CN209413880U - 一种钻井四通及具有该钻井四通的井控设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钻井四通及具有该钻井四通的井控设备，该钻井四通包括具有竖向流道的主体，主体的两侧开有水平设置且左右对称的两个侧向通孔，每个侧向通孔均连接一个栽丝法兰短节并形成旁通，主体的侧向通孔末端与栽丝法兰短节内壁镗孔后安装有耐磨套，耐磨套从侧向通孔末端延伸至旁通直至整个栽丝法兰短节，主体内表面相贯线位置倒角并设有耐磨层，耐磨层延伸至侧向通孔末端镗孔位置；耐磨层提高了相贯线位置的耐冲蚀性能，设置从侧向通孔末端延伸至整个栽丝法兰短节的耐磨套能够提高四通旁通内壁的耐冲蚀性能，并阻挡高压流体对侧向通孔与栽丝法兰短节连接面的冲蚀，且当耐磨套出现冲蚀磨损时，仅更换耐磨套即可，修复快且成本低。

Description

一种钻井四通及具有该钻井四通的井控设备

技术领域

本实用新型涉及钻井工具技术领域，特别是涉及一种钻井四通。此外，本实用新型还涉及一种包括上述钻井四通的井控设备。

背景技术

钻井四通作为地面关键井控设备，是实施井控作业的基础。主通道顶法兰连接防喷器，底法兰连接套管头，旁通道分别连接节流管汇和压井管汇。在发生井涌溢流等险情时，关闭防喷器，利用四通将高压流体引流至节流管汇进行节流循环。因其特殊的安装位置和作用，钻井四通经常出现冲蚀磨损严重等问题，一旦刺漏将导致井口失控，造成重大安全事故。

目前现场应用的钻井四通，主要存在旁通内壁面冲蚀磨损严重、主体与旁通连接法兰面冲蚀磨损严重以及旁通与节流管汇及压井管汇连接法兰面冲蚀磨损严重的问题。现有钻井四通主要有两种形式：①主体与旁通焊接为整体四通，内壁面敷焊硬质合金。由于硬质合金层厚度均匀，导致相贯线及相邻旁通等重点区域的冲蚀磨损大于其他区域，一旦发生非均匀冲蚀磨损无法快速修复，修复成本高。②主体与旁通通过栽丝连接。旁通损坏能快速更换。但由于组装过程中，法兰面存在微小间隙，容易引起垫环槽和密封圈冲蚀磨损。上述两种结构的钻井四通都不能很好解决钻井四通冲蚀磨损严重的问题。

因此如何提高钻井四通的耐冲蚀能力，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种钻井四通，其耐冲蚀，寿命长。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述钻井四通的井控设备。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种钻井四通，包括具有竖向流道的主体，所述主体的两侧开有水平设置且左右对称的两个侧向通孔，每个所述侧向通孔均连接一个栽丝法兰短节并形成旁通，所述主体的所述侧向通孔末端与所述栽丝法兰短节内壁镗孔后安装有耐磨套，所述耐磨套从所述侧向通孔末端延伸至旁通直至整个所述栽丝法兰短节，所述主体内表面相贯线位置倒角并设有耐磨层，所述耐磨层延伸至所述侧向通孔末端镗孔位置。

优选地，所述耐磨套为第一硬质合金耐磨套，所述耐磨层为第二硬质合金层，其中，第一硬质合金的硬度大于第二硬质合金，第二硬质合金的硬度大于所述主体的硬度。

优选地，所述主体的两个所述侧向通孔在与所述栽丝法兰短节的连接面上均开设有截面为半圆的第一环形垫槽，两个所述栽丝法兰短节在与所述侧向通孔的连接面上均设有与所述第一环形垫槽相匹配且截面为半圆的第二环形垫槽，第一环形垫槽和第二环形垫槽内壁均堆焊有第三硬质合金层，且第一环形垫槽和第二环形垫槽组成垫环槽，所述垫环槽内安装有密封垫环。

