[實用新型]一種井下防噴裝置

有效

• 申請號: 201320865543.0
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN203756110U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 王果;曾義金;馬東軍;劉建華;牛新明;范紅康;陶興華;張建龍;劉鵬;劉曉丹;張輝
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B33/10
• 分類號: E21B33/10;E21B33/128
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

技術領域

本實用新型涉及石油鉆井技術領域，尤其涉及一種井下防噴裝置。

背景技術

在鉆井過程中，經常會鉆遇到高壓地層，尤其是深井、超深井或淺層氣地質。當鉆遇高壓地層時，由于油層內外存在很大的壓差，因此在即將鉆穿的時候將出現溢流、井噴等危險情況。這些情況需要早發現、早處理，以防止鉆井風險和危險事故的發生。然而，目前只使用兩種防噴器，即井口防噴器和井下防噴器。其中，井口防噴器通常不能夠及時防噴，造成井口壓力過高，使得鉆井井控作業的危險系數尤為偏高，從而不利于鉆井井控技術的發展。而井下防噴器可以有效地避免井口防噴器的缺點，也就是實現溢流、井噴等危險情況的盡早封隔與處理，從而得到了廣泛地應用。

然而，現有的井下防噴器由于盲目地追求封隔更大環空，導致使用時的可靠性變低，從而再次增加鉆井井控作業的危險系數。例如，中國專利CN202645490公開了一種壓縮膨脹滑套式井下防噴器。由于該井下防噴器同時敞開循環孔和封隔孔，使得封隔作業必須在環空和內空（俗稱管內）憋壓的條件下才能實現。但是環空憋壓需要在井口處進行，導致憋壓過程過于龐大和復雜，從而推遲了封隔作業所需時間，由此增加鉆井和井控作業的危險系數。另外，由于中心滑塊需要依靠下膠筒的尖端來推動，而且這尖端又較為狹小，使得下膠筒極易滑到中心滑塊的外周，導致上膠筒與下膠筒無法發生徑向疊加，從而不能完成封隔作業，也就無法實現井下防噴功能。

實用新型內容

本實用新型為了解決上述部分或全部問題，提供了一種井下防噴裝置，其不僅可以較快地完成環空的封隔，而且還可以封隔較大環空，從而降低鉆井和井控作業的危險系數。

本實用新型提供了一種井下防噴裝置，其包括封隔器和循環器。封隔器包括封隔器本體，在封隔器本體內設有第二滑套，在封隔器本體的外壁上設有封隔單元。而循環器包括連接在封隔器本體的上游端的且具有循環孔的循環器本體，以及設在循環器本體內的用于封閉或敞開循環孔第一滑套。其中，第二滑套構造成能在流體作用下向下運動，從而促動封隔單元封隔環空。第一滑套構造成能在封隔單元封隔環空之后敞開循環孔，使得環空內的流體進到內空中。當處于封隔單元的上游的內空和環空內的流體的壓力均能超過處于封隔單元的下游的流體的壓力后，第一滑套封閉所述循環孔，并且第二滑套在流體作用下繼續向下運動，從而促使封隔單元解封環空。

在一個實施例中，循環器本體還具有憋壓孔，第一滑套包括整體式徑向形成在第一滑套的外壁上的執行部，在執行部的兩端分別形成了由循環器本體和第一滑套共同限定的容納腔和與憋壓孔相連通的憋壓腔，容納腔內設有彈性件。其中，當環空內的流體通過憋壓孔和憋壓腔作用在執行部上的壓力小于彈性件的偏壓力時，第一滑套處于封閉循環孔的第一位置。當環空內的流體通過憋壓孔和憋壓腔作用在執行部上的壓力大于彈性件的偏壓力時，執行部帶動第一滑套運動到使得循環孔敞開的第二位置。

在一個實施例中，封隔器本體包括整體式徑向形成在封隔器本體的外壁上的支撐部，第二滑套與封隔器本體通過第一和第二級剪切單元相連接，在第二滑套的側壁上設有控制孔，封隔單元包括封隔筒及設置在封隔筒的下游端的推動套，推動套的內壁接合于支撐部的外周，并且在支撐部的兩端分別形成有由封隔器本體和推動套共同限定的第一腔和第二腔，第二滑套的下游端內通過第三級剪切單元連接有憋壓單元。其中，當內空憋壓而使第一級剪切單元失效時，第二滑套滑動到使控制孔導通第一腔的第一工作位置，使得內空內的流體進入到第一腔內并作用于推動套使封隔筒封隔環空。當內空憋壓至第二級剪切單元失效后，第二滑套滑動到使控制孔導通第二腔的第二工作位置，使得內空內的流體進入到第二腔內并作用于推動套使封隔筒解封環空。當內空憋壓至第三級剪切單元失效后，憋壓單元脫離第二滑套，從而導通內空。

在一個實施例中，憋壓單元包括通過第三級剪切單元連接在第二滑套的下游端內的管狀的球座，以及能夠密封式設在球座的上游端的憋壓球。

在一個實施例中，第一級剪切單元包括穿過第二滑套和封隔器本體的第一剪釘，第二級剪切單元包括穿過第二滑套和封隔器本體的第二剪釘，并且第二滑套和/或封隔器本體具有沿徑向貫通的供第二剪釘沿軸向滑動的滑道。

在一個實施例中，封隔器本體包括從其內壁上沿徑向向內延伸的用于定位第二滑套停留到第二工作位置處的凸起，凸起在徑向上不超出第二滑套的內壁。

在一個實施例中，封隔器本體包括用于連通第一腔與內空的第一通孔，以及用于連通第二腔與內空的第二通孔，第二滑套的下游端到凸起的距離等于第一通孔到第二通孔的距離加上滑道的軸向長度。