[實用新型]無篩管稱重鉆柱捉塞防噴裝置

無效

• 申請號: 200620036166.X
• 申請日: 2006-11-08
• 公開（公告）號: CN200968196Y
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 鄒祥富;周正
• 申請（專利權）人: 四川石油管理局井下作業公司
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21B33/12;E21B34/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：一種無篩管稱重鉆柱捉塞防噴裝置，用于石油天然氣鉆井技術中尾管懸掛固井施工中的尾管送入稱重鉆柱，屬于石油天然氣工業井下固井工具的制造技術領域。

背景技術：在現有固井施工作業技術中，對稱重鉆柱進行稱重，對鉆桿膠塞在稱重鉆柱內進行試通，這兩個環節是觀測尾管懸掛器是否已實現倒脫、檢測鉆桿膠塞能否實現隔離和碰壓的方法，但是在實際應用中，既要控制稱重鉆柱內的井噴，又要對鉆桿膠塞進行試通是相互矛盾的，在現行的井下工具中只有防止鉆井鉆柱內、通井鉆柱內井噴的鉆具回壓閥，沒有既可以控制井噴、又可以在實施鉆桿膠塞試通時不堵塞水眼的稱重鉆柱防噴裝置；現有技術的缺點是：在稱重鉆柱的底部連接鉆具回壓閥，可以實現鉆柱的稱重，但由于鉆具回壓閥的阻擋，不僅無法檢測鉆桿膠塞的隔離效果和碰壓的可靠性，而且還將造成鉆桿循環水眼的堵塞；因此在現場操作中，只在稱重鉆柱底部連接捉鉆桿膠塞的篩管而不用鉆具回壓閥，這種情況下，一旦發生井涌或者井噴，整個稱重鉆柱就不能控制井下流體從鉆柱內噴出，因而存在安全隱患。

發明內容：本實用新型的目的是為了克服現有技術的缺點，采用液體分流技術和節流壓差作用的原理，設計一種具有上、下閥體，在閥體內設置有循環孔、過流槽和節流閥體的無篩管稱重鉆柱捉塞防噴裝置。

本實用新型是這樣實現的：本實用新型包括鉆桿膠塞、閥體、碰壓剪切機構、循環捉塞機構和灌漿防噴機構；鉆桿膠塞由鉆桿膠塞1構成；閥體包括上閥體2、下閥體11，上閥體2與下閥體11絲扣連接，在上閥體2內設置有承力座4、滑套6、剪釘8，在上閥體2中部設置有大于鉆桿膠塞外徑的內腔10，在滑套6上設置有循環孔5，在滑套6底部設置有過流槽，承力座4設置在上閥體2中，滑套6由剪釘8固定在承力座4中，在上閥體2內圓與承力座4外圓、承力座4內圓與滑套6外圓相應的位置設置有密封圈3和7；在下閥體11中設置有彈簧壓墊12、彈簧13、密封座15、節流閥體17，密封座15設置在下閥體11中，節流閥體17上部設置彈簧壓墊12，彈簧壓墊12的下面設置彈簧13，節流閥體17通過彈簧壓墊12和彈簧13連接在密封座15上，在節流閥體17中部設置有灌漿孔16，在密封座15的外圓與下閥體11內圓相應的位置設置有密封圈14；在施工時，剪釘8可以使鉆桿膠塞1在泵送到滑套6處時流體截流產生較明顯的壓力升高，為地面施工人員提供一個膠塞1已頂替到位的壓力顯示信號，這樣可以檢測膠塞1的隔離效果和碰壓的可靠性；在滑套6上的循環孔5、過流槽9和上閥體上的大內腔10可以保證鉆桿膠塞1在試通過稱重鉆柱后既可以繼續維持管柱內的循環通道；節流閥體17中部設置的灌漿孔16可以使反向流體產生一個節流壓差，當節流壓差力不足以克服彈簧13的彈力和節流閥體17的重力時，可以保證稱重鉆柱在下鉆過程中泥漿能自動灌入鉆柱內，如果在施工過程中發生井噴或井涌，節流壓差力大于彈簧13的彈力和節流閥體17的重力，節流閥體17在節流壓差力的推動下上移與密封座15實施密封，阻止井內的流體從管柱內向上噴。

