CN210714528U - 可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其包括多个硬管线管体、可实现可伸缩式连接的伸缩式管线长度调整机构、以及能够对钻井井口和/或管线转弯位置处实现负压抽吸作用的轴向斜喷抽吸助排机构和/或环形抽吸助排机构。本实用新型能够解决地层出少量天然气条件下气体钻井敞井作业时的安全难题，显著提高含气层段气体钻井敞井作业安全性，也能够应用于常规正循环或反循环气体钻井，从而有效降低直角转弯处的局部损失，使地表排砂过程更加顺畅；还能够轻松、便捷、随意地调整排砂管线长度，快速将排砂管线对接起来，避免反复抬撬，降低工作人员的工作量和工作强度，缩短安装作业周期，节省作业人员成本和吊车使用费用。

Description

可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统

技术领域

本实用新型涉及油气钻井(钻探)工程技术领域，更进一步讲，涉及一种钻井用排砂管汇设备系统，其可用于地层出少量天然气条件下实施氮气抽吸安全作业，也可用于正循环或者反循环钻井时降低地表排砂管汇的排砂阻力，提高排砂效果。

背景技术

通常，气体钻井技术具有提速、治漏及保护储层等优势，近年来在川渝、新疆、青海等油气区块得到了广泛应用，同比常规钻井提速3倍以上。难钻性差的含气层段采用气体钻井提速愈发普遍；然而，一旦钻遇地层出少量天然气时(≤10000m³/d)，循环介质转换为惰性气体氮气以避免井下燃爆事故发生，但常常因为缺少环形防喷器、钻具尺寸大无法通过旋转控制头总成等原因，在起下钻、更换胶芯等敞井作业时，存在天然气可能溢出井口，带来了较大安全隐患。

现阶段没有解决地层出少量天然气条件下进行“起下钻、更换胶芯”等敞井作业时天然气溢出井口这一难题的有效措施，当前主要通过开启钻台上下防爆排风扇吹散可能溢出的天然气，防止其聚集。此处理方法存在诸多不足：

①属被动控制措施，不能从根本上阻止天然气溢出井口，而仅能通过排风扇吹散可能溢出的天然气；

②尽管防爆排风扇能够吹散溢出天然气，避免聚集，但钻台、井口操作人员仍需直接面对可能溢出的天然气，存在较大安全隐患，尤其进行敲击作业；

③因无法确保现场作业安全，在钻遇地层出少量天然气时(≤10000m³/d)，常常被迫提前终止气体钻井作业，不利于提速优势发挥。

此外，一般来讲，气体钻井的井场内排砂管线采用法兰连接，宜平直连接出井场外。由于排砂管线直径大、重量大，绝大多数时候，现场排砂管线之间的对接都很困难，很难做到一次对接到位。通常，两根排砂管线之间都会有间隙。为了保证连接做到严丝合缝，需要采用人工抬、撬杠撬等方式，将管线端部的法兰(或者卡箍)接触到一起，然后紧固。由于排砂管线重量很大，导致管线安装起来十分不方便。这不仅大大增加了安装作业时间，增加了工作人员的工作量和工作强度，还提高了作业人员成本和吊车使用费用，甚至会造成钻机等停，延长钻井周期的严重后果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。

例如，本实用新型的目的之一在于解决地层出少量天然气条件下气体钻井敞井作业时的安全问题以及气体钻井的井场内排砂管线的对接困难问题。本实用新型的另一目的在于可用于解决常规正循环或反循环气体钻井时(特别是反循环钻井)，由于地表排砂通道存在多处直角转弯的地方，而导致局部损失很大，进而影响排砂效果的问题，以及气体钻井的井场内排砂管线的对接困难问题。

为了实现上述目的中至少一项，本实用新型提供了一种可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其包括多个硬管线管体，所述多个硬管线管体包括沿流体流动方向设置的第一硬管线管体和第二硬管线管体，并且所述管汇系统还包括钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构，并包括钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构和/或可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构，所述钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构设置在井口和/或管线直角转弯处，所述可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构设置在井口和/或管线直角转弯处。

附图说明

图1示出了本实用新型的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统的一个示例性实施例的示意图；

图2a示出了本实用新型的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统的一个示例性实施例中的钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构沿轴向的剖面结构示意图；

图2b示出了图2a中的M的局部放大示意图；

图3示出了本实用新型的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统的一个示例性实施例中的钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构的外观示意图；

图4示出了本实用新型的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统的一个示例性实施例中的钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构处于打开状态的剖面结构示意图；

图5示出了本实用新型的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统的一个示例性实施例中的钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构在更换喷射法兰的示意图；

图6a示出了本实用新型的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统的一个示例性实施例中的钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构的结构示意图；

图6b示出了对应于图6a中的H-H截面的剖视图；

图7示出了本实用新型的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统的一个示例性实施例中的钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构的外观示意图；

图8示出了本实用新型的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统的一个示例性实施例中的钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构的一级伸出状态的示意图；

图9示出了本实用新型的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统的一个示例性实施例中的钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构的二级伸出状态的示意图；

图10a示出了本发明的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统的一个示例性实施例中的可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构沿轴向的剖面结构示意图；

图10b示出了图10a中的I的局部放大示意图；

图11示出了本发明的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统的一个示例性实施例中的可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构的外观效果图；

图12示出了本发明的可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构的一个示例性实施例处于关闭状态的剖面结构示意图；

图13示出了图12中的N的局部放大示意图。

附图标记说明：

A-钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构、B-钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构、C-硬管线管体、A＇-可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构；

A1-下芯管、A2-基础法兰、A3-注气壳体、A4-喷射法兰、A5-中芯管(母)、A6-上芯管卡环、A7-上芯管法兰、A8-上芯管、A9-中芯管(公)、A10-注气接头、A11-内六角螺钉、A12-上芯管卡环紧定螺栓；

B1-下基础管法兰、B2-一级伸出管、B3-下基础管、B4-一级伸出管限位环、B5-上基础管、B6-二级伸出管、B7-二级伸出管法兰、B8-回油口、B9- 内六角螺钉、B10-注油口；

A＇1-基础法兰、A＇2-注气接头、A＇3-上芯管、A＇4-上芯管法兰、A＇ 5-上芯管卡环、A＇6-中芯管(公)、A＇7-注气壳体、A＇8-内六角螺钉、以及A＇9-上芯管卡环紧定螺栓。

具体实施方式

在下文中，将结合附图和示例性实施例来详细说明本实用新型的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统。需要说明的是，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、等仅仅是为了方便描述和便于区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”仅仅为为了便于描述和构成相对的方位或位置关系，而并非指示或暗示所指的部件必须具有该特定方位或位置。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统包括多个硬管线管体，所述多个硬管线管体包括沿流体流动方向设置的第一硬管线管体和第二硬管线管体，并且所述可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统还包括钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构和钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构。这里，硬管线管体可以为诸如三通、直角弯头、直管等管线本体等。此外，硬管线管体也可以为气体钻井管汇用径向方位角无级调角机构(授权公告号：CN106437579B)、气体钻井管线万向调整短节(授权公告号：CN206220883U)、行星式气体钻井管汇用转向机构 (CN207377518U)中的一种或多种设备。

此外，钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构的数量可以为一个或两个以上。钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构可以设置在井口位置和/或设置在管线转弯下游位置(例如，管线直角转弯下游位置)，以便于对井口和/或管线转弯位置处实现负压抽吸作用，从而通过该抽吸作用可将井口流体(如天然气等可燃气体或气固混合相、气液固混合相等多相流体等)吸至排砂管汇内，也可大幅降低转弯对流体造成的局部损失。

