CN213838579U - 一种深井抗高温油基钻井液堵漏装置 - Google Patents

Abstract

一种深井抗高温油基钻井液堵漏装置，包括堵漏头、上定位块、第一活塞、第一弹簧、下定位块、伸缩件和第二弹簧；堵漏头的中心为堵漏腔，堵漏腔的中端内侧壁设有旁通通道；上定位块设置于堵漏头内；第一活塞设置于上定位块的顶侧；第一弹簧设置于上定位块的顶面；下定位块设置于上定位块的底侧；伸缩件设置于堵漏腔内，伸缩件包括伸缩杆、伸缩头、复位环、卡环和堵帽，伸缩杆纵向设置于堵漏腔内，伸缩头设置于伸缩杆的顶端；复位环周向设置于伸缩杆的中端外侧；卡环周向设置于复位环的底侧；堵帽设置于下定位块的底侧；第二弹簧设置于堵漏腔内。本实用新型可顺畅的实现堵漏剂的流入填注，可自进行安全保护实现自锁功能，安全性高，自动化程度强。

Description

一种深井抗高温油基钻井液堵漏装置

技术领域

本实用新型涉及钻井液堵漏领域，特别是一种深井抗高温油基钻井液堵漏装置。

背景技术

油基钻井液又称油基泥浆，其基本组成是油、水、有机粘土和油溶性化学处理剂。油基泥浆抗高温、抗盐钙侵蚀，有利于井壁稳定、润滑性好、对油气层损害小，广泛运用在各类钻井平台。在钻井工程的钻井过程中，会遇到松散破碎和溶洞、裂隙发育的复杂地层，它们通常会导致钻孔冲洗液的严重漏失，使钻井液无法保持正常循环，难以正常钻进；而当钻遇承压水地层或含油气地层时，地层中的水或气可能会进入钻孔内，导致涌水、涌气事故的发生，造成泥浆性能的改变，并产生安全隐患。为了避免钻井过程中产生事故，需要通过堵漏工具向井下注入堵漏剂进行堵漏。

向井下注入堵漏剂时，一般需要将需要将钻头进行抬升，接着将堵漏工具连接在钻杆上再次下井，为了避免施工工艺的流程复杂化，现有技术中也有将堵漏工具与钻头一同固定于钻杆上进行下井作业的方式，但现有的堵漏装置中，一般采用旁通孔的形式对堵漏剂进行，堵漏剂的进液进行横向进液，其流动阻力较大，不能直接顺畅的流动进入井下实现填注；同时，当填注液达到用量时，堵漏装置不可实现自锁功能，自动实现堵漏剂填注通道的封闭与开启。

实用新型内容

为了解决上述存在的问题，本实用新型公开了一种深井抗高温油基钻井液堵漏装置，其具体技术方案如下：一种深井抗高温油基钻井液堵漏装置，包括堵漏头、上定位块、第一活塞、第一弹簧、下定位块、伸缩件和第二弹簧；

所述堵漏头为中空结构，形成堵漏腔，所述堵漏腔的中端内侧壁纵向呈镂空状结构，形成旁通通道；所述上定位块设置于所述堵漏头内，所述上定位周向与所述堵漏腔的侧壁固定设置；所述第一活塞设置于所述堵漏腔内，并设置于所述上定位块的顶侧，所述第一活塞与所述堵漏腔呈纵向可滑动设置，所述第一活塞的顶端中心呈凹槽状，形成顶滑槽，所述第一活塞的中心呈通孔状，且与所述顶滑槽的底端呈贯通设置；所述第一弹簧设置于所述上定位块的顶面，所述第一弹簧的外侧贴合于所述堵漏腔的内侧壁，所述第一弹簧的底端贴合于所述上定位块的顶面，所述第一弹簧的顶端贴合于所述第一活塞的底端；所述下定位块设置于所述堵漏头内，并设置于所述上定位块的底侧，所述下定位周向与所述堵漏腔的侧壁固定设置；所述伸缩件设置于所述堵漏腔内，所述伸缩件包括伸缩杆、伸缩头、复位环、卡环和堵帽，所述伸缩杆纵向设置于所述堵漏腔内，所述伸缩杆贯穿所述上定位块、下定位块和第一活塞，并与所述上定位块、下定位块、第一活塞呈纵向可滑动设置，所述伸缩头设置于所述伸缩杆的顶端，所述伸缩头嵌入所述顶滑槽内；所述复位环周向设置于所述伸缩杆的中端外侧，所述复位环与所述伸缩杆固定设置，所述复位环贴合于所述上定位块的底侧；所述卡环周向设置于所述复位环的底侧，并与所述复位环固定设置；所述堵帽设置于所述下定位块的底侧，所述伸缩杆的底端与所述下定位块呈垂直固定；所述第二弹簧设置于所述堵漏腔内，所述第二弹簧的外侧贴合于所述堵漏腔的内侧壁，所述第二弹簧的顶端抵合于所述复位环的顶面，并嵌合于所述卡环的外侧，所述第二弹簧的底端抵合于所述下定位块的顶面。

