[發明專利]用于鉆井鉆桿的防反泥漿組件

在審

• 申請號: 201710084024.3
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN106837223A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 杜恩廣;魏靜文
• 申請（專利權）人: 北京礦聯地熱能工程設計研究院有限公司
• 主分類號: E21B21/10
• 分類號: E21B21/10;E21B17/00
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司11508
• 代理人: 鄭興旺

技術領域

本發明涉及鉆井鉆桿技術領域，更具體的說，它涉及一種用于鉆井鉆桿的防反泥漿組件。

背景技術

在鉆井施工過程中通常使用正循環龍門鉆機，鉆機在工作過程中依靠回轉裝置帶動鉆桿和鉆頭切削破碎巖土，同時在鉆井位置的旁邊挖設泥漿池，泥漿通過泥漿泵從鉆桿上端輸入、經過鉆桿從鉆頭處射出，帶動鉆渣沿鉆桿和成井井壁之間的環狀空間上升到井口溢進沉淀池，之后返回泥漿池中凈化再供使用，泥漿在鉆井的整個過程中起到護壁排渣、為鉆頭降溫的作用。

正循環龍門鉆機的鉆桿，通常每一節長度為2.7米，鉆桿直徑為152mm，所要鉆鑿的井深一般在幾十米甚至上百米，所以需要鉆桿之間首尾相接以達到鉆鑿井深。使用第一根鉆桿向下轉至足夠深度之后，回轉裝置向上提，連接第二根鉆桿，兩根鉆桿螺紋連接，將第二根鉆桿連接至第一根鉆桿上，并繼續向下鉆鑿。在鉆桿的連接過程中，需要停止泥漿泵，泥漿泵停止工作后，鉆桿和成井井壁的之間的泥漿在重力作用下向下流，并且擠壓鉆桿內部的泥漿沿鉆桿內腔向上倒流，導致鉆桿內的泥漿噴射在地面上。在泥漿噴出的過程中，工人無法繼續工作，需要等到鉆桿內與鉆桿和成井井壁之間的泥漿平衡穩定之后，才能繼續連接鉆桿，這無形中會增加整個鉆鑿的時間，降低施工效率，同時，噴出的泥漿也會污染井口周圍的環境。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于鉆井鉆桿的防反泥漿組件，在鉆桿之間設置一個截止裝置，緩解在鉆桿連接過程中，泥漿反流噴射。

本發明的上述目的是通過以下技術方案得以實現的：一種用于鉆井鉆桿的防反泥漿組件，設置在相鄰兩根鉆桿之間，包括管件、固定在管件內壁的卡接件，以及與卡接件內側或者下端部卡接、并與卡接件拼接成與管件內徑適配、允許泥漿自上而下單向流動的單向閥；單向閥包括位于卡接件上方、與卡接件抵接并且控制單向閥沿管件軸向滑動的導向件。

采用以上技術方案，在兩根相鄰的鉆桿之間連接防反泥漿組件，泥漿從上至下灌注過程中，向下推動單向閥，單向閥在導向件的作用下沿管件下滑，導向件抵接在卡接件時，單向閥滑動至最低位置處，單向閥與卡接件脫離形成泥漿的過流間隙，泥漿經過該間隙向下流動。在鉆桿連接過程中，泥漿反流，推動單向閥向上運動于卡接件抵接，單向閥與卡接件配合構成阻擋泥漿反流的屏障，實現泥漿順流導通，逆流截止的目的。

進一步設地，卡接件為環狀凸緣，環狀凸緣內側壁自上而下逐漸擴大，單向閥包括與凸緣配合的塞體，以及與塞體相連的導向件。

采用以上技術方案，在管件內部設置環狀凸緣，泥漿在向下流動時，推壓塞體與環狀凸緣脫離，導向件抵接在環狀凸緣上方，塞體移動至最低位置，泥漿穿過環狀凸緣從塞體與管件之間的空隙向下流動。泥漿反流時，由于環狀凸緣上端開口較小，推動塞體向上移動至與環狀凸緣嵌合，塞體被繼續向上推動的過程中，與環狀凸緣擠壓并且嵌合更加緊密，塞體和環狀凸緣形成截止件，阻止泥漿進一步反流。

進一步地，環狀凸緣的內側壁自上而下呈階梯設置。

采用以上技術方案，環狀凸緣的內壁設置為階梯狀，泥漿反流時，塞體向上滑動嵌在環狀凸緣內，塞體的側壁卡接在階梯處，并阻止塞體繼續上滑，塞體和環狀凸緣配合成穩定的阻擋屏障，進而阻擋泥漿反流。

進一步地，卡接件為環狀凸緣，單向閥包括與環狀凸緣下端部卡接的塞體，以及與塞體相連的導向件，塞體與管件側壁之間留有泥漿流動的間隙。

采用以上技術方案，塞體卡接在環狀凸緣的下端部，泥漿向下流動時，更容易推動塞體與環狀凸緣脫離，并沿著間隙向下流動。泥漿反流時，推動塞體向上滑動塞體抵接在環狀凸緣下端面，阻擋泥漿繼續反流。

進一步地，塞體的外側包覆有與塞體貼合的橡膠圈。

采用以上技術方案，在塞體外部設置橡膠圈，泥漿反流推動塞體與卡接件抵接，并擠壓橡膠圈發生壓縮形變，將塞體與卡接件的剛性接觸變為彈性接觸，增大塞體與卡接件的摩擦，塞體與卡接件嵌合更緊。

進一步設地，卡接件為固定于管件內側、沿管件周向不連續設置的若干卡塊，單向閥包括與管件內徑適配的塞體，塞體與卡塊的對應位置處開設通孔，導向件與塞體相連，導向件與管件之間設有與管件周向平行的導向組件。

采用以上技術方案，泥漿向下流動時，推動塞體與卡塊脫離，二者之間形成泥漿過流空隙，泥漿穿過該空隙，并經通孔向下流動。泥漿反流時，推動塞體向上滑動，塞體與卡塊抵接，通孔被卡塊封堵，阻擋泥漿反流。塞體在導向組件的作用下上下滑動，避免塞體沿管件周向轉動從卡塊的空隙處脫開。