另外，钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构的数量可以为一个或多个。钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构可以设置在相邻的钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构与硬管线管体之间，以实现对相邻的钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构与硬管线管体之间的可伸缩式连接。此外，钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构也可以设置在相邻的两个硬管线管体之间，以实现对相邻的两个硬管线管体之间的可伸缩式连接。

在本示例性实施例中，钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构可包括：同轴设置的下芯管、中芯母管、中芯公管、上芯管、基础法兰、注气壳体和喷射法兰。

基础法兰的左侧可用于连接其它部件；其右侧通过防转动构件与注气壳体紧固连接。防转动构件能够限制注气壳体与基础法兰之间的相对转动。例如，防转动构件可以为内多角螺钉，然而本实用新型不限于此。此外，这里的防转动构件还可具有便于人为拆卸的结构，从而在需要更换不同规格的喷射法兰时便于拆卸操作。

下芯管的左侧插入基础法兰，并通过第一密封件与基础法兰的内圆周壁紧密接触，以便使下芯管与基础法兰密封套接；下芯管的右侧插入喷射法兰的左侧，并通过第二密封件与喷射法兰的内圆周壁紧密接触，以便使下芯管与喷射法兰密封套接。第一密封件、第二密封件可以由相互配合的密封圈与密封槽构成，然而，本实用新型不限于此，其它能够实现有效密封作用的构件亦可。

喷射法兰位于注气壳体内部，且喷射法兰的圆周壁上贯穿开设有一个或两个以上的喷射孔。喷射孔的中轴线可与喷射法兰的中轴线呈锐角、直角或钝角。

中芯母管具有螺纹内壁。中芯母管的左侧插入注气壳体，并与注气壳体以不可转动的方式连接；并且中芯母管的该左侧的外圆周壁通过第三密封件与注气壳体的内周壁紧密接触，以便使中芯母管与注气壳体密封套接。第三密封件可以由相互配合的密封圈与密封槽构成，然而，本实用新型不限于此，其它能够实现有效密封作用的构件亦可。此外，中芯母管的左侧的一部分可设置为横截面呈多边形结构，并且注气壳体与中芯母管的左侧的该一部分配合的部分具有相应的多边形凹入，以避免中芯母管与注气壳体之间发生相互转动。

中芯公管的左侧插入喷射法兰的右侧，并且通过第四密封件与喷射法兰的内圆周壁紧密接触，以便使中芯公管与喷射法兰密封套接。中芯公管的右侧插入上芯管的左侧，并且通过第五密封件与上芯管的内圆周壁紧密接触，以便使中芯公管与上芯管密封套接。第四密封件或第五密封件可以由相互配合的密封圈与密封槽构成，然而，本实用新型不限于此，其它能够实现有效密封作用的构件亦可。中芯公管还具有设置在其外壁上且能够与上述中芯母管的螺纹内壁配合的螺纹，以及能够在转动外力作用(例如，人工或机械的转动力)下使中芯公管围绕其中轴线转动的回转配合部。例如，回转配合部可以为设置在中芯公管的外壁上位于上芯管与中芯母管之间的位置处的一个或多个回转孔。这里，回转配合部能够使中芯公管通过外力转动实现沿螺纹的向左移动，从而通过中芯公管的左侧的端部实现对喷射法兰的喷射孔的关闭或遮挡，以阻止经由注气壳体进入喷射法兰的喷射孔的气流进入管路。回转配合部也能够使中芯公管通过外力转动实现沿螺纹的向右移动，从而通过中芯公管的左侧的端部实现对喷射法兰的喷射孔的打开或远离，以使经由注气壳体进入喷射法兰的喷射孔的气流进入管路。

上芯管的右侧能够与其它部件连接，并且上芯管的左侧与中芯母管的右端之间具有间隔。中芯公管的回转配合部即可位于该间隔内。

注气壳体具有一个或多个注气接头。注气接头能够供外部气体注入注气壳体内。注气接头可直接与喷射法兰的喷射孔连通，也可通过注气壳体的内部空间与喷射法兰的喷射孔连通，以便将外部气体通过喷射法兰的喷射孔喷射入管路中。

在本示例性实施例中，钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构可包括同轴设置的下基础法兰、下基础管、上基础管、一级伸出管、限位环、以及二级伸出管。

下基础法兰的左侧能够与其它部件连接；下基础法兰的右侧可设置有沿径向向外凸出的外突出部。下基础法兰的外突出部可具有类凸缘的形状。

下基础管的左侧可通过防转动构件与下基础法兰的外突出部紧固连接。防转动构件能够限制下基础管与下基础法兰之间的相对转动。例如，防转动构件可以为内多角螺钉，然而本实用新型不限于此。下基础管的右侧的内圆周面上可设置有沿轴向具有预定宽度的第一螺纹。

上基础管可包括具有第一内径的左侧部和具有第二内径的右侧部。其中，第一内径大于第二内径。上基础管的左侧部的外圆周壁上可设置有能够与下基础管的第一螺纹配合的第二螺纹。通过第二螺纹与第一螺纹的配合，能够将上基础管与下基础管结合在一起。下基础管类似于母管，上基础管类似于公管。

一级伸出管可包括具有第一外径的左侧部、具有第二外径的右侧部、以及设置在一级伸出管的右侧部的内圆周面上的限位突出部。其中，第一外径大于第一内径，且第二外径小于第一内径。一级伸出管的所述左侧部位于上基础管的左侧部的左端面与下基础法兰的外突出部的右端面之间；一级伸出管的所述右侧部位于上基础管的右侧部的左端面与下基础法兰的外突出部的右端面之间，且一级伸出管能够在下基础法兰的外突出部、下基础管和上基础管构成的空间中沿轴向方向向左或向右移动。

限位环可固定连接在一级伸出管的所述左侧部的内圆周壁上。

二级伸出管可包括具有第三外径的左侧部、具有第四外径的中凸部、以及具有第五外径的右侧部。二级伸出管的左侧部、中凸部和右侧部沿轴向方向顺序连接。二级伸出管的右侧部能够与其它部件连接。例如，可通过二级伸出管法兰将二级伸出管的所述右侧部与其它部件连接，以使连接方式更加方便和易于操作，然而本实用新型不限于此。并且，所述第三外径小于第四外径，第五外径小于第四外径且等于所述第二内径。二级伸出管的所述左侧部能够穿过在限位环后插入下基础法兰的所述右侧部内。例如，限位环套装二级伸缩管的所述左侧部并位于下基础法兰的右侧部与二级伸出管的中凸部之间。二级伸出管的中凸部位于一级伸缩管的所述限位突出部与限位环之间，以使二级伸出管能够一级伸缩管的所述限位突出部与所述限位环之间向左或向右移动。

对于钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构设置在井口的情况而言，钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构的基础法兰的所述左侧部与井口连接，钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构的上芯管的所述右侧部与第一硬管线管体的入口端连接，从而能够通过钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构将井口与第一硬管线管体连通。

对于钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构设置在两个硬管线管体之间 (例如，彼此构成管线直角转弯的第一和第二硬管线管体之间)的情况而言，钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构的基础法兰的所述左侧部与第一硬管线管体的出口端连接，钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构的上芯管的所述右侧部与第二硬管线管体的入口端连接，从而能够通过钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构将彼此相邻的两个硬管线管体连通。

伸缩式管线长度调整机构的下基础法兰的所述左侧部可与所述多个硬管线管体中的彼此相邻的两个硬管线管体中的前一个硬管线管体的出口端连接，伸缩式管线长度调整机构的二级伸出管的所述右侧部可与所述彼此相邻的两个硬管线管体中的后一个硬管线管体的入口端连接，从而能够将前后相邻的两个硬管线管体进行可伸缩式连接。

