CN218780343U - 一种钻井井口可调控压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钻井作业技术领域，提出了一种钻井井口可调控压装置，包括连接管、以及固定在连接管顶部的外壳体，所述外壳体的底部内侧固定连接有与连接管相通的导管、以及同心套设在导管外侧的内筒体；本实用新型中在当内筒体与导管与外围所形成的区域中的杂物积累一定量而需要清理时，可通过电机工作时驱使轴杆转动，由轴杆上第一齿轮与齿环内侧环形齿面的啮合，可驱使第一圆盘转动，由轴杆上第二齿轮与第三齿轮的啮合，可驱使第二圆盘同步转动，通过第一刀片与第二刀片的旋转挤压下，可对液体中混合的矿渣、碎石块等杂物进行分切破碎，避免造成管路堵塞，解决了相关技术中的杂物进入阀内易造成管路堵塞与球体难以复位的问题。

Description

一种钻井井口可调控压装置

技术领域

本实用新型涉及钻井作业技术领域，具体的，涉及一种钻井井口可调控压装置。

背景技术

随着我国石油勘探开发技术的发展，易开采的整装、大块油气田几乎殆尽，所以逐步向难开采的深层油气资源发展。难开采的深层油气资源普遍存在钻井漏喷同存难题，尤其是在续接钻杆的过程中，压力的稳定性成为关键性因素。压力的控制是完成钻井作业的关键，而井口目标压力的平稳、准确设置是控制井口压力的基础，也是实现井底压力稳定和精确控制的保障。

为此申请号为CN201620833077.1公开了一种低渗透油层井口自动控压装置，包括井口管路，井口管路设有两路之路，一路通过15mm球阀A连接自动泄压阀，另一路通过15mm球阀B连接压力表活接井口管路连接；井口管路尾端连接50mm手动泄压阀，控压后，在采油过程中，使油管中的液体流速变大，固定阀打开，在短时间内泵入口形成压力，增大生产压差，从而达到提高泵效的目的，具有自动控制井口排压，不需要人工实时操作，降低人员工作量，更好的进行负压采油，工艺简单，价格低廉，操作方便简单的优点。

然而在实施相关技术中发现上述控压装置存在以下问题：上述控压装置是通过弹簧的弹力推动球体顶压在阀口实现对钻井管路压力的自动调节，而由于钻井管路流通的液体中常常附带一些矿渣、煤、石等小块杂物，这些物体进入阀内极易造成管路堵塞，或堆积在阀口部位造成球体难以复位，而影响对钻井管路压力的自动调节作用。

实用新型内容

本实用新型提出一种钻井井口可调控压装置，解决了相关技术中的杂物进入阀内易造成管路堵塞与球体难以复位的问题。

本实用新型的技术方案如下：一种钻井井口可调控压装置，包括连接管、以及固定在连接管顶部的外壳体，所述外壳体的底部内侧固定连接有与连接管相通的导管、以及同心套设在导管外侧的内筒体，所述内筒体的上下方分别设置有第一旋转部件与第二旋转部件，所述第一旋转部件与第二旋转部件均转动设置在外壳体的内腔中，所述外壳体上设置有驱使第一旋转部件与第二旋转部件同步转动且转向相反的驱动机构，所述第一旋转部件的底部设置有与导管对应的弹性件。

优选的，所述第一旋转部件包括第一圆盘，所述第一圆盘与外壳体的内腔转动连接，所述导管的顶部与第一圆盘之间留有一段距离，所述第一圆盘的底面边缘固定连接有齿环，所述齿环的内侧圆周面上设有环形齿面，所述第一圆盘的底面中心位置开设有限位槽，所述第一圆盘的底面且位于限位槽与齿环之间固定设置有第一搅件。

