CN207144874U - 一种气体钻井排屑管缓冲弯头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种气体钻井排屑管缓冲弯头,包括进气管、出气管、第一支管、第二支管、连通管和节流装置。节流装置将进气管中的部分流体即气体和岩屑导流到支管路,支管路流体与进气管主路流体汇流后进入出气管,气体和岩屑经过进气管和出气管拐弯处的气体流动特性得到改善,改善了管壁处气体流速以及岩屑对管壁的碰撞,降低了气体和岩屑对管线的冲蚀,延长了弯头的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油钻井工具领域,具体的说,是关于一种气体钻井用排屑管缓冲弯头。
背景技术
气体钻井技术是指钻进过程中以气体作为循环介质的一种钻井技术,它包括空气钻井、惰性气体钻井、天然气钻井等。气体钻井主要有大幅度提高机械钻速、延长钻头使用寿命,降低钻井成本,减少地层损害,减少井下复杂情况(井漏或者压差卡钻等),利于环保等优点。
排屑管线是气体钻井循环系统的重要组成部分。根据气体钻井的安全要求,排屑管线要离井口100米以上,由于井场地势不平,管线长,管线中的气体携带岩屑的流速很高(大于40m /s),且又不是直线连接,管线因冲刷磨损导致管线(特别是弯头部分)损坏的现象十分突出,有的弯头在使用不到几天的时间就会刺漏。排屑管线一旦泄漏,携带钻屑的大量气体将会从刺漏口喷出,造成严重后果,一方面当钻遇天然气或硫化氢时,易引发火灾或人员中毒事故;另一方面,造成严重的环境污染,影响现场工作人员的正常工作,并导致空压机、柴油机的损害;再者,迫使停止正常的钻井作业,对排屑管线进行维修。维修前,首先要冲井排砂,上提钻具,防止埋钻;停空压机等供气设备,排空环空中的气体。工作量大,更换一个弯头往往需要数个小时,降低钻井时效。
目前,排屑管线弯头主要是等壁厚或者变壁厚弯头,耐磨性都比较差,现场应用效果都不好。气体钻井耐冲蚀弯头(中国专利公开号CN2799834Y,公开日2006年07月26日)公开了一种气体钻井弯头,利用螺旋式的内部结构降低钻屑对弯头管壁的直接冲刷,其不足之处在于该弯头结构复杂,制造困难,并未见推广应用;一种气体钻井用排屑管缓冲装置(中国专利公开号 CN201180492,公开日2009年01月14日)公开了一种气体钻井弯头,该缓冲装置在进气管底部有一岩屑缓冲口袋,可以用来容纳岩屑,降低气流在弯头处的冲蚀磨损作用,该缓冲装置在现场应用较多,但是,气体携带岩屑在流道拐弯处流体速度变化较大,导致缓冲装置出气管底部磨损较快,寿命较短,现场使用效果一般。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有排屑管弯头容易刺漏,寿命短的缺点,提供一种气体钻井排屑管缓冲弯头,改善气体和岩屑在弯头处的流动特性,延长弯头的使用寿命。
为实现上述目的,本实用新型采用以下设计方案:
一种气体钻井排屑管缓冲弯头,包括进气管1、出气管3,进气管1的下端用盲板4封堵;出气管3连接在进气管1下部的侧面,出气管3与进气管1连通,其中:在进气管1靠近上、下端部的侧面分别连通有第二支管7、第一支管5,第一支管5和第二支管7通过连通管6连通。
上述方案还包括:
在所述进气管1内部孔道安装节流装置2;节流装置2位于第二支管7 和出气管3之间。
节流装置2内部节流孔道上部为由大到小的缩口结构,下部为由小到大的扩口结构。
所述第一支管5轴线和出气管3轴线重合。或者所述第一支管5位于出气管3的下部,且二者轴线平行。