此外，伸缩式管线长度调整机构的下基础法兰的所述左侧部与钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构的上芯管的所述右侧部连接，伸缩式管线长度调整机构的二级伸出管的所述右侧部与相应位于钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构之后的硬管线管体的入口端连接，从而可以将沿流体流动方向先后依次布置的钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构和一个硬管线管体进行可伸缩式连接。

另外，伸缩式管线长度调整机构的二级伸出管的所述右侧部与钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构的基础法兰的所述左侧部连接，伸缩式管线长度调整机构的下基础法兰的所述左侧部与相应位于钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构之前的硬管线管体的出口端连接，从而可以将沿流体流动方向先后依次布置的一个硬管线管体和钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构进行可伸缩式连接。

在本实用新型的另一个示例性实施例中，抽吸助排机构还可在上述示例性实施例的结构基础上进一步包括上芯管法兰。上芯管法兰便于将上芯管的右侧与排砂管线的下游硬管线连接。此外，抽吸助排机构还可包括气体压缩装置。气体压缩装置的出气口可与注气壳体的注气接头连接。

在本实用新型的另一个示例性实施例中，抽吸助排机构还可在上述示例性实施例的结构基础上进一步包括上芯管卡接件。上芯管卡接件能够将中芯公管的右侧与上芯管卡紧，并限制上芯管与中芯公管之间的轴向位移，从而能够更加有效地确保上芯管与中芯公管的密封效果，避免因中芯公管的左右移动而导致中芯公管与上芯管的密封不牢固。然而，本实用新型不限于此，例如，可以通过合理设置第五密封件的结构、或者中芯公管的右侧与上芯管的左侧之间的重合方式和重合尺度来确保上芯管与中芯公管的密封效果，进而避免因中芯公管的左右移动而导致中芯公管与上芯管的密封不牢固。

图2a示出了本实用新型的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统的一个示例性实施例中的钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构沿轴向的剖面结构示意图；图2b示出了图2a中的M的局部放大示意图。图3示出了本实用新型的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统的一个示例性实施例中的钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构的外观示意图。

如图2a、图2b和图3所示，在本实用新型的一个示例性实施例中，钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构A可包括以下部件：下芯管A1、基础法兰 A2、注气壳体A3、喷射法兰A4、中芯管(母)A5、上芯管卡环A6、上芯管法兰A7、上芯管A8、中芯管(公)A9、注气接头A10、内六角螺钉A11 和上芯管卡环紧定螺栓A12(图3中示出)。

上芯管法兰A7与上芯管A8之间通过螺纹连接，也可以通过焊接的方式连接，还可以将上芯管法兰A7和上芯管A8作为一个整体加工件。上芯管法兰A7用来与下游硬管线连接，可以是法兰连接，也可以是卡箍连接。

基础法兰A2左侧，与上游硬管线连接，可以是法兰连接，也可以是卡箍连接。基础法兰A2的右侧通过一组内六角螺钉A11与注气壳体A3紧固。

注气壳体A3径向开一组孔(数量不限)，并通过螺纹连接的方式与注气接头A10连接。

下芯管A1左侧插入基础法兰A2，二者通过密封圈密封。下芯管A1右侧插入喷射法兰A4中。喷射法兰A4位于注气壳体A3内部，其上开设一组喷射孔，喷射法兰A4属于可随时更换的部件。

中芯管(公)A9左侧插入喷射法兰A4右端，其右侧插入上芯管A8中。中芯管(公)A9与喷射法兰A4、上芯管A8之间，开设密封槽，通过密封圈实现密封。中芯管(公)A9外圆柱面(大径)设有螺纹和回转孔(如图2a 中的椭圆形虚线所示)。中芯管(公)A9通过螺纹与中芯管(母)A5连接，回转孔配合相应的工具后可用于旋转中芯管(公)A9。

中芯管(母)A5右端通过螺纹与中芯管(公)A9连接，左侧挂入注气壳体A3中，并通过注气壳体A3上的密封槽配合密封圈实现密封。同时，中芯管(母)A5左端位于注气壳体A3内部的部分为六方(或四方，或其它多边形)结构，通过六方(或四方，或其它多边形)结构与注气壳体A3连接，实现径向固定(即不可旋转)。

喷射法兰A4在下芯管A1、基础法兰A2、注气壳体A3和中芯管(母) A5的共同作用下实现轴向固定。

A6上芯管卡环有一组(2个)，通过A12上芯管卡环紧定螺栓相互拉紧。中芯管(公)A9和上芯管A8通过A6上芯管卡环限制相互之间的轴向位移。

当轴向斜喷抽吸助排机构A左右两端固定时(即基础法兰A2左侧与上游硬管线连接，上芯管法兰A7与下游硬管线连接)，所有部件中只有中芯管 (公)A9为活动件。通过对回转孔(图2a中示出)操作，可转动中芯管(公) A9。在螺纹的作用下，中芯管(公)A9可左右移动(移动距离可根据需求自行设计)。当中芯管(公)A9向左移动到尽头时，关闭喷射法兰A4的喷射孔 (此时无抽吸作用)；当中芯管(公)A9向右移动时，可逐渐打开喷射法兰 A4的喷射孔。中芯管(公)A9右端始终在上芯管A8内部移动。图2b的M 局部放大示意图清晰的示出了中芯管(公)A9关闭喷射法兰A4的喷射孔的状态。图4示出了中芯管(公)A9的左侧向右移动并打开喷射法兰A4的喷射孔的状态。

注气壳体A3上的注气接头A10的数量，可根据所需气量大小来选择。气量大时，注气接头A10数量适当增加；气量小时，可封堵多余的注气接头 A10。高压气体通过注气接头A10注入到注气壳体A3内部，并通过喷射法兰 A4上的喷射孔高速喷射至主通道中。这里，喷射孔的倾角、数量、直径等可根据需求自行设计。高速气流的引射和卷吸作用使基础法兰A2附近产生负压，从而抽吸上游流体，同时降低上游流体的流动阻力。当轴向斜喷抽吸助排机构A安装在井口附近时，可用于抽吸井口附近的流体(可燃气体、钻井循环流体等)，以避免其溢出井口；当轴向斜喷抽吸助排机构A安装在直角弯头下游时，可用于降低流体流经该直角弯头时的局部损失，使流动更顺畅。

喷射法兰A4可根据需求制作多组。当需要通过改变喷射孔的数量，或倾角，或直径来提高恒定气量条件下的抽吸力时，可直接更换喷射法兰A4，而不用将轴向斜喷抽吸助排机构A从已安装好的管汇系统中拆卸下来。图5 示出了本实用新型的抽吸助排管汇系统的一个示例性实施例中的钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构在更换喷射法兰的示意图。在需要更换喷射法兰时，首先，拧下内六角螺钉A11；然后将注气壳体A3、中芯管(母)A5和中芯管(公)A9整体右移，此时中芯管(公)A9更加深入上芯管A8内；接着将喷射法兰A4取出并更换准备好的另一块喷射法兰A4。

对于本实用新型的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统中的钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构而言，其可具有以下特点：

(1)可与普通管线配合使用，也可与气体钻井管汇用径向方位角无级调角机构(授权公告号：CN106437579B)、气体钻井管线万向调整短节(授权公告号：CN206220883U)、行星式气体钻井管汇用转向机构(CN207377518U) 中的一种或多种设备配合使用，组成功能更为完善的管汇系统；