优选的，所述第一搅件包括三对同心设置的第一刀片，且三对第一刀片围绕导管环形设置。

优选的，所述第二旋转部件包括第二圆盘，所述第二圆盘的底面固定有第三齿轮，所述第三齿轮与外壳体转动连接，所述第二圆盘的顶面设置有第二搅件。

优选的，所述第二搅件包括三对同心设置的第二刀片，且三对第二刀片围绕导管环形设置，三对所述第二刀片与三对第一刀片内外交错设置。

优选的，所述驱动机构包括电机，所述电机固定安装在外壳体的顶面，所述电机的输出端固定连接有轴杆，所述轴杆与外壳体转动连接，所述轴杆位于外壳体内腔中所在段固定连接有第一齿轮与第二齿轮。

优选的，所述第一齿轮与齿环内侧的环形齿面相啮合，所述第二齿轮与第三齿轮相啮合。

优选的，所述弹性件包括弹簧，所述弹簧的顶端固定在限位槽的内壁上，所述弹簧的底端固定连接有球体。

优选的，所述导管的顶端开设有凹槽，所述球体在弹簧的弹力抵压在凹槽内。

优选的，所述内筒体的底部一侧连通有排通管，所述排通管上设置有电磁阀，所述外壳体的底部一侧连通有出水管。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

1、本实用新型中可将连接管连接于钻井井口管路上，保持装置内电磁阀为关闭状态，在当钻井管路为负压或正常压力下，球体在弹簧的弹力抵压在凹槽内，进而将导管管路封闭，以保持钻井内负压环境，在当钻井内管路压力过大时，其压力可推动球体将弹簧顶开，导管的顶端位于内筒体顶端以下，导管排出的液体先进入内筒体与导管与外围所形成的区域中，而液体中混合的矿渣、碎石块等杂物在重力作用下沉积在该区域内，导管的顶部与第一圆盘之间留有一段距离，形成液体通过的间隙，液体可由出水管向外排出，实现钻井管路内部气压的可调性；

2、本实用新型中在当内筒体与导管与外围所形成的区域中的杂物积累一定量而需要清理时，可通过电机工作时驱使轴杆转动，由轴杆上第一齿轮与齿环内侧环形齿面的啮合，可驱使第一圆盘转动，由轴杆上第二齿轮与第三齿轮的啮合，可驱使第二圆盘同步转动，且第二圆盘的转动方向与第一圆盘的转动方向相反，通过第一刀片与第二刀片的旋转挤压下，可对液体中混合的矿渣、碎石块等杂物进行分切破碎，避免造成管路堵塞，解决了相关技术中的杂物进入阀内易造成管路堵塞与球体难以复位的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型提出的一种钻井井口可调控压装置结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种钻井井口可调控压装置剖面结构示意图；

图3为本实用新型提出的图2中A处放大结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种钻井井口可调控压装置另一视角下剖面结构示意图；

图5为本实用新型提出的外壳体内部结构分解示意图；

图6为本实用新型提出的外壳体内部结构另一视角下分解示意图；

图中：1、外壳体；2、连接管；3、出水管；4、电机；41、第一齿轮；42、轴杆；43、第二齿轮；5、内筒体；6、排通管；61、电磁阀；7、弹性件；71、弹簧；72、球体；8、导管；81、凹槽；9、第一旋转部件；91、第一圆盘；911、限位槽；92、齿环；93、第一刀片；10、第二旋转部件；101、第二圆盘；102、第二刀片；103、第三齿轮。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图6，本实用新型提供一种技术方案：一种钻井井口可调控压装置，包括连接管2、以及固定在连接管2顶部的外壳体1，连接管2连接于钻井井口管路上，外壳体1的底部内侧固定连接有与连接管2相通的导管8、以及同心套设在导管8外侧的内筒体5，内筒体5的上下方分别设置有第一旋转部件9与第二旋转部件10，第一旋转部件9与第二旋转部件10均转动设置在外壳体1的内腔中，第一旋转部件9包括第一圆盘91，第一圆盘91与外壳体1的内腔转动连接，导管8的顶端位于内筒体5顶端以下，使导管8排出的液体能够进入内筒体5中，使液体中混合的矿渣、碎石块等杂物能够在重力作用下沉积在内筒体5与导管8与外围所形成的区域内，为提高拦截能力，在导管8的顶部与第一圆盘91之间留有一段距离，形成液体通过的间隙，在该距离处可设置滤网，使矿渣、碎石块等杂物无法通过，而过滤后的水能够由间隙进入外壳体1与内筒体5外围所形成区间，第一圆盘91的底面边缘固定连接有齿环92(如图4与图6所示)，齿环92的内侧圆周面上设有环形齿面，第一圆盘91的底面中心位置开设有限位槽911(如图3所示)，第一圆盘91的底面且位于限位槽911与齿环92之间固定设置有第一搅件，第一搅件包括三对同心设置的第一刀片93，且三对第一刀片93围绕导管8环形设置。