进一步的，所述堵漏头呈圆筒状结构，所述堵漏头的外侧壁中端周向呈向外凸起状结构；所述堵漏腔呈圆柱状结构，所述堵漏腔的顶端呈上宽下窄的斗状结构。

进一步的，所述旁通通道周向设置于所述堵漏腔的中端，所述旁通通道的顶端和底端分别与所述堵漏腔呈连通设置，每侧所述旁通通道的两端呈弯折状，并呈钝角结构。

进一步的，所述第一活塞包括第一滑块和第一密封环，所述第一密封环嵌合于所述第一滑块的外侧，所述第一密封环与所述第一滑块呈固定设置，所述第一密封环贴合于每个所述旁通通道的顶端，呈可密封设置。

进一步的，所述第一活塞的底端中心设有第一限位柱，所述第一限位柱与所述第一活塞呈垂直设置，所述第一限位柱的顶端设有第一抵合块，所述第一抵合块与所述第一限位柱呈垂直设置，所述第一抵合块的底面呈平面状，且所述第一抵合块的直径小于所述堵漏腔的直径，所述第一限位柱、第一抵合块与所述第一活塞的通孔呈贯通设置。

进一步的，所述伸缩头呈圆柱状结构，所述伸缩头的直径与所述顶滑槽的内径相适应，所述伸缩头与所述顶滑槽呈密封设置，所述伸缩头的顶端伸出于所述第一活塞的顶面。

进一步的，所述卡环的外径与所述第二弹簧的内径相适应，所述卡环的截面呈直角梯形结构。

进一步的，所述第二弹簧的长度小于所述第一弹簧的长度，且所述第二弹簧的弹力大于所述第一弹簧的弹力。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型对于钻井头侧设置有堵漏头装置，堵漏装置中将堵漏剂的流通方式设计为周向的纵向流动，当堵漏装置处于打开状态下时，堵漏剂具有良好的流通性，可顺畅的实现堵漏剂的流入填注，堵漏装置内的压力处于较稳定状态。

本实用新型可通过调节填注的堵漏剂压力实现对堵漏装置的开闭，当填注的压力到达一定压力值时，可促使堵漏头处于导通状态，堵漏剂可顺利实现填注过程，当管道内填注的压力产生变化时，发生压力过大或过小时，堵漏装置可实现对填注过程的自动停止，无需通过外力对堵漏装置进行操作，堵漏装置可自进行安全保护实现自锁功能；同时，通过控制压力变化，可对堵漏装置进行主动停闭，装置具有较强的安全性能，自动化程度强，使用便捷性高。

附图说明

图1是本实用新型的整体剖视示意图。

图2是本实用新型第一活塞的结构示意图。

图3是本实用新型伸缩件的剖视示意图。

附图标记列表：

堵漏头1；

堵漏腔1-1、旁通通道1-2；

上定位块2；

第一活塞3；

顶滑槽3-1、第一滑块3-2、第一密封环3-3、第一限位柱3-4、第一抵合块3-5；

第一弹簧4；

下定位块5；

伸缩件6；

伸缩杆6-1、伸缩头6-2、复位环6-3、卡环6-4、堵帽6-5；

第二弹簧7。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本实用新型进行进一步描述，任何对本实用新型技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本实用新型保护范围。本实施例中所提及的固定连接，固定设置、固定结构均为焊接、热熔一体成型、胶粘、螺钉连接、螺栓螺母连接、铆接等本领域技术人员所知晓的公知技术。

