CN219366008U - 控制井底当量密度恒定的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种控制井底当量密度恒定的装置，包括能串接于钻柱上的装置本体，所述装置本体内沿轴向贯通设置本体中心孔，所述本体中心孔内设置第一单向流通阀；所述装置本体的侧壁上设置用于停泵时进液的旁置进液孔，所述旁置进液孔位于所述第一单向流通阀的出口侧，所述旁置进液孔内设置第二单向流通阀。本实用新型克服钻井接立柱、起钻期间井底当量密度降低而造成的溢流、井塌等问题，本实用新型在停泵时通过改变进液方式能够控制井底当量密度，维持井底压力恒定，以达到减少井塌、井喷、卡钻的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及井下液柱压力控制技术领域，尤其涉及一种控制井底当量密度恒定的装置。
背景技术
目前油气开采多为井复杂构造或区块边缘探井，钻探难度大，溢流、井塌等复杂频发，原因大多为地层与液柱压力失衡所致。
当前钻井行业比较通用的处理方法为使用精细控压装置，停泵时，环空施加额外静态压力，但存在设备成本高、回压传递困难等问题，且实际使用效果一般，因此在接立柱、起钻等停泵状态时，维持与钻进时井底同当量密度极为迫切。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种控制井底当量密度恒定的装置，以克服现有技术的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种控制井底当量密度恒定的装置，克服钻井接立柱、起钻期间井底当量密度降低而造成的溢流、井塌等问题，本实用新型在停泵时通过改变进液方式能够控制井底当量密度，维持井底压力恒定，以达到减少井塌、井喷、卡钻的目的。
本实用新型的目的是这样实现的，一种控制井底当量密度恒定的装置，包括能串接于钻柱上的装置本体，所述装置本体内沿轴向贯通设置本体中心孔，所述本体中心孔内设置第一单向流通阀；所述装置本体的侧壁上设置用于停泵时进液的旁置进液孔，所述旁置进液孔位于所述第一单向流通阀的出口侧，所述旁置进液孔内设置第二单向流通阀。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一单向流通阀和所述第二单向流通阀呈90°夹角设置。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一单向流通阀的中心轴与所述本体中心孔的中心轴呈同轴设置，所述旁置进液孔的中心轴与所述本体中心孔的中心轴呈垂直设置，所述第二单向流通阀的中心轴与所述旁置进液孔的中心轴呈同轴设置。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一单向流通阀和所述第二单向流通阀均采用高压密封组件，所述第一单向流通阀和所述第二单向流通阀的耐压级别等于或高于在用井控装备承压能力。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述旁置进液孔处密封连接软管。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述旁置进液孔内设置用于连接所述软管的连接螺纹或快速插口。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述旁置进液孔内设置密封胶圈。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述旁置进液孔的外圈处设置避免偏磨损伤的保护结构。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述旁置进液孔的内径尺寸范围为22～38mm。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述装置本体的轴向一端设置第一连接部，所述装置本体的轴向另一端设置第二连接部。
由上所述，本实用新型的控制井底当量密度恒定的装置具有如下有益效果：
本实用新型的控制井底当量密度恒定的装置中，设置第一单向流通阀和第二单向流通阀，分别安装于装置本体的上部及侧部，装置本体内构成顶驱循环通路和侧方循环通路；停泵时，通过改变进液方式能够控制井底当量密度，维持井底压力恒定，以达到减少井塌、井喷、卡钻的目的，克服钻井接立柱、起钻期间井底当量密度降低而造成的溢流、井塌等问题。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
图1：为本实用新型的控制井底当量密度恒定的装置的示意图。
图中：
1、装置本体；10、本体中心孔；11、旁置进液孔；
2、第一单向流通阀；
3、第二单向流通阀；
4、软管。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，本实用新型提供一种控制井底当量密度恒定的装置，包括能串接于钻柱上的装置本体1，装置本体1内沿轴向贯通设置本体中心孔10，本体中心孔10构成液体通道，不影响测斜、投球等其它操作；
本体中心孔10内设置第一单向流通阀2；装置本体1的侧壁上设置用于停泵时进液的旁置进液孔11，旁置进液孔11位于第一单向流通阀2的出口侧，旁置进液孔11内设置第二单向流通阀3。旁置进液孔11的第二单向流通阀3连接处抗压标准不低于第二单向流通阀3(直立翻版式浮阀本体密封组件)承压能力。