优选地，所述侧向通孔内壁和所述栽丝法兰短节内壁在与耐磨套周壁相接且靠近所述耐磨套端部的位置均设有密封槽，各所述密封槽内均安装有密封圈。

优选地，所述耐磨套远离所述侧向通孔的一端超出所述栽丝法兰短节的外法兰端面且用于安装在下游管线内。

优选地，所述耐磨套远离所述侧向通孔的一端的外部具有台阶面，所述栽丝法兰短节外端部的内壁上设有环形凸台，所述台阶面与所述环形凸台匹配，且两者之间设有波形弹簧。

优选地，所述耐磨套包括依次设置的第一耐磨套和外耐磨套，所述第一耐磨套设在所述侧向通孔末端与所述栽丝法兰短节连接处，所述外耐磨套设在所述栽丝法兰短节内，且所述外耐磨套一端与所述第一耐磨套相抵，另一端伸出所述栽丝法兰短节。

优选地，所述外耐磨套包括依次设置的第二耐磨套和第三耐磨套，所述第二耐磨套的内端部与所述第一耐磨套相抵，所述第二耐磨套的外端部与所述第三耐磨套的内端部相抵，所述第三耐磨套的外端部伸出所述栽丝法兰短节且用于安装在下游管线内。

本实用新型还提供一种井控设备，包括钻井四通、安装在所述钻井四通主通道顶端的防喷器以及安装在所述钻井四通底端的套管头，所述钻井四通具体为上述任意一项所述的钻井四通。

本实用新型提供的钻井四通，包括具有竖向流道的主体，主体的两侧开有水平设置且左右对称的两个侧向通孔，每个侧向通孔均连接一个栽丝法兰短节并形成旁通，主体的所述侧向通孔末端与栽丝法兰短节内壁镗孔后安装有耐磨套，耐磨套从侧向通孔末端延伸至旁通直至整个栽丝法兰短节，主体内表面相贯线位置倒角并设有耐磨层，耐磨层延伸至侧向通孔末端镗孔位置。

设置从侧向通孔末端延伸至旁通直至整个栽丝法兰短节的耐磨套能够提高四通旁通内壁的耐冲蚀性能，并阻挡高压流体对侧向通孔与栽丝法兰短节连接面的冲蚀，且当耐磨套出现冲蚀磨损时，仅更换耐磨套即可，修复快且成本低，在主体内表面相贯线位置倒角并设置耐磨层，提高了相贯线位置的耐冲蚀性能，因此本实用新型提供的钻井四通，整体耐冲蚀能力较高，使用寿命长，且在出现冲蚀磨损时，易修复。

本实用新型提供的井控设备包括上述钻井四通，由于上述收拢侧桌具有上述钻井四通，上述井控设备也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。

附图说明

图1为本实用新型所提供的钻井四通的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的钻井四通的一种具体实施方式的旁通连接示意图。

附图中标记如下：

主体1、栽丝法兰短节2、耐磨套3、第一耐磨套31、第二耐磨套32、第三耐磨套33、耐磨层4、第三硬质合金层5、密封垫环6、密封圈7、波形弹簧8。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种钻井四通，其耐冲蚀，寿命长。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述钻井四通的井控设备。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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。

请参考图1和图2，图1为本实用新型所提供的钻井四通的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本实用新型所提供的钻井四通的一种具体实施方式的旁通连接示意图。

本实用新型具体实施方式提供的钻井四通，包括具有竖向流道的主体1，主体1的两侧开有水平设置且左右对称的两个侧向通孔，每个侧向通孔均连接一个栽丝法兰短节2并形成旁通，主体1的侧向通孔末端与栽丝法兰短节2内壁镗孔后安装有耐磨套3，耐磨套3从侧向通孔末端延伸至旁通直至整个栽丝法兰短节2，主体1内表面相贯线位置倒角并设有耐磨层4，耐磨层4具体可以采用堆焊的方式固定在主体1内表面相贯线位置，耐磨层4延伸至侧向通孔末端镗孔位置。

其中需要说明的是，主体1内表面相贯线位置指的是主体1竖向流道与侧向通孔的连接位置。

设置从侧向通孔末端延伸至旁通直至整个栽丝法兰短节2的耐磨套3能够提高四通旁通内壁的耐冲蚀性能，并阻挡高压流体对侧向通孔与栽丝法兰短节2连接面的冲蚀，且当耐磨套3出现冲蚀磨损时，仅更换耐磨套3即可，修复快且成本低，在主体1内表面相贯线位置倒角并设置耐磨层4，提高了相贯线位置的耐冲蚀性能，因此本实用新型提供的钻井四通，整体耐冲蚀能力较高，使用寿命长，且在出现冲蚀磨损时，易修复。

