CN207513580U - 一种井下环空防喷器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井下环空防喷器，井下环空防喷器包括：中心管，中心管上开有第一循环孔；下接头，下接头外套且固定在中心管上；胶筒组件，胶筒组件外套中心管，且胶筒组件的底端与下接头的顶端抵接，胶筒组件上开有第二循环孔，第二循环孔与井下环空防喷器外部的环空导通；驱动组件，驱动组件安装在中心管的外壁，其驱动端与胶筒组件连接，且当驱动组件压缩胶筒组件时，第一循环孔与第二循环孔能够导通。本实用新型公开的井下环空防喷器通过驱动组件压缩或者拉伸胶筒组件即可封井及解封，方便快捷，且有效降低了控制井喷难度。

Description

一种井下环空防喷器

技术领域

本实用新型涉及在油气田钻井过程中发生溢流、井涌时的防喷装置技术领域，尤其涉及一种井下环空防喷器。

背景技术

井控是指在不同阶段采用不同方法对井筒压力进行的调节和控制。施工过程中需要防喷器，防喷器用于防止钻井过程中发生井喷等恶性事故，对安全钻井起着重要作用。

目前，通常在井口进行防喷控制，即利用各种地面防喷器进行环空压力控制。但是只有在剪断钻杆时，才进行全井眼封井，封井及解封不便。此外，一旦封井后，进行的替泥浆压井操作时间长，导致更多地层流体侵入环空，加大了井下环空压差，从而加大了控制井喷的难度。

因此，如何便于封井、解封，及降低控制井喷难度是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种井下环空防喷器，便于封井、解封，及降低控制井喷难度。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种井下环空防喷器，包括：

中心管，所述中心管上开有第一循环孔；

下接头，所述下接头外套且固定在所述中心管上；

胶筒组件，所述胶筒组件外套所述中心管，且所述胶筒组件的底端与所述下接头固定，所述胶筒组件上开有第二循环孔，所述第二循环孔与所述井下环空防喷器外部的环空导通；

驱动组件，所述驱动组件安装在所述中心管的外壁，其驱动端与所述胶筒组件连接，且当所述驱动组件压缩所述胶筒组件时，所述第一循环孔与所述第二循环孔能够导通。

优选地，在上述井下环空防喷器中，所述胶筒组件包括：

压缩筒，所述压缩筒外套所述中心管，且所述压缩筒的顶端与所述驱动组件的驱动端连接，所述第二循环孔开设在所述压缩筒上；

胶筒上接头，所述胶筒上接头外套所述中心管，且所述胶筒上接头与所述压缩筒的一端连接；

胶筒，所述胶筒外套所述中心管，且所述胶筒的顶端与所述胶筒上接头连接；

胶筒下接头，所述胶筒下接头外套所述中心管，且所述胶筒下接头的顶端与所述胶筒的底端连接，所述胶筒下接头与所述下接头螺纹连接。

优选地，在上述井下环空防喷器中，所述胶筒下接头与所述中心管通过螺纹连接；

所述胶筒的两端分别与所述胶筒上接头和所述胶筒下接头卡接。

优选地，在上述井下环空防喷器中，还包括上接头和外套筒；

所述上接头安装在所述中心管的顶部，所述上接头内开设有第二通孔，所述第二通孔与所述中心管的内孔导通；

所述外套筒的一端与所述上接头连接，所述外套筒的另一端包覆所述胶筒上接头的外侧，且所述外套筒与所述中心管、所述上接头及所述胶筒下接头组成了第一腔体，所述外套筒上开设有第三循环孔，且当所述第一循环孔与所述第二循环孔导通时，所述第三循环孔与所述第一循环孔导通。