第二旋转部件10包括第二圆盘101，第二圆盘101的底面固定有第三齿轮103，第三齿轮103与外壳体1转动连接，第二圆盘101的顶面设置有第二搅件，第二搅件包括三对同心设置的第二刀片102，且三对第二刀片102围绕导管8环形设置，三对第二刀片102与三对第一刀片93内外交错设置，使得第一圆盘91与第二圆盘101在转动的同时，其相对一面的第一搅件与第二搅件之间不会造成运动干涉，且在运动过程中，通过第一刀片93与第二刀片102的旋转挤压下，可对液体中混合的矿渣、碎石块等杂物进行分切破碎，避免造成管路堵塞。

外壳体1上设置有驱使第一旋转部件9与第二旋转部件10同步转动且转向相反的驱动机构，如图4所示，驱动机构包括电机4，电机4固定安装在外壳体1的顶面，电机4的输出端固定连接有轴杆42，轴杆42与外壳体1转动连接，轴杆42位于外壳体1内腔中所在段固定连接有第一齿轮41与第二齿轮43，第一齿轮41与齿环92内侧的环形齿面相啮合，第二齿轮43与第三齿轮103相啮合，通过电机4工作时驱使轴杆42转动，由轴杆42上第一齿轮41与齿环92内侧环形齿面的啮合，可驱使第一圆盘91转动，由轴杆42上第二齿轮43与第三齿轮103的啮合，可驱使第二圆盘101同步转动，且第二圆盘101的转动方向与第一圆盘91的转动方向相反。

请参阅图3，第一旋转部件9的底部设置有与导管8对应的弹性件7，弹性件7包括弹簧71，弹簧71的顶端固定在限位槽911的内壁上，弹簧71的底端固定连接有球体72，导管8的顶端开设有凹槽81，在当钻井管路为负压或正常压力下，球体72在弹簧71的弹力抵压在凹槽81内，进而将导管8管路封闭，以保持钻井内负压环境，在当钻井内管路压力过大时，其压力可推动球体72将弹簧71顶开，使液体能够通过导管8进入外壳体1的内腔。

需要说明的是，内筒体5的底部一侧连通有排通管6，排通管6上设置有电磁阀61，在正常对钻井管内控压时电磁阀61为关闭状态，在定时清理时，可通过对内筒体5内堆积的杂物进行破碎清理，然后打开电磁阀61，使内筒体5与导管8与外围所形成的区域中破碎后的杂物能够沿着排通管排入外壳体1与内筒体5外围所形成的区域内，外壳体1的底部一侧连通有出水管3，可对正常泄压排出的液体或对堆积的杂物破碎后的液体进行排出，出水管3可与外部收集装置连接。

本实用新型的工作原理及使用流程：在正常使用时，可将连接管2连接于钻井井口管路上，保持装置内电磁阀61为关闭状态，在当钻井管路为负压或正常压力下，球体72在弹簧71的弹力抵压在凹槽81内，进而将导管8管路封闭，以保持钻井内负压环境，在当钻井内管路压力过大时，其压力可推动球体72将弹簧71顶开，导管8的顶端位于内筒体5顶端以下，导管8排出的液体先进入内筒体5与导管8与外围所形成的区域中，而液体中混合的矿渣、碎石块等杂物在重力作用下沉积在该区域内，导管8的顶部与第一圆盘91之间留有一段距离，形成液体通过的间隙，液体可由出水管3向外排出，实现钻井管路内部气压的可调性；

