一種提升閥偏心式井下防噴器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于石油鉆井井控安全領(lǐng)域，具體涉及一種提升閥偏心式井下防噴器。
【背景技術(shù)】
[0002]石油鉆探過(guò)程中時(shí)常會(huì)鉆遇高壓地層，特別是深井超深井或淺氣層地層，目前石油鉆井井控安全裝置通常采用井口防噴器，這種方式會(huì)使地層流體過(guò)多進(jìn)入井筒鉆井液中，井口關(guān)井后套壓很高，地層流體(油、氣、水)一旦失去控制，就會(huì)導(dǎo)致井噴失控，造成鉆井設(shè)備損壞，危及鉆井人員安全、破壞油氣資源、污染自然環(huán)境，導(dǎo)致油氣井報(bào)廢等嚴(yán)重后果O
[0003]針對(duì)井上防噴器的不足，人們?cè)O(shè)計(jì)出了井下防噴器，即將防噴器設(shè)置在井下的鉆柱上進(jìn)行封隔，這樣可以及時(shí)進(jìn)行井控作業(yè)，能有效的減小地層流體進(jìn)入井筒中。中國(guó)專利CN202645506U公開(kāi)了 “一種脈沖閥式井下防噴器”，通過(guò)脈沖壓力控制信號(hào)，由2組電動(dòng)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動(dòng)提升閥上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鉆柱內(nèi)和環(huán)空的封隔；中國(guó)專利CN102226377A公開(kāi)了 “一種安裝有井下防噴器的鉆柱及其工作方法”，防噴器安裝于鉆柱中和點(diǎn)以上位置，防噴器處于受拉狀態(tài)，采用下放管柱坐封，上提管柱解封，井下設(shè)置有預(yù)警處理系統(tǒng)，缺點(diǎn)是不能實(shí)現(xiàn)鉆井全過(guò)程井下關(guān)井，只能在鉆進(jìn)過(guò)程中關(guān)井。
[0004]綜上所述，目前的井下防噴器仍存在以下不足:1)膠筒膨脹后不能鎖定，需要井下持續(xù)加壓，不能形成有效關(guān)井或不能承受較高的關(guān)井壓力；2)膠筒解封時(shí)容易出現(xiàn)變形損壞；3)井下防噴器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般設(shè)在鉆柱的鉆孔內(nèi)或者鉆柱的內(nèi)環(huán)空腔內(nèi)，不易拆卸維修。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的是提供一種提升閥偏心式井下防噴器，該防噴器能夠?qū)崿F(xiàn)井下鉆柱內(nèi)和環(huán)空的迅速封隔和解封，膠筒的鎖定穩(wěn)定可靠、解封不易變形，拆卸維修方便快捷，操作簡(jiǎn)便。
[0006]為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種提升閥偏心式井下防噴器，包括MWD通訊短節(jié)、井下封隔短節(jié)和鉆柱內(nèi)止回閥，MWD通訊短節(jié)和井下封隔短節(jié)依次與鉆柱連接，鉆柱內(nèi)止回閥設(shè)在鉆柱內(nèi)部近鉆頭處；所述井下封隔短節(jié)的主體為帶有通孔的鉆柱本體，鉆柱本體的底部套有膠筒，鉆柱本體內(nèi)通孔的一側(cè)設(shè)有空腔，空腔內(nèi)設(shè)有提升閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)，鉆柱本體在空腔的上下兩端分別設(shè)有循環(huán)流道和膠筒進(jìn)液流道，循環(huán)流道依次將鉆柱本體的通孔、空腔和鉆柱外環(huán)空連通，膠筒進(jìn)液流道依次將鉆柱本體的通孔、空腔和膠筒的進(jìn)液孔連通，所述提升閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括第一提升閥和第二提升閥，第一提升閥和第二提升閥分別與循環(huán)流道和膠筒進(jìn)液流道上的通道配合形成閥門，第一提升閥和第二提升閥分別用于控制循環(huán)流道和膠筒進(jìn)液流道的開(kāi)閉。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的循環(huán)流道包括將鉆柱本體的通孔和空腔連通的側(cè)孔以及將空腔和鉆柱外環(huán)空連通的L型孔，所述L型孔包括相互連通的豎孔和橫孔，所述豎孔與空腔連通，所述橫孔與鉆柱外環(huán)空連通，第一提升閥與所述豎孔的開(kāi)口處貼合時(shí)循環(huán)流道關(guān)閉，否則，循環(huán)流道打開(kāi)；所述的膠筒進(jìn)液流道包括將鉆柱本體的通孔和空腔連通的側(cè)孔以及將空腔和膠筒的進(jìn)液孔連通的直孔，第二提升閥與所述直孔的開(kāi)口處貼合時(shí)膠筒進(jìn)液流道關(guān)閉，否則，膠筒進(jìn)液流道打開(kāi)。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一提升閥與豎孔的配合端以及第二提升閥與直孔的配合端均為光滑的球狀結(jié)構(gòu)，所述球狀結(jié)構(gòu)的軸線與所配合孔的軸線重合，所述球狀結(jié)構(gòu)的直徑大于所配合孔的直徑。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述球狀結(jié)構(gòu)的直徑為與其配合的孔口的直徑的1.5-2 倍。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鉆柱本體的外壁上有一塊可拆卸的蓋板，所述蓋板的內(nèi)側(cè)正對(duì)提升閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述提升閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括電池、控制單元、第一電機(jī)、第二電機(jī)、減速器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，電池與控制單元連接，控制單元分別與第一電機(jī)和第二電機(jī)的控制端連接，第一電機(jī)和第二電機(jī)的輸出軸通過(guò)減速器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與第一提升閥和第二提升閥連接。