结合附图可见，一种深井抗高温油基钻井液堵漏装置，包括堵漏头1、上定位块2、第一活塞3、第一弹簧4、下定位块5、伸缩件6和第二弹簧7；

所述堵漏头1为中空结构，形成堵漏腔1-1，所述堵漏腔1-1的中端内侧壁纵向呈镂空状结构，形成旁通通道1-2；所述上定位块2设置于所述堵漏头1内，所述上定位周向与所述堵漏腔1-1的侧壁固定设置；所述第一活塞3设置于所述堵漏腔1-1内，并设置于所述上定位块2的顶侧，所述第一活塞3与所述堵漏腔1-1呈纵向可滑动设置，所述第一活塞3的顶端中心呈凹槽状，形成顶滑槽3-1，所述第一活塞3的中心呈通孔状，且与所述顶滑槽3-1的底端呈贯通设置；所述第一弹簧4设置于所述上定位块2的顶面，所述第一弹簧4的外侧贴合于所述堵漏腔1-1的内侧壁，所述第一弹簧4的底端贴合于所述上定位块2的顶面，所述第一弹簧4的顶端贴合于所述第一活塞3的底端；所述下定位块5设置于所述堵漏头1内，并设置于所述上定位块2的底侧，所述下定位周向与所述堵漏腔1-1的侧壁固定设置；所述伸缩件6设置于所述堵漏腔1-1内，所述伸缩件6包括伸缩杆6-1、伸缩头6-2、复位环6-3、卡环6-4和堵帽6-5，所述伸缩杆6-1纵向设置于所述堵漏腔1-1内，所述伸缩杆6-1贯穿所述上定位块2、下定位块5和第一活塞3，并与所述上定位块2、下定位块5、第一活塞3呈纵向可滑动设置，所述伸缩头6-2设置于所述伸缩杆6-1的顶端，所述伸缩头6-2嵌入所述顶滑槽3-1内；所述复位环6-3周向设置于所述伸缩杆6-1的中端外侧，所述复位环6-3与所述伸缩杆6-1固定设置，所述复位环6-3贴合于所述上定位块2的底侧；所述卡环6-4周向设置于所述复位环6-3的底侧，并与所述复位环6-3固定设置；所述堵帽6-5设置于所述下定位块5的底侧，所述伸缩杆6-1的底端与所述下定位块5呈垂直固定；所述第二弹簧7设置于所述堵漏腔1-1内，所述第二弹簧7的外侧贴合于所述堵漏腔1-1的内侧壁，所述第二弹簧7的顶端抵合于所述复位环6-3的顶面，并嵌合于所述卡环6-4的外侧，所述第二弹簧7的底端抵合于所述下定位块5的顶面。

进一步的，所述堵漏头1呈圆筒状结构，所述堵漏头1的外侧壁中端周向呈向外凸起状结构；所述堵漏腔1-1呈圆柱状结构，所述堵漏腔1-1的顶端呈上宽下窄的斗状结构。

进一步的，所述旁通通道1-2周向设置于所述堵漏腔1-1的中端，所述旁通通道1-2的顶端和底端分别与所述堵漏腔1-1呈连通设置，每侧所述旁通通道1-2的两端呈弯折状，并呈钝角结构。

进一步的，所述第一活塞3包括第一滑块3-2和第一密封环3-3，所述第一密封环3-3嵌合于所述第一滑块3-2的外侧，所述第一密封环3-3与所述第一滑块3-2呈固定设置，所述第一密封环3-3贴合于每个所述旁通通道1-2的顶端，呈可密封设置。

进一步的，所述第一活塞3的底端中心设有第一限位柱3-4，所述第一限位柱3-4与所述第一活塞3呈垂直设置，所述第一限位柱3-4的顶端设有第一抵合块3-5，所述第一抵合块3-5与所述第一限位柱3-4呈垂直设置，所述第一抵合块3-5的底面呈平面状，且所述第一抵合块3-5的直径小于所述堵漏腔1-1的直径，所述第一限位柱3-4、第一抵合块3-5与所述第一活塞3的通孔呈贯通设置。

进一步的，所述伸缩头6-2呈圆柱状结构，所述伸缩头6-2的直径与所述顶滑槽3-1的内径相适应，所述伸缩头6-2与所述顶滑槽3-1呈密封设置，所述伸缩头6-2的顶端伸出于所述第一活塞3的顶面。