进一步地，耐磨套3可以为第一硬质合金耐磨套，耐磨层4为第二硬质合金层，由于钻井四通使用时旁通内壁受冲蚀能力一般大于主体1内表面相贯线位置的受冲蚀能力，则第一硬质合金的硬度优选大于第二硬质合金，第二硬质合金的硬度大于所述主体1的硬度，硬度的提高能有效降低基于硬脆性材质的冲蚀磨损。

具体可以根据实际使用时各位置的受冲蚀磨损程度来选用耐磨套3和耐磨层4的材质硬度，则第一硬质合金的硬度具体可以为第二硬质合金的两倍，第二硬质合金的硬度具体可以为主体1本身硬度的两倍；当然，第一硬质合金和第二硬质合金的硬度具体并不限于此，本申请对此并不作具体限制。

进一步地，为保证主体1与旁通栽丝法兰短节2连接面的密封性，在主体1的两个侧向通孔在与栽丝法兰短节2的连接面上均开设有截面为半圆的第一环形垫槽，两个栽丝法兰短节2在与侧向通孔的连接面上均设有与第一环形垫槽相匹配且截面为半圆的第二环形垫槽，且第一环形垫槽和第二环形垫槽组成垫环槽，垫环槽内安装有密封垫环 6。

为减小主体1与旁通栽丝法兰短节2连接面之间存在间隙时高压流体对垫环槽和密封垫环6的冲蚀，在第一环形垫槽和第二环形垫槽内壁优选设有第三硬质合金层5，第三硬质合金层5具体可以堆焊固定在第一环形垫槽和第二环形垫槽内壁上。

进一步地，在侧向通孔内壁和栽丝法兰短节2内壁与耐磨套3周壁相接且靠近耐磨套3端部的位置优选均设有密封槽，且各密封槽内均安装有密封圈7，以用于密封耐磨套3与侧向通孔内壁和栽丝法兰短节2内壁的连接间隙，使得耐磨套3与旁通之间密封性好，降低发生刺漏的可能性。

在上述各具体实施方式的基础上，本实用新型具体实施方式提供的钻井四通，耐磨套3远离侧向通孔的一端优选超出栽丝法兰短节2 的外法兰端面，且用于安装在下游管线内，这样可以降低钻井四通与下游管线连接法兰面发生刺漏的可能性。

进一步地，为增加耐磨套3与旁通之间的密封性，尤其是耐磨套 3与侧向通孔的连接密封性，在耐磨套3远离侧向通孔的一端的外部可以加工有台阶面，同时在栽丝法兰短节2外端部的内壁上设有环形凸台，耐磨套3安装时，台阶面与环形凸台匹配，且两者之间设有波形弹簧8，通过波形弹簧8可以使耐磨套3内端部与侧向通孔末端镗孔壁面紧紧相抵，减小安装间隙存在的可能性。

在上述各具体实施方式的基础上，本实用新型具体实施方式提供的钻井四通，由于旁通内壁所受冲蚀多为非均匀冲蚀磨损，为增加修复速度，并降低修复成本，可以将耐磨套3设置为多段式耐磨套3，使用时，仅更换某段出现冲蚀磨损的耐磨套3即可。

在一种具体实施方式中，耐磨套3可以包括依次设置的第一耐磨套31和外耐磨套，第一耐磨套31设在侧向通孔末端与栽丝法兰短节 2连接处，外耐磨套设在栽丝法兰短节2内，且外耐磨套一端与第一耐磨套31相抵，另一端伸出栽丝法兰短节2。

为进一步增加修复速度，并降低修复成本，外耐磨套可以包括依次设置且首尾相抵的多段套管，首端套管的内端部与第一耐磨套31 相抵，尾端套管的外端部伸出栽丝法兰短节2且用于安装在下游管线内。

在一种具体实施方式中，外耐磨套具体可以包括两段套管，可以分别记为第二耐磨套32和第三耐磨套33，则第二耐磨套32的内端部与第一耐磨套31相抵，第二耐磨套32的外端部与第三耐磨套33的内端部相抵，第三耐磨套33的外端部伸出栽丝法兰短节2且用于安装在下游管线内。

