[發明專利]一種天然氣防噴導流器

在審

• 申請號: 201711019947.7
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107630673A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 鄧怡
• 申請（專利權）人: 成都瞬科儀器儀表有限公司
• 主分類號: E21B33/06
• 分類號: E21B33/06
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 馬碧娜

技術領域

本發明涉及氣田設備領域，具體涉及一種天然氣防噴導流器。

背景技術

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噴導流器，以解決上述缺陷。

本發明通過下述技術方案實現：

一種天然氣防噴導流器，包括筒體、底板、球體以及上球座，在所述筒體內部開有進液孔，所述底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，在底板中部設置有中心柱，彈簧套設在中心柱上，在底板上開有多個小孔，彈簧的頂端設置有限位板，且限位板底部與中心柱頂端留有間隙，所述中心柱上端設置有彈性的錐體，限位板底面嵌有正對錐體的橡膠塊，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筒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，連接軸另一端沿筒體徑向向外延伸。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，通過轉動連接軸在筒體外部的延伸部分，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筒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，最后通過底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。而在球體下移時，使得下球座帶動限位板順勢向中心柱靠攏，此時彈簧被壓縮，由于鉆井液在注入進液孔時的沖量不能過高，以避免在注入的瞬間上球座以球體之間產生的間隙過大而導致油氣上竄噴出，由此可知，與注入鉆井液流量相匹配的彈簧的彈性系數相對較小，即在使用時極易受到損傷而致使球體對進液孔的密封失效，本發明在限位板底部嵌入橡膠塊，同時在中心柱的頂端設置具有彈性的錐體，在限位板下移時，錐體首先與橡膠塊接觸，通過橡膠塊與錐體之間的接觸產生形變，以輔助彈簧對球體、下球座以及限位板所受到的沖擊作用力，進而大大降低彈簧的受載強度，使得鉆井液的注入進度與球體阻擋井下油氣上竄的效率之間實現平衡，在最大程度上提高對筒體內部的各部件的保護力度。

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筒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，避免上球座在筒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。

在所述底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。

本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：

本發明通過橡膠塊與錐體之間的接觸產生形變，以輔助彈簧對球體、下球座以及限位板所受到的沖擊作用力，進而大大降低彈簧的受載強度，使得鉆井液的注入進度與球體阻擋井下油氣上竄的效率之間實現平衡，在最大程度上提高對筒體內部的各部件的保護力度。

附圖說明