进一步的，所述卡环6-4的外径与所述第二弹簧7的内径相适应，所述卡环6-4的截面呈直角梯形结构。

进一步的，所述第二弹簧7的长度小于所述第一弹簧4的长度，且所述第二弹簧7的弹力大于所述第一弹簧4的弹力。

本实用新型的结构原理是：

需要通过本装置向钻井内进行填注堵漏剂时，通过向堵漏头内注入堵漏剂，堵漏剂充盈堵漏腔并对第一活塞和伸缩件施压，压力带动第一活塞于堵漏腔内进行纵向下压滑动，第一弹簧处于屈服状态，直至第一抵合块的底面抵合于上定位块的顶面，此时第一活塞处于静置状态，伸缩头在顶滑槽内相对滑动，同时伸缩头的端面受到压力后，第二弹簧发生轻微压缩，复位环和堵帽略微向下位移滑动，伸缩件处于动平衡状态，旁通通道处于打开状态，堵漏剂通过多个旁通通道进行斜向流动，并从堵漏腔的底端进行汇入向下流动。当需要对堵漏剂停止填注时，通过略微增大对填注堵漏剂的压力，堵漏剂对伸缩头处进行加压，伸缩头在顶滑槽内进行纵向滑动，第二弹簧进一步压缩，堵帽进行纵向位移滑动后，堵帽的侧壁对旁通通道进行闭塞，管道内堵漏剂压力增大，与管道相连的压力传感器探测压力变化，并对管道进行保护。此外，当堵漏剂进行填注的过程中，产生压力波动造成压力瞬时过大，伸缩头也会受压位移进行堵漏头内压力保护，进行停止加注堵漏剂。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型对于钻井头侧设置有堵漏头装置，堵漏装置中将堵漏剂的流通方式设计为周向的纵向流动，当堵漏装置处于打开状态下时，堵漏剂具有良好的流通性，可顺畅的实现堵漏剂的流入填注，堵漏装置内的压力处于较稳定状态。

本实用新型可通过调节填注的堵漏剂压力实现对堵漏装置的开闭，当填注的压力到达一定压力值时，可促使堵漏头处于导通状态，堵漏剂可顺利实现填注过程，当管道内填注的压力产生变化时，发生压力过大或过小时，堵漏装置可实现对填注过程的自动停止，无需通过外力对堵漏装置进行操作，堵漏装置可自进行安全保护实现自锁功能；同时，通过控制压力变化，可对堵漏装置进行主动停闭，装置具有较强的安全性能，自动化程度强，使用便捷性高。

Claims (8)

1.一种深井抗高温油基钻井液堵漏装置，其特征在于，包括堵漏头(1)、上定位块(2)、第一活塞(3)、第一弹簧(4)、下定位块(5)、伸缩件(6)和第二弹簧(7)；