本实用新型的优点是节流装置将进气管中的部分流体(气体和岩屑)导流到支管路,支管路流体与进气管主路流体汇流后进入出气管,气体和岩屑经过进气管和出气管拐弯处的气体流动特性得到改善,改善了管壁处气体流速以及岩屑对管壁的碰撞,降低了气体和岩屑对管线的冲蚀,延长了弯头的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型的气体钻井排屑管缓冲弯头实施例一的结构示意图。
图2是本实用新型的气体钻井排屑管缓冲弯头实施例二的结构示意图。
图中:1.进气管,2.节流装置,3.出气管,4.盲板,5.第一支管,6.连通管,
7.第二支管,8.A点,9.B点,10.C点。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述:
实施例一:
参照附图1和附图2,一种气体钻井排屑管缓冲弯头,包括进气管1、出气管3、节流装置2、第一支管5、连通管6和第二支管7。进气管1与上游排屑管连接,出气管3与下游排屑管线连接;进气管1的进气端为A端(上端),进气管1的末端(下端)为B端,进气管1的B端用盲板4堵死;出气管3焊接在进气管1的侧面以及B端的上部,出气管3与进气管1连通,出气管3轴线与进气管1轴线交点为A点;在进气管1侧面以及B端的上部焊接有第一支管5,第一支管5与进气管1连通,第一支管5轴线与进气管1轴线交点为B点;在进气管1侧面焊接有第二支管7,第二支管7与进气管1连通,第二支管7轴线与进气管1轴线交点为C点;相对于进气管1,C点位于A点和B点上游;第一支管5和第二支管7通过连通管6连通。
出气管3轴线与进气管1轴线构成平面A、第一支管5轴线与进气管1轴线构成平面B,通过进气管1轴线并与平面A垂直构成平面C,平面A和平面B两者重合,出气管3和第一支管5分别位于平面C的两侧;第一支管5轴线和出气管3轴线重合;在进气管1内部孔道,A点和B点上游与C点下游之间安装节流装置2;节流装置2内部节流孔道上部为由大到小的缩口结构,下部为由小到大的扩口结构。
在气体钻井过程中,流体(气体携带岩屑)经过上游排屑管到缓冲弯头的进气管1;流体分流,一路(主路流体)流经节流装置2,一路(支管路流体)流经第二支管7、连通管6和第一支管5;支管路流体与主路流体汇流后进入出气管3和下游排屑管线到达指定的排放池。流体(气体和岩屑)经过进气管1和出气管3拐弯处的流体流动特性得到改善,改善了管壁处气体流速以及岩屑对管壁的碰撞,降低了气体和岩屑对管线的冲蚀,延长了弯头的使用寿命。
实施例二:
参照附图2,本实施例与附图1的第一实施例原理相同,只是第一支管5比出气管3更接近进气管1的末端。
Claims (5)
1.一种气体钻井排屑管缓冲弯头,包括进气管(1)、出气管(3),进气管(1)的下端用盲板(4)封堵;出气管(3)连接在进气管(1)下部的侧面,出气管(3)与进气管(1)连通,其特征在于:在进气管(1)靠近上、下端部的侧面分别连通有第二支管(7)、第一支管(5),第一支管(5)和第二支管(7)通过连通管(6)连通。
2.根据权利要求1所述的一种气体钻井排屑管缓冲弯头,其特征在于:在所述进气管(1)内部孔道安装节流装置(2);节流装置(2)位于第二支管(7) 和出气管(3)之间。
3.根据权利要求2所述的一种气体钻井排屑管缓冲弯头,其特征在于:节流装置(2)内部节流孔道上部为由大到小的缩口结构,下部为由小到大的扩口结构。
4.根据权利要求1或2、3所述的一种气体钻井排屑管缓冲弯头,其特征在于:所述第一支管(5)轴线和出气管(3)轴线重合。
5.根据权利要求1或2、3所述的一种气体钻井排屑管缓冲弯头,其特征在于:所述第一支管(5)位于出气管(3)的下部,且二者轴线平行。
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