优选地，在上述井下环空防喷器中，所述驱动组件上设置有第一凸起，所述外套筒上开设有安装所述第一凸起的第一凹槽。

优选地，在上述井下环空防喷器中，所述驱动组件上开设有第二凹槽，所述外套筒上设置有第二凸起，所述第二凸起与所述第二凹槽可滑动连接。

优选地，在上述井下环空防喷器中，所述压缩筒上设置有导向凸起，所述外套筒上开设有导向凹槽，所述导向凸起能够在所述导向凹槽内滑动。

优选地，在上述井下环空防喷器中，所述驱动组件为液压泵。

优选地，在上述井下环空防喷器中，还包括外套所述中心管的固定筒；

所述驱动组件安装在所述固定筒上。

优选地，在上述井下环空防喷器中，还包括控制模块；

所述控制模块能够控制所述驱动组件的驱动端伸出或缩回。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的井下环空防喷器，当发生溢流，井筒环空中的高压流体进入井下环空防喷器的中心管时，驱动组件的驱动端伸出，压缩胶筒组件，使得胶筒组件驱动组件和下接头的挤压作用下收缩膨胀，进而使得胶筒组件上的第二循环孔与中心管上开设的第一循环孔导通，由于第二循环孔与井下环空防喷器外部的环空导通，因此，中心管与环空形成回路，使得进入中心管的高压流体沿着第一循环孔和第二循环孔进入外部环空，给后续压井做好准备，降低控制井喷难度。当需要解封时，驱动组件的驱动端回缩，拉伸压缩胶筒组件，封闭第一循环孔，使得第一循环孔和第二循环孔不导通，实现解封。本实用新型公开的井下环空防喷器通过驱动组件即可封井及解封，方便快捷，且有效降低了控制井喷难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的井下环空防喷器的剖视结构示意图；

图2为图1的A-A剖视结构示意图；

图3为图1的B-B剖视结构示意图。

其中，图1-图3中：

中心管1、第一循环孔101、下接头2、胶筒组件3、第二循环孔301、驱动组件4、压缩筒302、胶筒上接头303、胶筒304、胶筒下接头305、上接头5、外套筒6、第二通孔501、内孔102、第一凸起401、导向凸起30201、固定筒7、控制模块8、电池9、液压缸10、活塞缸11、销钉12、信号接收器13。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例一

请参阅图1-图3，本实用新型公开了一种井下环空防喷器，其中，井下环空防喷器包括中心管1、下接头2、胶筒组件3和驱动组件4。

其中，中心管1侧壁上开有第一循环孔101。下接头2外套在中心管1靠近底端的位置处，且固定在中心管1上。下接头2内开设有第一通孔，第一通孔与中心管1的内孔102导通。

胶筒组件3外套中心管1，且胶筒组件3的底端与下接头2的顶端固定，胶筒组件3上开有第二循环孔301，第二循环孔301与井下环空防喷器外部的环空导通。

驱动组件4安装在中心管1的外壁，其驱动端与胶筒组件3连接，且当驱动组件4压缩胶筒组件3时，第一循环孔101与第二循环孔301能够导通。

本实用新型提供的井下环空防喷器，当发生溢流，井筒环空中的高压流体进入井下环空防喷器的中心管1时，驱动组件4的驱动端伸出，压缩胶筒组件3，胶筒组件3收缩膨胀，使得胶筒组件3上的第二循环孔301与中心管1上开设的第一循环孔101导通，由于第二循环孔301与井下环空防喷器外部的环空导通，因此，中心管1与环空形成回路，使得进入中心管1的高压流体沿着第一循环孔101和第二循环孔301进入外部环空，给后续压井做好准备，降低控制井喷难度。当需要解封时，驱动组件4的驱动端回缩，拉伸压缩胶筒组件3，封闭第一循环孔101，使得第一循环孔101和第二循环孔301不导通，实现解封。本实用新型公开的井下环空防喷器通过驱动组件4即可封井及解封，方便快捷，且有效降低了控制井喷难度。

实施例二

在本实用新型提供又一实施例中，本实施例中的井下环空防喷器和实施例一中的井下环空防喷器的结构类似，对相同之处就不再赘述了，仅介绍不同之处。

在本实施例中，具体公开了胶筒组件3包括压缩筒302、胶筒上接头303、胶筒304和胶筒下接头305。

压缩筒302外套中心管1，且压缩筒302的顶端与驱动组件4的驱动端连接，第二循环孔301开设在压缩筒302上。

胶筒上接头303外套中心管1，且胶筒上接头303与压缩筒302的一端连接。具体地，胶筒上接头303和压缩筒302通过销钉12连接。胶筒304外套中心管1，且胶筒304的顶端与胶筒上接头303连接。

胶筒下接头305外套中心管1，且胶筒下接头305的顶端与胶筒304的底端连接，胶筒下接头305与下接头2螺纹连接。

具体地，本实用新型公开了胶筒下接头305与中心管1通过螺纹连接，需要说明的是，也可以是其他的连接方式，只要满足胶筒下接头305与中心管1连接均属于本实用新型的保护范围。