本實用新型的有益效果是：由于閥體內設置碰壓剪切機構，當鉆桿膠塞到達碰壓點時可以為地面提供鉆桿膠塞已頂替到位的壓力顯示信號，可以實現檢測鉆桿膠塞的隔離效果和碰壓的可靠性；循環捉塞機構可以維持鉆桿膠塞試通后管柱內的正循環通道，也可以捉住鉆桿膠塞隨稱重鉆柱的起鉆而起出；灌漿防噴機構可以使稱重鉆柱下鉆過程中自動灌泥漿，也可以防止施工過程中鉆柱內的泥漿噴涌。

附圖說明：

圖1是本實用新型的自然狀態下的結構圖。

圖2是本實用新型膠塞到達碰壓點的示意圖。

具體實施方式：下面結合附圖給出本實用新型的實施例：本實用新型包括鉆桿膠塞、閥體、碰壓剪切機構、灌漿防噴機構和循環捉塞機構；鉆桿膠塞由鉆桿膠塞1構成；閥體包括上閥體2、下閥體11，上閥體2與下閥體11絲扣連接；碰壓剪切機構包括承力座4、滑套6、剪釘8，承力座4設置在上閥體2的臺階上，滑套6由剪釘8固定在承力座4中，在上閥體2中部設置有大于鉆桿膠塞外徑的內腔10，上閥體2中部的內腔10的直徑大于上閥體2下部內腔的直徑，在滑套6上設置有循環孔5和過流槽9，在上閥體2內圓與承力座4外圓、承力座4內圓與滑套6外圓相應的位置設置有密封圈3和7；灌漿防噴機構包括彈簧壓墊12、彈簧13、密封座15、節流閥體17，彈簧壓墊12、彈簧13、密封座15和節流閥體17設置在下閥體11中，節流閥體17上部設置彈簧壓墊12，彈簧壓墊12的下面設置彈簧13，節流閥體17通過彈簧壓墊12和彈簧13連接在密封座15上，在下閥體11內設置有帶有灌漿孔16的節流閥體17，灌漿孔16設置在節流閥體17的中部，密封座15設置在下閥體11的臺階上，在密封座15的外圓與下閥體11內圓相應的位置設置有密封圈14；在施工時，將本裝置配接在稱重鉆柱的底部，當向井內下稱重鉆柱時，由于彈簧13的彈力和節流閥體17產生的向上的節流壓差力不足以克服節流閥體17的重力，節流閥體17與密封座15處于不密封狀態，泥漿通過節流閥體17的灌漿孔16和節流閥體17與密封座15的間隙進入稱重鉆柱內，從而實現自動灌漿；當稱重鉆柱下至預定井深循環正常后，投入鉆桿膠塞1，鉆桿膠塞1在泵壓下到達滑套6處，使泥漿截流，這時，由于循環通道被堵住，所以壓力上升，上升的壓力為地面提供鉆桿膠塞1已頂替到位的壓力顯示信號，同時通過流體計量儀器檢測鉆桿膠塞1的隔離效果和正式施工時碰壓的可靠性；檢測結束后，繼續憋壓剪斷剪釘8，鉆桿膠塞1隨滑套6下行至上閥體2的底部，因為上閥體2底部的內徑小于滑套6的最大外徑，所以上閥體能檔住鉆桿膠塞1和滑套6不再下落，因此可以保證鉆桿膠塞1和滑套6隨稱重鉆柱的起鉆而起出，因為設置的滑套6上有循環孔5、過流槽9，以及由于上閥體2上部設置的大內腔10，因此可以保證鉆桿膠塞1在試通過稱重鉆柱后可以繼續維持管柱內的循環通道，泥漿通過鉆桿膠塞1和大內腔10的間隙，再經過循環孔5和過流槽9向下，經過節流閥體17與密封座15的間隙，再由節流閥體17的灌漿孔16，以及節流閥體17與下閥體11的間隙保持管柱內的正循環通道；由于節流閥體17中部設置的灌漿孔16可以使反向流體產生一個節流壓差，當在施工過程中發生井涌或者井噴時，高壓鉆井液作用于節流閥體17上的節流壓差作用力遠大于節流閥體17自身的浮重和彈簧13的彈力，因而節流閥體17向上克服彈簧9的彈力和節流閥體17自身的浮重與密封座15配合密封，從而自動截斷回流，阻止井內的流體從稱重鉆柱內向上噴。