一種不間斷空氣鉆井循環(huán)短節(jié)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種不間斷空氣鉆井循環(huán)短節(jié)，屬油氣田氣體鉆井機械部件領域。該循環(huán)短節(jié)，包括短節(jié)本體、球閥、上閥座、下閥座和旁通閥。短節(jié)本體的一端設連接頭，另一端設置有連接口，連接口一端的短節(jié)本體內通過擋圈和襯圈安裝有球閥，球閥一端的短節(jié)本體上設置有旁通孔，旁通孔內通過旁通閥座和彈簧安裝有閥板，閥板下方的旁通孔內螺紋安裝有堵頭。本實用新型通過球閥和旁通孔，可形成相互切換的兩個流通通道；從而保證氣體鉆井過程中鉆井氣體的不間斷循環(huán)，進而降低鉆井成本和鉆井作業(yè)的安全隱患，達到減少井下復雜事故、保護油氣層，增加油氣產量的目的。
【專利說明】一種不間斷空氣鉆井循環(huán)短節(jié)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種不間斷空氣鉆井循環(huán)短節(jié)，屬油氣田氣體鉆井機械部件領域。
【背景技術】
[0002]氣體鉆井是近年來發(fā)展起來的一種欠平衡鉆井方式，即用氣體壓縮機向井內注入壓縮氣體，依靠環(huán)空高壓氣體的能量，把鉆屑從井底帶回地面，并在地面進行固氣體分離，將分離出的可燃氣體燃燒釋放、除塵、降噪的一種鉆井方式。氣體鉆井與傳統(tǒng)泥漿鉆井具有提聞機械鉆速、減少或避免井漏，延長鉆頭壽命、降低鉆井綜合成本，以及減少井下復雜事故、保護油氣層，增加油氣產量的優(yōu)點。
[0003]但在實際油氣田氣體鉆井過程中，由于更換鉆具或加裝、卸除鉆桿時鉆井氣體循環(huán)通道的中斷，導致鉆井氣體的循環(huán)中斷，使得依靠壓縮氣體懸浮的巖屑失去依托，并在鉆頭與鉆鋌處堆積，同時部分巖屑會向井底回落，造成鉆頭的重復破碎，進而降低鉆井效率，大幅度增加鉆井成本，嚴重時甚至發(fā)生井底積液對巖層浸泡使其膨脹，導致井壁坍塌和卡鉆等井下安全事故。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的在于:提供一種結構簡單，使用方便，以保證氣體鉆井過程中鉆井氣體的不間斷循環(huán)，進而降低鉆井成本和鉆井作業(yè)的安全隱患，提高鉆井效率的不間斷空氣鉆井循環(huán)短節(jié)。
[0005]本實用新型的技術方案是:
[0006]一種不間斷空氣鉆井循環(huán)短節(jié)，包括短節(jié)本體、球閥、上閥座、下閥座和旁通閥，其特征在于:短節(jié)本體為一管狀體，短節(jié)本體的一端設置有錐形的連接頭，短節(jié)本體的另一端的通孔端口設置有連接口，連接口一端的短節(jié)本體內通過擋圈和襯圈安裝有球閥，球閥一端的短節(jié)本體上設置有旁通孔，旁通孔內通過旁通閥座和彈簧安裝有閥板，閥板下方的旁通孔內螺紋安裝有堵頭。
[0007]所述的球閥由上閥座、下閥座、閥芯和旋轉柄構成，上閥座與下閥座之間安裝有閥芯，閥芯一側的短節(jié)本體設置有旋轉柄；旋轉柄與閥芯固定連接。
[0008]本實用新型的優(yōu)點在于:
[0009]該不間斷空氣鉆井循環(huán)短節(jié)通過球閥和旁通孔，可形成相互切換的兩個流通通道；從而可保證氣體鉆井過程中鉆井氣體的不間斷循環(huán)，進而降低鉆井成本和鉆井作業(yè)的安全隱患，達到減少井下復雜事故、保護油氣層，增加油氣產量的目的。該不間斷空氣鉆井循環(huán)短節(jié)具有結構簡單，使用方便的特點，對現(xiàn)有鉆機有良好的適應性。
[0010]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0011]附圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0012]圖中:1、短節(jié)本體；2、上閥座；3、下閥座；4、旁通孔；5、連接頭；6、連接口 ；7、擋圈；8、襯圈；9、閥芯；10、旋轉柄；11、旁通閥座；12、彈簧；13、閥板；14、堵頭。