在当内筒体5与导管8与外围所形成的区域中的杂物积累一定量而需要清理时，可通过电机4工作时驱使轴杆42转动，由轴杆42上第一齿轮41与齿环92内侧环形齿面的啮合，可驱使第一圆盘91转动，由轴杆42上第二齿轮43与第三齿轮103的啮合，可驱使第二圆盘101同步转动，且第二圆盘101的转动方向与第一圆盘91的转动方向相反，通过第一刀片93与第二刀片102的旋转挤压下，可对液体中混合的矿渣、碎石块等杂物进行分切破碎，避免造成管路堵塞。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钻井井口可调控压装置，包括连接管(2)、以及固定在连接管(2)顶部的外壳体(1)，其特征在于，所述外壳体(1)的底部内侧固定连接有与连接管(2)相通的导管(8)、以及同心套设在导管(8)外侧的内筒体(5)，所述内筒体(5)的上下方分别设置有第一旋转部件(9)与第二旋转部件(10)，所述第一旋转部件(9)与第二旋转部件(10)均转动设置在外壳体(1)的内腔中，所述外壳体(1)上设置有驱使第一旋转部件(9)与第二旋转部件(10)同步转动且转向相反的驱动机构，所述第一旋转部件(9)的底部设置有与导管(8)对应的弹性件(7)。

2.根据权利要求1所述的一种钻井井口可调控压装置，其特征在于，所述第一旋转部件(9)包括第一圆盘(91)，所述第一圆盘(91)与外壳体(1)的内腔转动连接，所述导管(8)的顶部与第一圆盘(91)之间留有一段距离，所述第一圆盘(91)的底面边缘固定连接有齿环(92)，所述齿环(92)的内侧圆周面上设有环形齿面，所述第一圆盘(91)的底面中心位置开设有限位槽(911)，所述第一圆盘(91)的底面且位于限位槽(911)与齿环(92)之间固定设置有第一搅件。

3.根据权利要求2所述的一种钻井井口可调控压装置，其特征在于，所述第一搅件包括三对同心设置的第一刀片(93)，且三对第一刀片(93)围绕导管(8)环形设置。

4.根据权利要求3所述的一种钻井井口可调控压装置，其特征在于，所述第二旋转部件(10)包括第二圆盘(101)，所述第二圆盘(101)的底面固定有第三齿轮(103)，所述第三齿轮(103)与外壳体(1)转动连接，所述第二圆盘(101)的顶面设置有第二搅件。

5.根据权利要求4所述的一种钻井井口可调控压装置，其特征在于，所述第二搅件包括三对同心设置的第二刀片(102)，且三对第二刀片(102)围绕导管(8)环形设置，三对所述第二刀片(102)与三对第一刀片(93)内外交错设置。

6.根据权利要求4所述的一种钻井井口可调控压装置，其特征在于，所述驱动机构包括电机(4)，所述电机(4)固定安装在外壳体(1)的顶面，所述电机(4)的输出端固定连接有轴杆(42)，所述轴杆(42)与外壳体(1)转动连接，所述轴杆(42)位于外壳体(1)内腔中所在段固定连接有第一齿轮(41)与第二齿轮(43)。

7.根据权利要求6所述的一种钻井井口可调控压装置，其特征在于，所述第一齿轮(41)与齿环(92)内侧的环形齿面相啮合，所述第二齿轮(43)与第三齿轮(103)相啮合。

8.根据权利要求2所述的一种钻井井口可调控压装置，其特征在于，所述弹性件(7)包括弹簧(71)，所述弹簧(71)的顶端固定在限位槽(911)的内壁上，所述弹簧(71)的底端固定连接有球体(72)。

9.根据权利要求8所述的一种钻井井口可调控压装置，其特征在于，所述导管(8)的顶端开设有凹槽(81)，所述球体(72)在弹簧(71)的弹力抵压在凹槽(81)内。

10.根据权利要求1所述的一种钻井井口可调控压装置，其特征在于，所述内筒体(5)的底部一侧连通有排通管(6)，所述排通管(6)上设置有电磁阀(61)，所述外壳体(1)的底部一侧连通有出水管(3)。

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