在上述具体实施方式中，具体密封时，侧向通孔内壁在与第一耐磨套31周壁相接且靠近第一耐磨套31端部的位置设有第一密封槽，栽丝法兰短节2内壁在与第一耐磨套31周壁相接且靠近所述第一耐磨套31另一端部的位置设有第二密封槽；栽丝法兰短节2内壁在与第二耐磨套32周壁相接且靠近第二耐磨套32两端部的位置分别设有第三密封槽和第四密封槽；栽丝法兰短节2内壁在与第三耐磨套33周壁相接且靠近第三耐磨套33两端部的位置分别设有第五密封槽和第六密封槽，且第一密封槽、第二密封槽、第三密封槽、第四密封槽、第五密封槽和第六密封槽内均安装有密封圈7，实现每两个密封槽密封一段耐磨套3。

另外，台阶面具体设在第三耐磨套33的外部，并在栽丝法兰短节2外端部相应位置的内壁上设有环形凸台，第三耐磨套33安装时，台阶面与环形凸台匹配，且两者之间设有波形弹簧8。

除了上述钻井四通，本实用新型的具体实施方式还提供一种包括上述钻井四通的井控设备，该井控设备其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

在本实用新型申请文件的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的钻井四通及具有该钻井四通的井控设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种钻井四通，其特征在于，包括具有竖向流道的主体(1)，所述主体(1)的两侧开有水平设置且左右对称的两个侧向通孔，每个所述侧向通孔均连接一个栽丝法兰短节(2)并形成旁通，所述主体(1)的所述侧向通孔末端与所述栽丝法兰短节(2)内壁镗孔后安装有耐磨套(3)，所述耐磨套(3)从所述侧向通孔末端延伸至旁通直至整个所述栽丝法兰短节(2)，所述主体(1)内表面相贯线位置倒角并设有耐磨层(4)，所述耐磨层(4)延伸至所述侧向通孔末端镗孔位置；所述耐磨套(3)远离所述侧向通孔的一端超出所述栽丝法兰短节(2)的外法兰端面且用于安装在下游管线内；

所述耐磨套(3)远离所述侧向通孔的一端的外部具有台阶面，所述栽丝法兰短节(2)外端部的内壁上设有环形凸台，所述台阶面与所述环形凸台匹配，且两者之间设有波形弹簧(8)。

2.根据权利要求1所述的钻井四通，其特征在于，所述耐磨套(3)为第一硬质合金耐磨套，所述耐磨层(4)为第二硬质合金层，其中，第一硬质合金的硬度大于第二硬质合金，第二硬质合金的硬度大于所述主体(1)的硬度。

3.根据权利要求2所述的钻井四通，其特征在于，所述主体(1)的两个所述侧向通孔在与所述栽丝法兰短节(2)的连接面上均开设有截面为半圆的第一环形垫槽，两个所述栽丝法兰短节(2)在与所述侧向通孔的连接面上均设有与所述第一环形垫槽相匹配且截面为半圆的第二环形垫槽，第一环形垫槽和第二环形垫槽内壁均堆焊有第三硬质合金层(5)，且第一环形垫槽和第二环形垫槽组成垫环槽，所述垫环槽内安装有密封垫环(6)。

4.根据权利要求3所述的钻井四通，其特征在于，所述侧向通孔内壁和所述栽丝法兰短节(2)内壁在与耐磨套(3)周壁相接且靠近所述耐磨套(3)端部的位置均设有密封槽，各所述密封槽内均安装有密封圈(7)。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的钻井四通，其特征在于，所述耐磨套(3)包括依次设置的第一耐磨套(31)和外耐磨套，所述第一耐磨套(31)设在所述侧向通孔末端与所述栽丝法兰短节(2)连接处，所述外耐磨套设在所述栽丝法兰短节(2)内，且所述外耐磨套一端与所述第一耐磨套(31)相抵，另一端伸出所述栽丝法兰短节(2)。

6.根据权利要求5所述的钻井四通，其特征在于，所述外耐磨套包括依次设置的第二耐磨套(32)和第三耐磨套(33)，所述第二耐磨套(32)的内端部与所述第一耐磨套(31)相抵，所述第二耐磨套(32)的外端部与所述第三耐磨套(33)的内端部相抵，所述第三耐磨套(33)的外端部伸出所述栽丝法兰短节(2)且用于安装在下游管线内。

7.一种井控设备，包括钻井四通、安装在所述钻井四通主通道顶端的防喷器以及安装在所述钻井四通底端的套管头，其特征在于，所述钻井四通具体为权利要求1至6任意一项所述的钻井四通。