(2)通过对钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构进行不同数量、不同位置的综合应用，可实现对井口流体(除包含前述可燃气体外，还包含钻井过程中返排到地表的多相流体)的有效抽吸，将井口流体(如可燃气体：天然气；如多相流体：气固、气液固等)吸至排砂管汇内，并在地表排砂管汇流动输送过程中大幅降低局部损失；

(3)可以为钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构单独接入注气管线，从而能够通过调整气量来调整该机构的抽吸能力；

(4)钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构能够提高在地层出少量天然气条件下进行“起下钻、更换胶芯”等敞井口作业时的安全性，消除了井筒可燃气体(如：天然气等)溢出井口后可能引发的安全风险问题，提高了含气层段气体钻井作业安全性，更利于气体钻井提速优势发挥。

在本实用新型的另一个示例性实施例中，钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构还可在上述示例性实施例的结构基础之上进一步包括第一密封构件、第二密封构件和第三密封构件。其中，第一密封构件可设置在一级伸出管的左侧部分的外圆周壁与下基础管的内圆周壁之间，从而提高一级伸出管的左侧部分的外圆周壁与下基础管的内圆周壁彼此接触连接的密封性。例如，第一密封构件可以为相互配合的密封圈与密封槽。第二密封构件可设置在二级伸出管的左侧部分的外圆周壁(例如，二级伸出管插入下基础法兰的部分)与下基础法兰的内圆周壁之间，从而提高二级伸出管的左侧部分的外圆周壁与下基础法兰的内圆周壁彼此接触连接的密封性。例如，第二密封构件可以为相互配合的密封圈与密封槽。第三密封构件可设置在二级伸出管的中凸部的外圆周壁与一级伸出管的右侧部分的内圆周壁之间，从而提高二级伸出管的中凸部的外圆周壁与一级伸出管的右侧部分的内圆周壁之间彼此接触连接的密封性。例如，第三密封构件可以为相互配合的密封圈与密封槽。然而，本实用新型所使用的密封构件不限于此，其它能够实现有效密封作用的构件亦可。

此外，伸缩式管线长度调整机构还可包括注液口。该注液口能够将第一、第二和第三密封构件围成的空间与第一液压器连接。例如，注液口可以为注油口。通过将注液口与液压设备连接，操作人员能够非常方便地通过操作液压设备实现将一级伸出管沿轴向向右推动以及将二级伸出管向右推动，即实现一级伸出管的向右移动和二级伸出管的向右移动。然而，本实用新型不限于此，例如，也可直接通过施加向右的外力来实现一级伸出管的向右移动和二级伸出管的向右移动。

在本实用新型的另一个示例性实施例中，所述伸缩式管线长度调整机构还可在具有第一密封构件、第二密封构件、第三密封构件的基础之上，进一步包括第四密封构件和第五密封构件。第四密封构件可设置在上基础管的左侧部分的外圆周面与下基础管的右侧部分的内圆周面之间，从而能够提高上基础管与下基础管之间的密封性。例如，第四密封构件可以为相互配合的密封圈与密封槽。第五密封构件可设置在上基础管的右侧部分的内圆周面与二级伸出管的右侧部的外圆周面之间，从而能够提高上基础管与二级伸出管接触处的密封性。例如，第五密封构件可以为相互配合的密封圈与密封槽。

此外，伸缩式管线长度调整机构还可包括回液口。回液口能够将第一、第三、第四和第五密封构件围成的空间与第二液压器连接。例如，回液口可以为回油口。通过将回液口与液压设备连接，操作人员能够非常方便地通过操作液压设备实现将一级伸出管沿轴向向左推动以及将二级伸出管向左推动，即实现一级伸出管的向左移动和二级伸出管的向左移动。然而，本实用新型不限于此，例如，也可直接通过施加向左的外力来实现一级伸出管的向左移动和二级伸出管的向左移动。

本实用新型的钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构可以被进行不同数量、不同位置的组合应用。当在管汇安装过程中，管线轴向安装位置有误差时，可以方便的调整连接法兰(或其他连接方式，比如接箍等)位置，保证顺利安装。

图6a示出了本实用新型的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统的一个示例性实施例中的钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构的结构示意图；

图6b示出了对应于图6a中的H-H截面的剖视图。图7示出了本实用新型的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统的一个示例性实施例中的钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构的外观示意图。图8示出了本实用新型的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统的一个示例性实施例中的钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构的一级伸出状态的示意图。图9示出了本实用新型的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统的一个示例性实施例中的钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构的二级伸出状态的示意图。

如图6a和图6b所示，在本实用新型的一个示例性实施例中，钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构B可包括：下基础管法兰B1、一级伸出管 B2、下基础管B3、一级伸出管限位环B4、上基础管B5、二级伸出管B6、二级伸出管法兰B7、回油口B8、内六角螺钉B9、以及注油口B10。

下基础管法兰B1左侧为上游入口，通过法兰(或者卡箍等方式)与上游管线连接。二级伸出管B6左侧插入下基础管法兰B1中，右侧通过螺纹与二级伸出管法兰B7连接。二级伸出管法兰B7右侧为下游出口，与下游管线连接。二级伸出管法兰B7可以是法兰连接，也可以是卡箍等其它连接方式。下基础管法兰B1右端通过内六角螺钉B9与下基础管B3紧固在一起。

上基础管B5与下基础管B3之间为螺纹连接。一级伸出管限位环B4与一级伸出管B2之间为螺纹连接。一级伸出管B2的右侧设置有沿径向方向向内凸出的限位突出部。二级伸出管B6的中部设置有沿径向方向向外凸出的中凸部，该中凸部能够使二级伸出管在一级伸出管限位环B4与一级伸出管B2 的限位突出部之间左右移动。例如，二级伸出管的管体可使用Φ244.5mm套管加工而成，套管材质和机械性能符合API标准，具有很高的抗内压强度，能够保证气体钻井作业的安全性。下基础管法兰B1右侧安装注油口B10，用于注入液压油。下基础管B3外侧开孔并通过螺纹与回油口B8连接。

当下基础管法兰B1与上游管线连接时，除一级伸出管B2、二级伸出管 B6外，其它部件均已固定。一级伸出管B2则可以在B1下基础法兰和上基础管B5构成的空间内沿轴向左右移动，实现一级伸出，其状态可如图8所示。二级伸出管B6可在一级伸出管B2的限位突出部和一级伸出管限位环B4二者构成的内环槽的左右端面内沿轴向移动，实现二级伸出，其状态可如图9 所示。可以根据需求设计多级伸缩，不仅仅局限于二级伸缩，而伸缩的总长度也可以根据需求设计。例如，一级伸缩的尺度可以为12～18mm，二级伸缩的尺度可以为40～50mm。如图6a所示，可在相应部件之间，设置密封槽，用密封圈实施密封。

下基础管法兰B1上的注油口B10和下基础管B3上的回油口B8可分别与手压泵连接。当需要伸长时，与注油口B10连接的手压泵压入液压油，推动一级伸出管B2和二级伸出管B6伸出，此时与回油口B8连接的手压泵处于泄压状态。当需要收缩时，与回油口B8连接的手压泵压入液压油，推动一级伸出管B2和二级伸出管B6收缩，此时与注油口B10连接的手压泵处于泄压状态。在实际应用过程中，当不具备手压泵条件时，也可以不采用液压油的方式驱动。打开回油口B8和注油口B10，使内部腔道与外界联通，可通过人力的方式拉长或收缩二级伸出管B6。

图7示出了本示例性实施例中的钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构的外观示意图。

对于本实用新型的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统中的钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构而言，其可包括以下特点：