所述堵漏头(1)为中空结构，形成堵漏腔(1-1)，所述堵漏腔(1-1)的中端内侧壁纵向呈镂空状结构，形成旁通通道(1-2)；所述上定位块(2)设置于所述堵漏头(1)内，所述上定位块周向与所述堵漏腔(1-1)的侧壁固定设置；所述第一活塞(3)设置于所述堵漏腔(1-1)内，并设置于所述上定位块(2)的顶侧，所述第一活塞(3)与所述堵漏腔(1-1)呈纵向可滑动设置，所述第一活塞(3)的顶端中心呈凹槽状，形成顶滑槽(3-1)，所述第一活塞(3)的中心呈通孔状，且与所述顶滑槽(3-1)的底端呈贯通设置；所述第一弹簧(4)设置于所述上定位块(2)的顶面，所述第一弹簧(4)的外侧贴合于所述堵漏腔(1-1)的内侧壁，所述第一弹簧(4)的底端贴合于所述上定位块(2)的顶面，所述第一弹簧(4)的顶端贴合于所述第一活塞(3)的底端；所述下定位块(5)设置于所述堵漏头(1)内，并设置于所述上定位块(2)的底侧，所述下定位块周向与所述堵漏腔(1-1)的侧壁固定设置；所述伸缩件(6)设置于所述堵漏腔(1-1)内，所述伸缩件(6)包括伸缩杆(6-1)、伸缩头(6-2)、复位环(6-3)、卡环(6-4)和堵帽(6-5)，所述伸缩杆(6-1)纵向设置于所述堵漏腔(1-1)内，所述伸缩杆(6-1)贯穿所述上定位块(2)、下定位块(5)和第一活塞(3)，并与所述上定位块(2)、下定位块(5)、第一活塞(3)呈纵向可滑动设置，所述伸缩头(6-2)设置于所述伸缩杆(6-1)的顶端，所述伸缩头(6-2)嵌入所述顶滑槽(3-1)内；所述复位环(6-3)周向设置于所述伸缩杆(6-1)的中端外侧，所述复位环(6-3)与所述伸缩杆(6-1)固定设置，所述复位环(6-3)贴合于所述上定位块(2)的底侧；所述卡环(6-4)周向设置于所述复位环(6-3)的底侧，并与所述复位环(6-3)固定设置；所述堵帽(6-5)设置于所述下定位块(5)的底侧，所述伸缩杆(6-1)的底端与所述下定位块(5)呈垂直固定；所述第二弹簧(7)设置于所述堵漏腔(1-1)内，所述第二弹簧(7)的外侧贴合于所述堵漏腔(1-1)的内侧壁，所述第二弹簧(7)的顶端抵合于所述复位环(6-3)的顶面，并嵌合于所述卡环(6-4)的外侧，所述第二弹簧(7)的底端抵合于所述下定位块(5)的顶面。

2.根据权利要求1所述的一种深井抗高温油基钻井液堵漏装置，其特征在于，所述堵漏头(1)呈圆筒状结构，所述堵漏头(1)的外侧壁中端周向呈向外凸起状结构；所述堵漏腔(1-1)呈圆柱状结构，所述堵漏腔(1-1)的顶端呈上宽下窄的斗状结构。

3.根据权利要求1所述的一种深井抗高温油基钻井液堵漏装置，其特征在于，所述旁通通道(1-2)周向设置于所述堵漏腔(1-1)的中端，所述旁通通道(1-2)的顶端和底端分别与所述堵漏腔(1-1)呈连通设置，每侧所述旁通通道(1-2)的两端呈弯折状，并呈钝角结构。

4.根据权利要求1所述的一种深井抗高温油基钻井液堵漏装置，其特征在于，所述第一活塞(3)包括第一滑块(3-2)和第一密封环(3-3)，所述第一密封环(3-3)嵌合于所述第一滑块(3-2)的外侧，所述第一密封环(3-3)与所述第一滑块(3-2)呈固定设置，所述第一密封环(3-3)贴合于每个所述旁通通道(1-2)的顶端，呈可密封设置。

5.根据权利要求1所述的一种深井抗高温油基钻井液堵漏装置，其特征在于，所述第一活塞(3)的底端中心设有第一限位柱(3-4)，所述第一限位柱(3-4)与所述第一活塞(3)呈垂直设置，所述第一限位柱(3-4)的顶端设有第一抵合块(3-5)，所述第一抵合块(3-5)与所述第一限位柱(3-4)呈垂直设置，所述第一抵合块(3-5)的底面呈平面状，且所述第一抵合块(3-5)的直径小于所述堵漏腔(1-1)的直径，所述第一限位柱(3-4)、第一抵合块(3-5)与所述第一活塞(3)的通孔呈贯通设置。

6.根据权利要求1所述的一种深井抗高温油基钻井液堵漏装置，其特征在于，所述伸缩头(6-2)呈圆柱状结构，所述伸缩头(6-2)的直径与所述顶滑槽(3-1)的内径相适应，所述伸缩头(6-2)与所述顶滑槽(3-1)呈密封设置，所述伸缩头(6-2)的顶端伸出于所述第一活塞(3)的顶面。

7.根据权利要求1所述的一种深井抗高温油基钻井液堵漏装置，其特征在于，所述卡环(6-4)的外径与所述第二弹簧(7)的内径相适应，所述卡环(6-4)的截面呈直角梯形结构。

8.根据权利要求1所述的一种深井抗高温油基钻井液堵漏装置，其特征在于，所述第二弹簧(7)的长度小于所述第一弹簧(4)的长度，且所述第二弹簧(7)的弹力大于所述第一弹簧(4)的弹力。

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