【具體實施方式】
[0013]該不間斷空氣鉆井循環(huán)短節(jié)包括短節(jié)本體1、球閥、上閥座2、下閥座3和旁通孔4。短節(jié)本體I為一管狀體，短節(jié)本體I的一端設置有錐形的連接頭5，短節(jié)本體I的另一端的通孔端口設置有連接口 6。
[0014]連接口 6 —端的短節(jié)本體I內通過擋圈7和襯圈8安裝有球閥。球閥由上閥座2、下閥座3、閥芯9和旋轉柄10構成，上閥座2與下閥座3之間安裝有閥芯9，閥芯9 一側的短節(jié)本體I設置有旋轉柄10 ;旋轉柄10與閥芯9固定連接。
[0015]球閥一端的短節(jié)本體I上設置有旁通孔4，旁通孔4內通過旁通閥座11和彈簧12安裝有閥板13，閥板13下方的旁通孔4內螺紋安裝有堵頭14。
[0016]該不間斷空氣鉆井循環(huán)短節(jié)安裝時，通過連接頭5和連接口 6將其安裝在兩根鉆桿之間；在正常鉆進工況下，該循環(huán)短節(jié)隨鉆桿一起下入井內；當完成一個鉆桿的鉆深后，在鉆桿上部再安裝一個該循環(huán)短節(jié)，如此循環(huán)，陸續(xù)地將該循環(huán)短節(jié)安裝在鉆桿上。當需要提升鉆桿時，操作過程與接鉆桿時相反，可逐一取下該循環(huán)短節(jié)；該循環(huán)短節(jié)需要的數量根據決定需要連續(xù)循環(huán)井段深度而定。
[0017]工作過程中，即在實際油氣田氣體鉆井過程中需要更換鉆具或加裝、卸除鉆桿時，首先旋轉移除堵頭14，并將連通管與旁通孔4螺紋連接。同時旋轉旋轉柄10，使其帶動閥芯9轉動90°從而將短節(jié)本體I內的通孔關閉，此時連通管內的壓力將閥板13頂開，以使鉆井氣體從旁通孔處流入，實現(xiàn)在接換鉆具過程中繼續(xù)保持井底鉆井氣體的連續(xù)循環(huán)。
[0018]當更換鉆具或加裝、卸除鉆桿完成后，轉動旋轉柄10，使閥芯9轉動90°，以將短節(jié)本體I內的通孔開啟，使鉆井氣體從短節(jié)本體I內的通孔流入，同時減小旁通孔4處管路鉆井氣體的流入量，此時短節(jié)本體I通孔內的鉆井氣體壓力大于旁通孔4處的鉆井氣體壓力，在通孔內的鉆井氣體壓力的作用下，彈簧12的作用力消除，閥板13下座，與短節(jié)本體I的關閉緊密貼合連接，從而將旁通孔4關閉；然后移除連通管，將堵頭14旋入旁通孔4內，鉆井氣體恢復正常的循環(huán)，從而達到鉆井氣體連續(xù)循環(huán)的目的。
[0019]該不間斷空氣鉆井循環(huán)短節(jié)可以實現(xiàn)整個鉆井過程中井下鉆井氣體的不間斷循環(huán)，從而可維持接、卸鉆桿操作過程中井底壓力的恒定，降低井壁坍塌和卡鉆風險，提高鉆井效率。
【權利要求】
1.一種不間斷空氣鉆井循環(huán)短節(jié)，包括短節(jié)本體(I)、球閥、上閥座(2 )、下閥座(3 )和旁通閥(4)，其特征在于:短節(jié)本體(I)為一管狀體，短節(jié)本體(I)的一端設置有錐形的連接頭(5 )，短節(jié)本體(I)的另一端的通孔端口設置有連接口( 6 )，連接口( 6 ) —端的短節(jié)本體(I)內通過擋圈(7)和襯圈(8)安裝有球閥，球閥一端的短節(jié)本體(I)上設置有旁通孔(4)，旁通孔(4)內通過旁通閥座(11)和彈簧(12)安裝有閥板(13)，閥板(13)下方的旁通孔(4)內螺紋安裝有堵頭(14)。
2.根據權利要求1所述的一種不間斷空氣鉆井循環(huán)短節(jié)，其特征在于:所述的球閥由上閥座(2)、下閥座(3)、閥芯(9)和旋轉柄(10)構成，上閥座(2)與下閥座(3)之間安裝有閥芯(9)，閥芯(9) 一側的短節(jié)本體(I)上設置有旋轉柄(10);旋轉柄(10)與閥芯(9)固定連接。
【文檔編號】E21B17/04GK203531771SQ201320625787
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權日:2013年10月11日
【發(fā)明者】馮定, 錢利勤, 晏健, 于章麗 申請人:長江大學