反循环空气锤外径小而造成的应力集中。

3、本实用新型中，采用双层扶正块的方式，上层扶正块起到扶正的作用，下层扶正块主要起到限位作用。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为内管结构示意图。

图中标记：

1-1、外管，1-2、内管，1-3、密封槽，1-4、API螺纹，1-5、上层扶正块，1-6、下层扶正块，1-7、空气锤螺纹，1-8、台阶。

具体实施方式

参照说明书附图，本实用新型的最佳实施方式是，其包括外管1-1、内管1-2两个部分，内管1-2插挂于外管1-1当中。外管1-1外圆柱面从下到上采用由大到小逐渐过渡的结构形式，避免因上部双壁钻具外径比下部反循环空气锤外径小而造成的应力集中。外管1-1外圆柱面下端外径与配套的反循环空气锤上接头外径相当，上端外径应与上部双壁钻具（双壁钻铤或双壁钻杆）接头外径一致。外管1-1材质采用油气钻井用钻铤材质4145H或40CrMo，可保证本双壁转换短节材质与油气井入井钻具材质匹配。外管1-1和内管1-2之间有环状间隙（间隙大于5mm），是高压气体流动的通道。内管1-2为中空结构，其内径与反循环空气锤锤体中心排砂管内径相匹配，内管1-2用于反循环排砂。内管1-2上有两层扶正块，每层扶正块有三个。上层扶正块1-5起到扶正的作用，下层扶正块1-6主要起到限位作用。内管1-2上端开有密封槽1-3，通常为多重密封（比如三层密封槽1-3），用于放置O型密封圈。外管1-1上端通过丝扣与上部双壁钻具的外管丝扣连接，下端通过丝扣与下部反循环空气锤锤体连接。外管1-1上端为母扣，为API标准锥形螺纹（比如NC61、730、630、520、410、4A10等）。外管1-1下端为公扣，与下部反循环空气锤上接头螺纹匹配。内管1-2上端通过插接的方式与上部双壁钻具的内管1-2连接、下端通过插接的方式与下部反循环空气锤锤体中心排砂管相插接，上端下端均通过O型圈实现密封。

高压气体从上部双壁钻具下行，经过双壁转换短节外管1-1和内管1-2的环状间隙下行至下部反循环空气锤，驱动反循环空气锤工作的废气携带井底岩屑向上流动，途经双壁转换短节内管1-2上返，直至地表。

Claims (6)

1.一种油气钻井用反循环空气锤双壁转换短节，包括外管（1-1）和内管（1-2），其特征在于：所述外管（1-1）中开有台阶孔，内管（1-2）插挂于外管（1-1）当中，外管（1-1）和内管（1-2）之间有环状间隙，内管（1-2）外壁上设置有两层扶正块，内管（1-2）通过上层扶正块（1-5）与外管（1-1）内壁接触，内管（1-2）通过下层扶正块（1-6）挂接于外管（1-1）台阶孔的台阶（1-8）上。

2.根据权利要求1所述的一种油气钻井用反循环空气锤双壁转换短节，其特征在于：所述外管（1-1）的外壁从下到上呈由大到小的逐渐过渡圆柱状。

3.根据权利要求1或2所述的一种油气钻井用反循环空气锤双壁转换短节，其特征在于：所述内管（1-2）上端开有密封槽（1-3），O型密封圈置于密封槽（1-3）内。

4.根据权利要求1或2所述的一种油气钻井用反循环空气锤双壁转换短节，其特征在于：每层扶正块各为三个，三扶正块均匀分布。

5.根据权利要求1所述的一种油气钻井用反循环空气锤双壁转换短节，其特征在于：所述内管（1-2）为中空结构，内管（1-2）的内径与反循环空气锤锤体中心排砂管内径相匹配。

6.根据权利要求1所述的一种油气钻井用反循环空气锤双壁转换短节，其特征在于：所述外管（1-1）上端通过丝扣与上部双壁钻具的外管丝扣连接，下端通过丝扣与下部反循环空气锤锤体连接。