(1)可与普通管线配合使用，也可与气体钻井管汇用径向方位角无级调角机构(授权公告号：CN106437579B)、气体钻井管线万向调整短节(授权公告号：CN206220883U)、行星式气体钻井管汇用转向机构(CN207377518U) 中的一种或多种设备配合使用，组成功能更为完善的管汇系统；

(2)通过对伸缩式管线长度调整机构进行不同数量、不同位置的组合应用，能够适用于钻井排砂管汇安装的多种情况；当在管汇安装过程中，管线轴向安装位置有误差时，可以方便的调整连接法兰(或其他连接方式，比如接箍等)位置，保证顺利安装；

(3)可采用手压泵的液压方式，也可采用人力拖拽的方式实现伸长和缩短，可操作性强，方便可靠；

(4)伸长长度可根据需求进行调整，十分灵活，完全满足钻井排砂现场管线对接的距离要求；

(5)钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构主要用于气体钻井排砂管汇中，但也可以用于供气管汇的连接，甚至可以扩展应用到其它领域的硬管汇系统当中去。

在本发明的又一个示例性实施例中，所述可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统中的可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构的数量可以为一个或两个以上。可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构可以设置在井口位置和/或设置在管线转弯下游位置(例如，管线直角转弯下游位置)，以便于对井口和/或管线转弯位置处实现负压抽吸作用，从而通过该抽吸作用可将井口流体 (如天然气等可燃气体或气固混合相、气液固混合相等多相流体等)吸至排砂管汇内，也可大幅降低转弯对流体造成的局部损失。

另外，钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构的数量可以为一个或多个。钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构可以设置在相邻的可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构与硬管线管体之间，以实现对相邻的可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构与硬管线管体之间的可伸缩式连接。此外，钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构也可以设置在相邻的两个硬管线管体之间，以实现对相邻的两个硬管线管体之间的可伸缩式连接。

在本示例性实施例中，可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构可包括：同轴设置的基础法兰、注气壳体、中芯公管和上芯管。

基础法兰的左侧可用于连接其它部件(例如，井口、某硬质管线的出口端)，例如，通过法兰连接或卡箍彼此连接。基础法兰的右侧的外壁设置有外圆锥面。例如，基础法兰的管体的右侧端部的外壁呈沿轴向具有预定宽度的圆锥台曲面。基础法兰还具有沿径向向外凸出的外突出部。例如，基础法兰的外突出部可以呈类凸缘状。

注气壳体可包括具有第一内径的左侧、具有第二内径的右侧和一个或两个以上的注气接头。其中，第一内径大于第二内径，例如，第一内径可以比第二内径大大约1/4至1/5。注气壳体的左侧通过防转动构件与基础法兰的外突出部紧固连接。防转动构件能够限制注气壳体与基础法兰之间的相对转动。例如，防转动构件可以为内多角螺钉，然而本发明不限于此。此外，这里的防转动构件还可具有便于人为拆卸的结构，从而在需要更换不同规格的喷射法兰时便于拆卸操作。注气壳体的右侧的内圆周壁设置有第一螺纹。例如，注气壳体的右侧端部的内圆周壁可设置有沿轴向具有预定宽度的第一螺纹。注气接头能够将第一内径所对应的空间与外部气体连通。例如，注气接头可通过注气壳体的内部空间与喷射通道连通，也可直接与喷射通道连通，以便将外部气体通过喷射通道喷射入主体管线中。注气接头可通过螺纹连接方式设置在注气壳体上，也可通过一直铸造实现连接。外部气体可通过高压气泵或加压风机提供。例如，注气接头可贯穿设置在注气壳体的左侧。

中芯公管的右侧可插入上芯管的左侧，并且通过第一密封件与上芯管的内圆周壁紧密接触。第一密封件可以由相互配合的密封圈与密封槽构成，然而，本发明不限于此，其它能够实现有效密封作用的构件亦可。中芯公管的左侧的外圆周壁上可设置有能够与注气壳体的第一螺纹配合的第二螺纹。第一螺纹和第二螺纹可紧密配合，以使中芯公管通过外力作用下的绕轴转动实现相对于注气壳体的向左移动或向右移动，即沿轴线方向的左右移动。中芯公管还具有形成在其左侧的内圆周壁上内圆锥面。例如，中芯公管的管体的左侧端部的内壁呈沿轴向具有预定宽度的圆锥台曲面。中芯公管的内圆锥面能够与基础法兰的外圆锥面配合，以形成可调节的喷射通道。喷射通道与注气接头连通。例如，喷射通道可以呈尺寸可调节的圆环带。例如，随着中芯公管在外力作用下顺时针或逆时针绕轴转动，其在第一螺纹和第二螺纹的配合下将向左或向右移动，进而相应实现对喷射通道尺寸的调节，甚至于当中芯公管的内圆锥面完全接触基础法兰的外圆锥面时，实现关闭喷射通道。

上芯管的右侧能够与其它部件(例如，硬管线管体的进口端)连接。例如，上芯管的右侧可与其后的硬管线管体通过法兰连接或卡箍连接。

在本示例性实施例中，钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构可包括同轴设置的下基础法兰、下基础管、上基础管、一级伸出管、限位环、以及二级伸出管。

下基础法兰的左侧能够与其它部件连接；下基础法兰的右侧可设置有沿径向向外凸出的外突出部。下基础法兰的外突出部可具有类凸缘的形状。

下基础管的左侧可通过防转动构件与下基础法兰的外突出部紧固连接。防转动构件能够限制下基础管与下基础法兰之间的相对转动。例如，防转动构件可以为内多角螺钉，然而本发明不限于此。下基础管的右侧的内圆周面上可设置有沿轴向具有预定宽度的第三螺纹。

上基础管可包括具有第三内径的左侧部和具有第四内径的右侧部。其中，第三内径大于第四内径。上基础管的左侧部的外圆周壁上可设置有能够与下基础管的第三螺纹配合的第四螺纹。通过第四螺纹与第三螺纹的配合，能够将上基础管与下基础管结合在一起。下基础管类似于母管，上基础管类似于公管。

一级伸出管可包括具有第一外径的左侧部、具有第二外径的右侧部、以及设置在一级伸出管的右侧部的内圆周面上的限位突出部。其中，第一外径大于第三内径，且第二外径小于第三内径。一级伸出管的所述左侧部位于上基础管的左侧部的左端面与下基础法兰的外突出部的右端面之间；一级伸出管的所述右侧部位于上基础管的右侧部的左端面与下基础法兰的外突出部的右端面之间，且一级伸出管能够在下基础法兰的外突出部、下基础管和上基础管构成的空间中沿轴向方向向左或向右移动。

限位环可固定连接在一级伸出管的所述左侧部的内圆周壁上。

二级伸出管可包括具有第三外径的左侧部、具有第四外径的中凸部、以及具有第五外径的右侧部。二级伸出管的左侧部、中凸部和右侧部沿轴向方向顺序连接。二级伸出管的右侧部能够与其它部件连接。例如，可通过二级伸出管法兰将二级伸出管的所述右侧部与其它部件连接，以使连接方式更加方便和易于操作，然而本发明不限于此。并且，所述第三外径小于第四外径，第五外径小于第四外径且等于所述第四内径。二级伸出管的所述左侧部能够穿过在限位环后插入下基础法兰的所述右侧部内。例如，限位环套装二级伸缩管的所述左侧部并位于下基础法兰的右侧部与二级伸出管的中凸部之间。二级伸出管的中凸部位于一级伸缩管的所述限位突出部与限位环之间，以使二级伸出管能够一级伸缩管的所述限位突出部与所述限位环之间向左或向右移动。