若接顶驱循环时(正常工作时)，本体中心孔10位于第一单向流通阀2的入口一侧构成进液口，第一单向流通阀2开启、第二单向流通阀3关闭，钻井液自上而下钻具内循环(液体经第一单向流通阀2自本体中心孔10内流通)；当停泵时，旁置进液孔11位于第二单向流通阀3的入口一侧构成进液口，钻井液自旁置进液孔11进入，第二单向流通阀3开启、第一单向流通阀2关闭，液体经第二单向流通阀3自本体中心孔10内流通，进而维持井底当量密度等同于钻进时当量密度，维持井下安全。
本实用新型的控制井底当量密度恒定的装置中，设置第一单向流通阀和第二单向流通阀，分别安装于装置本体的上部及侧部，装置本体内构成顶驱循环通路和侧方循环通路；停泵时，通过改变进液方式能够控制井底当量密度，维持井底压力恒定，以达到减少井塌、井喷、卡钻的目的，克服钻井接立柱、起钻期间井底当量密度降低而造成的溢流、井塌等问题。
进一步，如图1所示，第一单向流通阀2和第二单向流通阀3呈90°夹角设置，独立组件互不干扰。在本实用新型的一具体实施例中，第一单向流通阀2使用横置翻版式浮阀，第二单向流通阀3使用直立翻版式浮阀。
具体地，第一单向流通阀2的中心轴与本体中心孔10的中心轴呈同轴设置，旁置进液孔11的中心轴与本体中心孔10的中心轴呈垂直设置，第二单向流通阀3的中心轴与旁置进液孔11的中心轴呈同轴设置。使用时，旁置进液孔11的中心轴与第二单向流通阀3的中心轴呈水平设置，水平中心线的设计能够降低流动阻力、降低循环压耗。
进一步，第一单向流通阀2和第二单向流通阀3均采用高压密封组件(高耐压翻版式密封组件，现有技术中选用即可)，第一单向流通阀2和第二单向流通阀3均包括本体和单流阀芯，单流阀芯与本体的内腔采用至少两道橡胶密封和一道金属密封(如O型密封圈，主要材料为氢化丁晴橡胶或氟橡胶)；单流阀的通道易受液体冲蚀，则采用金属密封，采用橡胶+金属密封结合方式，确保第一单向流通阀和第二单向流通阀的耐压级别等于或高于在用井控装备(现有技术)承压能力。
进一步，如图1所示，旁置进液孔11处密封连接软管4(高压软管)。
进一步，旁置进液孔11内设置用于连接软管4的连接螺纹或快速插口。旁置进液孔11与高压软管相连，用于分流循环钻井液。软管接口以现场实际需用进行设计、调整。旁置进液孔11与高压软管连接，以便建立循环，维持井底ECD平衡。
进一步，为保证密封性，旁置进液孔11内设置密封胶圈。
进一步，旁置进液孔11的外圈处设置避免偏磨损伤的保护结构。在本实用新型的一具体实施例中，旁置进液孔11的外圈采用硬质合金保护，避免偏磨损伤。
进一步，旁置进液孔11的内径尺寸范围为22～38mm，依据不同需求选择。
进一步，装置本体1的轴向一端设置第一连接部，装置本体1的轴向另一端设置第二连接部。
在本实用新型的一具体实施例中，第一连接部为上丝扣，第二连接部为下四口，可以随需求灵活调整连接扣型，快捷、安全，能满足井下不同位置使用要求。
装置本体1采用高强度钢材制造，内壁加厚处理，其整体力学性能不低于钻柱(上、下部管柱)性能；满足不同工况需求。
由上所述，本实用新型的控制井底当量密度恒定的装置具有如下有益效果：
本实用新型的控制井底当量密度恒定的装置中，设置第一单向流通阀和第二单向流通阀，分别安装于装置本体的上部及侧部，装置本体内构成顶驱循环通路和侧方循环通路；停泵时，通过改变进液方式能够控制井底当量密度，维持井底压力恒定，以达到减少井塌、井喷、卡钻的目的，克服钻井接立柱、起钻期间井底当量密度降低而造成的溢流、井塌等问题。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
Claims (10)
1.一种控制井底当量密度恒定的装置，其特征在于，包括能串接于钻柱上的装置本体，所述装置本体内沿轴向贯通设置本体中心孔，所述本体中心孔内设置第一单向流通阀；所述装置本体的侧壁上设置用于停泵时进液的旁置进液孔，所述旁置进液孔位于所述第一单向流通阀的出口侧，所述旁置进液孔内设置第二单向流通阀。
2.如权利要求1所述的控制井底当量密度恒定的装置，其特征在于，所述第一单向流通阀和所述第二单向流通阀呈90°夹角设置。
3.如权利要求2所述的控制井底当量密度恒定的装置，其特征在于，所述第一单向流通阀的中心轴与所述本体中心孔的中心轴呈同轴设置，所述旁置进液孔的中心轴与所述本体中心孔的中心轴呈垂直设置，所述第二单向流通阀的中心轴与所述旁置进液孔的中心轴呈同轴设置。
4.如权利要求1所述的控制井底当量密度恒定的装置，其特征在于，所述第一单向流通阀和所述第二单向流通阀均采用高压密封组件，所述第一单向流通阀和所述第二单向流通阀的耐压级别等于或高于在用井控装备承压能力。
5.如权利要求1所述的控制井底当量密度恒定的装置，其特征在于，所述旁置进液孔处密封连接软管。
6.如权利要求5所述的控制井底当量密度恒定的装置，其特征在于，所述旁置进液孔内设置用于连接所述软管的连接螺纹或快速插口。
7.如权利要求5所述的控制井底当量密度恒定的装置，其特征在于，所述旁置进液孔内设置密封胶圈。
8.如权利要求5所述的控制井底当量密度恒定的装置，其特征在于，所述旁置进液孔的外圈处设置避免偏磨损伤的保护结构。
9.如权利要求5所述的控制井底当量密度恒定的装置，其特征在于，所述旁置进液孔的内径尺寸范围为22～38mm。
10.如权利要求1所述的控制井底当量密度恒定的装置，其特征在于，所述装置本体的轴向一端设置第一连接部，所述装置本体的轴向另一端设置第二连接部。
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