胶筒304的两端分别与胶筒上接头303和胶筒下接头305卡接，具体为胶筒304的两端分别嵌入在胶筒上接头303和胶筒下接头305。

进一步地，本实用新型还公开了井下环空防喷器还包括上接头5和外套筒6。其中，上接头5安装在中心管1的顶部，上接头5内开设有第二通孔501，第二通孔501与中心管1的内孔102导通。外套筒6的一端与上接头5连接，外套筒6的另一端包覆胶筒上接头303的外侧，且外套筒6与中心管1、上接头5及胶筒下接头305组成了第一腔体，外套筒6上开设有第三循环孔，且当第一循环孔101与第二循环孔301导通时，第三循环孔与第一循环孔101导通。需要说明的是，本实施例中，第三循环孔与第一循环孔101同轴线。

为了便于驱动组件4的安装，本实用新型公开了驱动组件4上设置有第一凸起401，外套筒6上开设有安装第一凸起401的第一凹槽。其中，第一凸起401和第一凹槽的个数为多个，分别均布在驱动组件4和外套筒6上。本实施例以第一凸起401和第一凹槽的个数为4个为例。

为了便于给压缩筒302导向，且防止压缩筒302转动，具体公开了压缩筒302上设置有导向凸起30201，外套筒6上开设有导向凹槽，导向凸起30201能够在导向凹槽内滑动。其中，导向凸起30201和导向凹槽的个数为多个，分别均布在压缩筒302和外套筒6上。本实施例以导向凸起30201和导向凹槽的个数为4个为例。为了便于加工，本实施例中，导向凹槽和第一凹槽为同一槽。

本实施例中，本实用新型具体公开了驱动组件4为液压泵。液压泵的驱动端为与液压泵连接的活塞缸11的活塞杆。需要说明的是，驱动组件4也可以是其他能够伸缩的装置。

进一步地，本实用新型公开了井下环空防喷器还包括外套中心管1的固定筒7，驱动组件4安装在固定筒7上，本实施例中，液压泵的外壳体与固定筒7为一个整体。

为了便于控制驱动组件4动作，本实用新型公开了井下环空防喷器还包括控制模块，控制模块能够控制驱动组件4的驱动端伸出或缩回。

固定筒7、外套筒6、上接头5和液压泵组成的腔体分为了3个环形容腔，每个环形容腔由固定筒7上的隔板分开，隔板上开有通线孔，3个环形容腔分别安装控制模块、电池9和液压缸10，电池9给控制模块供电，液压缸10与液压泵形成循环回路。在上接头5上开安装槽，安装信号接收器13，信号接收器13将接收到的控制信号传给控制模块，控制模块驱动液压泵动作。

本实用新型公开的井下环空防喷器，当地面接收到井涌溢流预警系统发出的井底溢流或井涌信号时，给信号接收器13发出信号，信号接收器13给液压泵发出控制指令，液压泵驱动活塞缸11的活塞杆伸出，带动压缩筒302压缩胶筒304，胶筒304压缩下移后，压缩筒302上的第二循环孔301和中心管1上的第一循环孔101导通，外套筒6上开设有第三循环孔与第二循环孔301导通，因此，中心管1与环空形成回路，使得进入中心管1的高压流体沿着第一循环孔101、第二循环孔301和第三循环孔进入外部环空，封隔后能够在井下环空封隔器上部建立钻柱内和环空的连通通道，以便于后续的替重泥浆压井作业，降低控制井喷难度。当需要解封时，活塞杆回缩，拉伸压缩胶筒组件3，封闭第一循环孔101，使得第一循环孔101和第二循环孔301不导通，实现解封。本实用新型公开的井下环空防喷器通过驱动组件4即可封井及解封，方便快捷，且有效降低了控制井喷难度。

本实用新型建立了井下环空防喷器与地面防喷器环空防喷双保险，较常规的井控更安全更可靠。

实施例三

在本实用新型提供第三实施例中，本实施例中的井下环空防喷器和实施例二中的井下环空防喷器的结构类似，对相同之处就不再赘述了，仅介绍不同之处。

在本实施例中，本实用新型公开了驱动组件4上开设有第二凹槽，外套筒6上设置有第二凸起，第二凹槽能够安装第二凸起，且第二凸起能够沿着第二凹槽滑动。其中，第二凸起和第二凹槽的个数为多个，分别均布在驱动端和外套筒6上。本实施例以第二凸起和第二凹槽的个数为4个为例。