对于可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构设置在井口的情况而言，可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构的基础法兰的所述左侧部与井口连接，可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构的上芯管的右侧部与第一硬管线管体的入口端连接，从而能够通过可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构将井口与第一硬管线管体连通。

对于可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构设置在两个硬管线管体之间 (例如，彼此构成管线直角转弯的第一和第二硬管线管体之间)的情况而言，可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构的基础法兰的所述左侧部与第一硬管线管体的出口端连接，可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构的上芯管的右侧部与第二硬管线管体的入口端连接，从而能够通过可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构将彼此相邻的两个硬管线管体连通。

伸缩式管线长度调整机构的下基础法兰的所述左侧部可与所述多个硬管线管体中的彼此相邻的两个硬管线管体中的前一个硬管线管体的出口端连接，伸缩式管线长度调整机构的二级伸出管的所述右侧部可与所述彼此相邻的两个硬管线管体中的后一个硬管线管体的入口端连接，从而能够将前后相邻的两个硬管线管体进行可伸缩式连接。

此外，伸缩式管线长度调整机构的下基础法兰的所述左侧部与可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构的上芯管的右侧部连接，伸缩式管线长度调整机构的二级伸出管的所述右侧部与相应位于可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构之后的硬管线管体的入口端连接，从而可以将沿流体流动方向先后依次布置的可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构和一个硬管线管体进行可伸缩式连接。

另外，伸缩式管线长度调整机构的二级伸出管的所述右侧部与可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构的基础法兰的所述左侧部连接，伸缩式管线长度调整机构的下基础法兰的所述左侧部与相应位于可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构之前的硬管线管体的出口端连接，从而可以将沿流体流动方向先后依次布置的一个硬管线管体和可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构进行可伸缩式连接。

在本发明的另一个示例性实施例中，抽吸助排机构还可在上述示例性实施例的结构基础上进一步包括上芯管法兰。上芯管法兰便于将上芯管的右侧与后续管件(例如，排砂管线的下游硬管线)连接。此外，抽吸助排机构还可包括气体压缩装置。气体压缩装置的出气口可与注气壳体的注气接头连接。

在本发明的另一个示例性实施例中，抽吸助排机构还可在上述示例性实施例的结构基础上进一步包括上芯管卡接件。上芯管卡接件能够将中芯公管的右侧与上芯管卡紧，并限制上芯管与中芯公管之间的轴向位移，从而能够更加有效地确保上芯管与中芯公管的密封效果，避免因中芯公管的左右移动而导致中芯公管与上芯管的密封不牢固。然而，本发明不限于此，例如，可以通过合理设置第一密封件的结构、或者中芯公管的右侧与上芯管的左侧之间的重合方式和重合尺度来确保上芯管与中芯公管的密封效果，进而避免因中芯公管的左右移动而导致中芯公管与上芯管的密封不牢固。

在本发明的另一个示例性实施例的抽吸助排机构中，所述中芯公管还可包括设置在中芯公管的左侧部上且位于中芯公管的第二螺纹左侧的外凸圆周部，以进一步提高注气壳体的第一螺纹与中芯公管的第二螺纹配合的密封性。这里，中芯公管的外凸圆周部可以为沿中芯公管的径向向外凸出的圆环带，例如，可以呈类凸缘状。此外，还可以进一步在注气壳体的设置有第一螺纹的右侧与中芯公管的外凸缘之间设置第二密封件，从而进一步确保密封效果。第二密封件可以由相互配合的密封圈与密封槽构成，然而，本发明不限于此，其它能够实现有效密封作用的构件亦可。

在本发明的另一个示例性实施例的抽吸助排机构中，所述中芯公管还可进一步包括能够在外力作用下使中芯公管实现绕其中心轴转动的回转配合部。这里，回转配合部可设置在中芯公管的位于上芯管的左侧与注气壳体的右侧之间的外壁上。例如，回转配合部可以为设置在中芯公管的外壁上位于上芯管与注气壳体之间的位置处的一个或多个回转孔。通过设置回转配合部可以更加方便地对中芯公管进行转动操作。然而，本发明不限于此，例如，可以通过夹具等对中芯公管进行转动操作，或者也可在上芯管与中芯公管固定紧密配合的情况下，通过上芯管来转动中芯公管。

图10a示出了本发明的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统的一个示例性实施例中的可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构沿轴向的剖面结构示意图；图10b示出了图10a中的I的局部放大示意图。图11示出了本发明的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统的一个示例性实施例中的可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构的外观示意图。

如图10a、图10b和图11所示，在本发明的一个示例性实施例中，可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构A＇可包括以下部件：基础法兰A＇1、注气接头A＇2、上芯管A＇3、上芯管法兰A＇4、上芯管卡环A＇5、中芯管 (公)A＇6、注气壳体A＇7、内六角螺钉A＇8、以及上芯管卡环紧定螺栓 A＇9(图11中示出)。

上芯管法兰A＇4与上芯管A＇3之间通过螺纹连接，也可以通过焊接的方式连接，还可以将上芯管法兰A＇4和上芯管A＇3作为一个整体加工件。上芯管法兰A＇4用来与下游硬管线连接，可以是法兰连接，也可以是卡箍连接。基础法兰A＇1左侧，与上游硬管线连接，可以是法兰连接，也可以是卡箍连接。基础法兰A＇1的右侧通过一组内六角螺钉A＇8与注气壳体A＇ 7紧固。注气壳体A＇7径向开一组孔(数量不限)，并通过螺纹连接的方式与注气接头A＇2连接。中芯管(公)A＇6外圆柱面(大径)设有螺纹。中芯管(公)A＇6通过螺纹与注气壳体A＇7连接。旋转中芯管(公)A＇6，在螺纹约束配合的作用下，中芯管(公)A＇6的左侧的一部分会在注气壳体 A＇7内左右移动。中芯管(公)A＇6左侧挂入注气壳体A＇7中。上芯管卡环A＇5有一组(2个)，通过上芯管卡环紧定螺栓A＇9相互拉紧。中芯管(公) A＇6和上芯管A＇3通过上芯管卡环A＇5限制相互之间的轴向位移。中芯管(公)A＇6左侧的内圆锥面和基础法兰A＇1右侧的外圆锥面之间的环形间隙即本机构的喷射通道。

当可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构A＇左右两端固定时(即基础法兰A＇1左侧与上游硬管线连接，上芯管法兰A＇4与下游硬管线连接)，所有部件中只有中芯管(公)A＇6为活动件。旋转中芯管(公)A＇6，在螺纹的作用下，中芯管(公)A＇6可左右移动，其移动距离可根据需求进行设计。当中芯管(公)A＇6向左移动到尽头时，中芯管(公)A＇6左侧的内圆锥面和基础法兰A＇1右侧的外圆锥面接触，从而关闭喷射通道；当中芯管(公)A＇6向右移动时，可逐渐打开喷射通道。即使在工作状态时，喷射通道也可以通过旋转中芯管(公)A＇6的方式随时调整，无需拆卸更换其它零部件，无需停工等待。图10a和图10b示出了可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构的喷射通道的打开状态。图12和图13示出了可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构的喷射通道的关闭状态。

注气壳体A＇7上的注气接头A＇2的数量，可根据所需气量大小来选择。气量大时，注气接头A＇2数量适当增加；气量小时，可封堵多余的注气接头A＇2。高压气体通过注气接头A＇2注入到注气壳体A＇7内部，并通过中芯管(公)A＇6左侧的内圆锥面和基础法兰A＇1右侧的外圆锥面之间的环形间隙(喷射通道)高速喷射至主通道中。高速气流的引射和卷吸作用使基础法兰A＇1附近产生负压，从而抽吸上游流体，同时降低上游流体的流动阻力。当可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构A＇安装在井口附近时，可用于抽吸井口附近的流体(可燃气体、钻井循环流体等)避免溢出井口；当A＇可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构安装在直角弯头下游时，可用于降低流体流经该直角弯头时的局部损失，使流动更顺畅。

