[發明專利]一種天然氣防腐導流器

在審

• 申請號: 201610722268.5
• 申請日: 2016-08-25
• 公開（公告）號: CN107780881A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 王磊
• 申請（專利權）人: 王磊
• 主分類號: E21B34/02
• 分類號: E21B34/02;E21B21/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及天然氣開采領域，具體涉及一種天然氣防腐導流器。

背景技術

在天然氣井開采的鉆進施工作業時，地層流體（油氣和水）不可避免的進入井筒，一般情況下，進入井筒內的地層流體通過將重泥漿通過壓井管匯壓入井內。當鉆進遇異常高壓油氣地層時，高壓油氣地層的油氣流在壓力作用下上竄并帶動泥漿一起匯至井口，油氣流的上竄引起鉆井故障，輕者導致井口溢流或井涌，重者會造成井控失控，通常情況下，容易引起井噴事故，并且高壓油氣層的壓井作業不易進行，擾亂鉆井生產作業的正常進行。

發明內容

本發明目的在于提供一種天然氣防腐導流器，解決現有技術中在鉆遇異常高壓油氣地層時存在的易引起井噴和不易進行高壓油氣層的壓井作業的問題。

本發明通過下述技術方案實現：

一種天然氣防腐導流器，包括本體、支撐板、球體以及上球座，在所述本體內部開有進液孔，所述支撐板固定在進液孔的下部，上球座固定在進液孔上部且其內部與進液孔連通，在支撐板中部設置有支撐軸，彈簧套設在支撐軸上，在支撐板上開有多個小孔，彈簧的頂端設置有限位板，且限位板底部與支撐軸頂端留有間隙，下球座固定在限位板上，所述上球座與下球座之間形成一個球形的防噴腔體，球體轉動設置在所述防噴腔體內，且在所述球體中部開有與進液孔連通的通孔；還包括調節機構，所述調節機構包括貫穿本體側壁的套筒和連接軸，所述連接軸轉動設置在套筒內，所述連接軸一端與球體上部連接，連接軸另一端沿本體徑向向外延伸，在套筒上設有軸線與連接軸軸線平行的導流孔，導流孔的兩端分別于進液孔以及外界連通，在本體側壁上設有環形槽，且所述環形槽將套筒分割成兩部分，在連接軸上安裝有擋塊，所述擋塊滑動設置在環形槽內，在初始工況下，所述擋塊將導流孔中部與其兩端隔絕。針對現有技術中，當鉆進遇異常高壓油氣地層時，高壓油氣地層的油氣流在壓力作用下上竄并帶動泥漿一起匯至井口，油氣流的上竄引起鉆井故障，輕者導致井口溢流或井涌，重者會造成井控失控，通常情況下，容易引起井噴事故，發明人通過在井口設置防噴裝置，通過調節機構對進液孔的連通截面大小的調節，使得上竄的油氣被阻擋，即阻礙油氣流繼續上竄，防止油氣流上竄引起的井口溢流或是井涌事故的擴大化，避免了井控失調的發生，降低井噴的發生概率，以降低鉆井過程中高壓油氣對鉆進進度的影響。

具體操作如下，當遇到異常高壓油氣地層時，通過轉動連接軸在本體外部的延伸部分，使得球體發生一定角度的轉動，而此時球體中部的通孔與進液孔相互隔絕，即上球座與球體之間將本體內部的流通道阻斷，上竄的油氣流被阻擋在球體下方，此時向進液孔上端注入鉆井液，球體上部受到鉆井液的沖擊后，開始下移，球體與上球座之間會出現間隙，鉆井液則由該間隙處流入進液孔的下段，最后通過支撐板上的多個小孔進入到井內以進行循環壓井作業，進而保證鉆井生產作業的正常進行。當遇到異常高壓的油氣地層時，球體以及上球座的受沖擊力度過大，很容易造成損傷，因此在本體的側壁上開設有導流孔，以及時對井下進行降壓，而在初始工況下，該導流孔始終被擋塊所遮擋，即進液孔無法通過導流孔與外界連接，而當井下壓力達到一個臨界值時，需要球體對進液孔的進行封隔，此時轉動連接軸，使得球體發生轉動的同時，帶動擋塊在環形槽內轉動，直至導流孔不再受到限制而直接與外界連通，而此種連通方式并非是將油氣直接外排至空氣中，而是通過特殊容器對該油氣進行收集；通過球體對進液孔上端的封隔，同時通過導流孔對進液孔側壁的泄壓，使得井下出現異常高壓的情況下，保證本體內部的各部件不受損傷。

還包括擋環以及由左環體、右環體封閉成環構成的限位塊，擋環卡接在限位塊的中部，所述上球座上端面設置有階梯狀的接觸面，所述限位塊下端面以及擋環下端面分別與所述接觸面連接。上竄的油氣直接作用到球體外壁上，使得球體受到一個垂直向上的作用應力，同樣的球體會對上球座形成一定沖擊，并且一旦球體發生沿本體軸線方向上的跳動，與球體連接的連接軸會扭曲而發生應力受損，因此在進液孔上部設置限位塊以及擋環，可對上球座進行二級加固，避免上球座在本體內出現松動而延長球體向上運動而產生的位移，保證球體在異常高壓的油氣井中保持穩定的工作狀態。

在所述支撐板上設置有與進液孔內壁連接的扶正套，所述扶正套上端端部向上延伸至球體的中部。在球體受到油氣流的不斷沖擊而進行的轉動時，利用扶正套對球體外壁的限制，以維持球體繞其與連接軸的連接點做規則的圓周運動，防止球體發生徑向跳動，保證球體以及上球座的穩定性。