在本实用新型中的“第一”、“第二”等均为描述上进行区别，没有其他的特殊含义。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种井下环空防喷器，其特征在于，包括：

中心管(1)，所述中心管(1)上开有第一循环孔(101)；

下接头(2)，所述下接头(2)外套且固定在所述中心管(1)上；

胶筒组件(3)，所述胶筒组件(3)外套所述中心管(1)，且所述胶筒组件(3)的底端与所述下接头(2)固定，所述胶筒组件(3)上开有第二循环孔(301)，所述第二循环孔(301)与所述井下环空防喷器外部的环空导通；

驱动组件(4)，所述驱动组件(4)安装在所述中心管(1)的外壁，其驱动端与所述胶筒组件(3)连接，且当所述驱动组件(4)压缩所述胶筒组件(3)时，所述第一循环孔(101)与所述第二循环孔(301)能够导通。

2.根据权利要求1所述的井下环空防喷器，其特征在于，所述胶筒组件(3)包括：

压缩筒(302)，所述压缩筒(302)外套所述中心管(1)，且所述压缩筒(302)的顶端与所述驱动组件(4)的驱动端连接，所述第二循环孔(301)开设在所述压缩筒(302)上；

胶筒上接头(303)，所述胶筒上接头(303)外套所述中心管(1)，且所述胶筒上接头(303)与所述压缩筒(302)的一端连接；

胶筒(304)，所述胶筒(304)外套所述中心管(1)，且所述胶筒(304)的顶端与所述胶筒上接头(303)连接；

胶筒下接头(305)，所述胶筒下接头(305)外套所述中心管(1)，且所述胶筒下接头(305)的顶端与所述胶筒(304)的底端连接，所述胶筒下接头(305)与所述下接头(2)螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的井下环空防喷器，其特征在于，所述胶筒下接头(305)与所述中心管(1)通过螺纹连接；

所述胶筒(304)的两端分别与所述胶筒上接头(303)和所述胶筒下接头(305)卡接。

4.根据权利要求2所述的井下环空防喷器，其特征在于，还包括上接头(5)和外套筒(6)；

所述上接头(5)安装在所述中心管(1)的顶部，所述上接头(5)内开设有第二通孔(501)，所述第二通孔与所述中心管(1)的内孔(102)导通；

所述外套筒(6)的一端与所述上接头(5)连接，所述外套筒(6)的另一端包覆所述胶筒上接头(303)的外侧，且所述外套筒(6)与所述中心管(1)、所述上接头(5)及所述胶筒下接头(305)组成了第一腔体，所述外套筒(6)上开设有第三循环孔，且当所述第一循环孔(101)与所述第二循环孔(301)导通时，所述第三循环孔与所述第一循环孔(101)导通。

5.根据权利要求4所述的井下环空防喷器，其特征在于，所述驱动组件(4)上设置有第一凸起(401)，所述外套筒(6)上开设有安装所述第一凸起(401)的第一凹槽。

6.根据权利要求4所述的井下环空防喷器，其特征在于，所述驱动组件(4)上开设有第二凹槽，所述外套筒(6)上设置有第二凸起，所述第二凸起与所述第二凹槽可滑动连接。

7.根据权利要求5或6所述的井下环空防喷器，其特征在于，所述压缩筒(302)上设置有导向凸起(30201)，所述外套筒(6)上开设有导向凹槽，所述导向凸起(30201)能够在所述导向凹槽内滑动。

8.根据权利要求1-6中任意一项所述的井下环空防喷器，其特征在于，所述驱动组件(4)为液压泵。

9.根据权利要求1-6中任意一项所述的井下环空防喷器，其特征在于，还包括外套所述中心管(1)的固定筒(7)；

所述驱动组件(4)安装在所述固定筒(7)上。

10.根据权利要求1-6中任意一项所述的井下环空防喷器，其特征在于，还包括控制模块(8)；

所述控制模块(8)能够控制所述驱动组件(4)的驱动端伸出或缩回。