综上所述，本实用新型的有益效果包括以下内容中的一项或多项：

(1)包含抽吸助排机构和伸缩式轴向长度调整机构两大核心模块，同时也可配置现有的气体钻井管汇用径向方位角无级调角机构(授权公告号： CN106437579B)、气体钻井管线万向调整短节(授权公告号：CN206220883U)、行星式气体钻井管汇用转向机构(CN207377518U)组成功能更为完善的管汇系统。

(2)通过对轴向斜喷抽吸助排机构和伸缩式轴向长度调整机构进行不同顺序、不同数量、不同位置的组合应用，可实现对井口流体(例如，可燃气体、钻井过程中返排到地表的多相流体)的有效抽吸，将井口流体(如可燃气体：天然气；如多相流体：气固、气液固等)吸至排砂管汇内，并在地表排砂管汇流动输送过程中大幅降低局部损失，同时在管汇安装过程中，对轴向安装位置有误差时，可以方便的调整连接法兰(或其他连接方式，比如接箍等)位置，保证顺利安装。

(3)可为轴向斜喷抽吸助排机构单独接入注气管线，通过调整气量来调整该机构的抽吸能力。

(4)该系统可提高在地层出少量天然气条件下进行“起下钻、更换胶芯”等敞井口作业时的安全性，消除了井筒可燃气体(如：天然气等)溢出井口后可能引发的安全风险问题，提高了含气层段气体钻井作业安全性，更利于气体钻井提速优势发挥。

尽管上面已经结合示例性实施例及附图描述了本实用新型，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

Claims (23)

1.一种可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，所述可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统包括多个硬管线管体，所述多个硬管线管体包括沿流体流动方向设置的第一硬管线管体和第二硬管线管体，其特征在于，所述可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统还包括钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构，并包括钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构和/或可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构，所述钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构设置在井口和/或管线直角转弯处，所述可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构设置在井口和/或管线直角转弯处。

2.根据权利要求1所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构包括：沿第一轴向同轴设置的下芯管、中芯母管、中芯公管、上芯管、基础法兰、注气壳体和喷射法兰，其中，

基础法兰具有左侧部，以及通过防转动构件与注气壳体紧固连接的右侧部；

下芯管具有插入基础法兰并通过第一密封件与基础法兰的内圆周壁紧密接触的左侧部，以及插入喷射法兰的左侧并通过第二密封件与喷射法兰的内圆周壁紧密接触的右侧部；

喷射法兰位于注气壳体内部，且喷射法兰的圆周壁上贯穿开设有一个或两个以上的喷射孔；

中芯母管具有螺纹内壁，以及插入注气壳体并与注气壳体以不可转动的方式连接的左侧部，并且中芯母管的所述左侧部通过第三密封件与注气壳体紧密接触；

中芯公管具有插入喷射法兰的右侧并且通过第四密封件与喷射法兰的内圆周壁紧密接触的左侧部，插入上芯管的左侧并且通过第五密封件与上芯管的内圆周壁紧密接触的右侧部，设置在中芯公管外壁上且能够与所述中芯母管的螺纹内壁配合的螺纹，以及能够在外力作用下使中芯公管转动的回转配合部，所述回转配合部能够使所述中芯公管通过转动实现向左或向右移动，以通过中芯公管的所述左侧部的左端相应实现对所述喷射孔的关闭或打开；

上芯管具有右侧部，并且所述上芯管的左侧与中芯母管的右端具有间隔；

注气壳体具有能够供外部气体注入且与所述喷射孔连通的一个或两个以上的注气接头；

所述钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构包括沿第二轴向同轴设置的下基础法兰、下基础管、上基础管、一级伸出管、限位环、以及二级伸出管，其中，

所述下基础法兰具有左侧部，以及设置有沿径向向外凸出的外突出部的右侧部；

所述下基础管具有通过防转动构件与下基础法兰的右侧部的所述外突出部紧固连接的左侧部，以及内圆周面上设置有第一螺纹的右侧部；

所述上基础管包括具有第一内径的左侧部和具有第二内径的右侧部，其中，第一内径大于第二内径，上基础管的所述左侧部的外圆周壁上设置有能够与下基础管的所述右侧部的第一螺纹配合的第二螺纹；

所述一级伸出管包括具有第一外径的左侧部、具有第二外径的右侧部、以及设置在一级伸出管的所述右侧部的内圆周面上的限位突出部，其中，第一外径大于所述第一内径，且第二外径小于所述第一内径，一级伸出管的所述左侧部位于上基础管的左侧部的左端面与下基础法兰的外突出部的右端面之间，一级伸出管的所述右侧部位于上基础管的右侧部的左端面与下基础法兰的外突出部的右端面之间，且一级伸出管能够在下基础法兰的外突出部、下基础管和上基础管构成的空间中向左或向右移动；

所述限位环固定连接在一级伸出管的所述左侧部的内圆周壁上；

所述二级伸出管包括顺序连接的具有第三外径的左侧部、具有第四外径的中凸部、以及具有第五外径的右侧部，其中，所述第三外径小于第四外径，第五外径小于第四外径且等于所述第二内径，二级伸出管的所述左侧部穿过所述限位环后插入下基础法兰的所述右侧部内，所述中凸部位于一级伸缩管的所述限位突出部与所述限位环之间，以使二级伸出管能够在一级伸缩管的所述限位突出部与所述限位环之间向左或向右移动；

钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构的基础法兰的所述左侧部与井口连接，钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构的上芯管的所述右侧部与第一硬管线管体的入口端连接；或者，钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构的基础法兰的所述左侧部与第一硬管线管体的出口端连接，钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构的上芯管的所述右侧部与第二硬管线管体的入口端连接；

伸缩式管线长度调整机构的下基础法兰的所述左侧部与所述多个硬管线管体中的彼此相邻的两个硬管线管体中的前一个硬管线管体的出口端连接，伸缩式管线长度调整机构的二级伸出管的所述右侧部与所述彼此相邻的两个硬管线管体中的后一个硬管线管体的入口端连接；或者，伸缩式管线长度调整机构的下基础法兰的所述左侧部与钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构的上芯管的所述右侧部连接，伸缩式管线长度调整机构的二级伸出管的所述右侧部与相应位于钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构之后的硬管线管体的入口端连接；或者，伸缩式管线长度调整机构的二级伸出管的所述右侧部与钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构的基础法兰的所述左侧部连接，伸缩式管线长度调整机构的下基础法兰的所述左侧部与相应位于钻井排砂管线轴向斜喷抽吸助排机构之前的硬管线管体的出口端连接。

3.根据权利要求2所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述抽吸助排机构还包括上芯管法兰，所述上芯管法兰能够将上芯管的所述右侧部与第一硬管线管体的入口端连接，或与第二硬管线管体的入口端连接。

4.根据权利要求2所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述抽吸助排机构还包括上芯管卡接件，所述上芯管卡接件能够将中芯公管的右侧部与上芯管卡紧并限制上芯管与中芯公管之间的轴向位移。

5.根据权利要求2所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述中芯母管的左侧部的一部分设置为横截面呈多边形结构，并且所述注气壳体与中芯母管的左侧部的所述一部分配合的部分具有相应的多边形凹入，以限制中芯母管与注气壳体之间的相互转动。

6.根据权利要求2所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述第一密封件、第二密封件、第三密封件、第四密封件和第五密封件中的一个或多个包括相互配合的密封圈与密封槽。

7.根据权利要求2所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述抽吸助排机构还包括气体压缩装置，所述气体压缩装置的出气口与注气壳体的所述注气接头连接。

8.根据权利要求2所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述基础法兰的右侧部通过可拆卸的防转动构件与注气壳体紧固连接。

9.根据权利要求1所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，

所述可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构包括：沿第一轴向同轴设置的基础法兰、注气壳体、中芯公管和上芯管，其中，

基础法兰具有左侧部、设置有外圆锥面的右侧部、以及沿径向向外凸出的外突出部；

注气壳体包括具有第一内径的左侧部、具有第二内径的右侧部和一个或两个以上的注气接头，其中，所述第一内径大于所述第二内径，所述注气壳体的左侧部通过防转动构件与所述基础法兰的外突出部紧固连接，所述注气壳体的右侧部的内圆周设置有第一螺纹，所述注气接头能够将所述第一内径所对应的空间与外部气体连通；

中芯公管包括插入上芯管的左侧并且通过第一密封件与上芯管的内圆周壁紧密接触的右侧部，具有第二螺纹的左侧部，以及形成在中芯公管的所述左侧部的内圆周上内圆锥面，其中，所述第二螺纹设置在中芯公管的外壁上且能够与所述第一螺纹配合，以对应于中芯公管的绕轴转动实现中芯公管相对于注气壳体的向左或向右移动，所述内圆锥面能够与所述基础法兰的右侧部的外圆锥面相互配合以形成与所述注气接头连通的可调节的喷射通道，从而对应于中芯公管的所述向左或向右移动相应实现喷射通道的关闭或打开；

所述钻井排砂管线用伸缩式管线长度调整机构包括沿第二轴向同轴设置的下基础法兰、下基础管、上基础管、一级伸出管、限位环、以及二级伸出管，其中，

所述下基础法兰具有左侧部，以及设置有沿径向向外凸出的外突出部的右侧部；

所述下基础管具有通过防转动构件与下基础法兰的右侧部的所述外突出部紧固连接的左侧部，以及内圆周面上设置有第三螺纹的右侧部；

所述上基础管包括具有第三内径的左侧部和具有第四内径的右侧部，其中，第三内径大于第四内径，上基础管的所述左侧部的外圆周壁上设置有能够与下基础管的所述右侧部的第三螺纹配合的第四螺纹；

所述一级伸出管包括具有第一外径的左侧部、具有第二外径的右侧部、以及设置在一级伸出管的所述右侧部的内圆周面上的限位突出部，其中，第一外径大于所述第三内径，且第二外径小于所述第三内径，一级伸出管的所述左侧部位于上基础管的左侧部的左端面与下基础法兰的外突出部的右端面之间，一级伸出管的所述右侧部位于上基础管的右侧部的左端面与下基础法兰的外突出部的右端面之间，且一级伸出管能够在下基础法兰的外突出部、下基础管和上基础管构成的空间中向左或向右移动；

所述限位环固定连接在一级伸出管的所述左侧部的内圆周壁上；

所述二级伸出管包括顺序连接的具有第三外径的左侧部、具有第四外径的中凸部、以及具有第五外径的右侧部，其中，所述第三外径小于第四外径，第五外径小于第四外径且等于所述第四内径，二级伸出管的所述左侧部穿过所述限位环后插入下基础法兰的所述右侧部内，所述中凸部位于一级伸缩管的所述限位突出部与所述限位环之间，以使二级伸出管能够在一级伸缩管的所述限位突出部与所述限位环之间向左或向右移动；

可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构的基础法兰的所述左侧部与井口连接，可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构的上芯管的右侧部与第一硬管线管体的入口端连接；或者，可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构的基础法兰的所述左侧部与第一硬管线管体的出口端连接，可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构的上芯管的右侧部与第二硬管线管体的入口端连接；

伸缩式管线长度调整机构的下基础法兰的所述左侧部与所述多个硬管线管体中的彼此相邻的两个硬管线管体中的前一个硬管线管体的出口端连接，伸缩式管线长度调整机构的二级伸出管的所述右侧部与所述彼此相邻的两个硬管线管体中的后一个硬管线管体的入口端连接；或者，伸缩式管线长度调整机构的下基础法兰的所述左侧部与可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构的上芯管的右侧部连接，伸缩式管线长度调整机构的二级伸出管的所述右侧部与相应位于可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构之后的硬管线管体的入口端连接；或者，伸缩式管线长度调整机构的二级伸出管的所述右侧部与可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构的基础法兰的所述左侧部连接，伸缩式管线长度调整机构的下基础法兰的所述左侧部与相应位于可调式钻井排砂管线环形抽吸助排机构之前的硬管线管体的出口端连接。

10.根据权利要求9所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述抽吸助排机构还包括上芯管法兰，所述上芯管法兰能够将上芯管的所述右侧部与第一硬管线管体的入口端连接，或与第二硬管线管体的入口端连接。

11.根据权利要求9所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述抽吸助排机构还包括上芯管卡接件，所述上芯管卡接件能够将中芯公管的右侧部与上芯管卡紧并限制上芯管与中芯公管之间的轴向位移。

12.根据权利要求9所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述中芯公管还包括设置在中芯公管的所述左侧部上且位于所述第二螺纹左侧的沿径向向外凸出的外凸圆周部，以提高所述第一螺纹与所述第二螺纹配合的密封性。

13.根据权利要求9所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述中芯公管还包括能够在外力作用下使中芯公管实现所述绕轴转动的回转配合部。

14.根据权利要求9所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述抽吸助排机构还包括气体压缩装置，所述气体压缩装置的出气口与注气壳体的所述注气接头连接。

15.根据权利要求9所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述基础法兰的右侧部通过可拆卸的防转动构件与注气壳体紧固连接。

16.根据权利要求2或9所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述伸缩式管线长度调整机构还包括二级伸出管法兰，所述二级伸出管法兰能够将二级伸出管的所述右侧部与第二硬管线管体的入口端连接，或与所述后一个硬管线管体的入口端连接。

17.根据权利要求2或9所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述伸缩式管线长度调整机构还包括第一密封构件、第二密封构件和第三密封构件，其中，所述第一密封构件设置在一级伸出管的左侧部的外圆周壁与下基础管的内圆周壁之间，所述第二密封构件设置在二级伸出管的左侧部的外圆周壁与下基础法兰的内圆周壁之间，所述第三密封构件设置在二级伸出管的中凸部的外圆周壁与一级伸出管的右侧部的内圆周壁之间。

18.根据权利要求17所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述伸缩式管线长度调整机构还包括注液口，所述注液口能够将第一、第二和第三密封构件围成的空间与第一液压器连接。

19.根据权利要求17所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述第一密封构件、第二密封构件和第三密封构件中的一个或多个包括相互配合的密封圈与密封槽。

20.根据权利要求17所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述伸缩式管线长度调整机构还包括第四密封构件和第五密封构件，其中，所述第四密封构件设置在上基础管的左侧部与下基础管的右侧部之间，所述第五密封构件设置在上基础管的右侧部与二级伸出管的右侧部之间。

21.根据权利要求20所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述伸缩式管线长度调整机构还包括回液口，所述回液口能够将第一、第三、第四和第五密封构件围成的空间与第二液压器连接。

22.根据权利要求20所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述第四密封构件和/或第五密封构件包括相互配合的密封圈与密封槽。

23.根据权利要求2或9所述的可伸缩式井口可燃气体抽吸排砂管汇系统，其特征在于，所述限位环通过螺纹固定连接在一级伸出管的所述左侧部的内圆周壁上。

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