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括螺母、螺桿和導(dǎo)向套，所述螺母的一端固定在減速器的輸出軸上，螺母的另一端通過(guò)螺紋與螺桿的一端配合，螺桿的另一端固定第一提升閥或第二提升閥，螺母和螺桿設(shè)在導(dǎo)向套中，螺母上套有與導(dǎo)向套相配合的軸承，螺桿和導(dǎo)向套通過(guò)花鍵連接。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電池、控制單元、第一電機(jī)、第二電機(jī)和減速器均設(shè)在保護(hù)罩內(nèi)，保護(hù)罩與導(dǎo)向套密封連接，螺桿上設(shè)有與導(dǎo)向套相配合的密封圈。
[0015]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的膠筒為鋼骨架裸眼封隔膠筒，包括膠筒上接頭、外膠筒、鋼骨架、內(nèi)膽、膠筒下接頭和密封套，內(nèi)膽、鋼骨架和外膠筒依次從內(nèi)到外套在鉆柱本體上，膠筒上接頭和膠筒下接頭套在鉆柱本體上并分別設(shè)在外膠筒的上下兩端，密封套套在鉆柱本體上并固定在膠筒下接頭底端。
[0016]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述膠筒上接頭通過(guò)剪切銷釘固定在鉆柱本體上。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0018]I)提升閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)偏心的安裝在鉆柱本體的一側(cè)，安裝快速方便，拆卸維修迅捷簡(jiǎn)單，延長(zhǎng)了工具的使用壽命。
[0019]2)提升閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)控制提升閥實(shí)現(xiàn)循環(huán)流道和膠筒進(jìn)液流道的開(kāi)閉一第一提升閥與所述豎孔的開(kāi)口處貼合時(shí)循環(huán)流道關(guān)閉，否則，循環(huán)流道打開(kāi)；第二提升閥與所述直孔的開(kāi)口處貼合時(shí)膠筒進(jìn)液流道關(guān)閉，否則，膠筒進(jìn)液流道打開(kāi)。操作簡(jiǎn)單，膠筒的鎖定穩(wěn)定可靠，解封不易變形。
[0020]3)循環(huán)流道和膠筒進(jìn)液流道開(kāi)設(shè)的通道少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，孔口與球狀結(jié)構(gòu)的配合，貼合效果好，密封性高，控制球狀結(jié)構(gòu)與開(kāi)口直徑的比例在1.5-2之間，密封效果最好。
[0021]4)井下封隔短節(jié)配合鉆柱內(nèi)止回閥可以實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)井下鉆柱內(nèi)和環(huán)空的迅速封隔以及壓井循環(huán)后的解封。
[0022]5)當(dāng)應(yīng)急解封時(shí)，上提鉆柱，剪斷銷釘，膠筒內(nèi)液體進(jìn)入環(huán)空，膠筒實(shí)現(xiàn)應(yīng)急解封。
【附圖說(shuō)明】
[0023]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2是本實(shí)用新型的井下封隔短節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3是本實(shí)用新型的提升閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4是本實(shí)用新型的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中:1-MWD通訊短節(jié)；2_井下封隔短節(jié)；3_鉆柱內(nèi)止回閥；4-鉆頭；21_鉆柱本體；22_提升閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)；23_蓋板；24_ I父筒；25_下接頭；26_保護(hù)罩；211-循環(huán)流道；212-膠筒進(jìn)液流道；221-電池；222_控制單元；223_第一電機(jī)；224_第二電機(jī)；225_第一減速器；226_第二減速器；227_傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；228_第一提升閥；229_第二提升閥；241_膠筒上接頭；242_內(nèi)膽；243_外膠筒；244_鋼骨架；245_膠筒下接頭；246_密封套；2271_螺母；2272-軸承；2273_螺桿；2274_導(dǎo)向套；2275_密封圈。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說(shuō)明。
[0030]如圖1所示，一種提升閥偏心式井下防噴器，包括MWD通訊短節(jié)1、井下封隔短節(jié)2和鉆柱內(nèi)止回閥3，MWD通訊短節(jié)I和井下封隔短節(jié)2依次與鉆柱連接(MWD通訊短節(jié)I和井下封隔短節(jié)2通過(guò)螺紋連接)，鉆柱內(nèi)止回閥3設(shè)置在鉆柱內(nèi)部近鉆頭4處。井下封隔短節(jié)2用于坐封環(huán)空以及建立膠筒24上部漿液循環(huán)，鉆柱內(nèi)止回閥3用于封隔鉆柱內(nèi)部，MWD通訊短節(jié)I用于井上井下通訊。本實(shí)用新型隨鉆工作，可重復(fù)利用，不必頻繁更換防噴器。
[0031]如圖2和圖3所示，所述井下封隔短節(jié)2的主體為帶有通孔的鉆柱本體21 (所述通孔與鉆柱的通孔連通)，鉆柱本體21內(nèi)通孔的一側(cè)設(shè)有空腔，空腔內(nèi)設(shè)有提升閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)22，鉆柱本體21在空腔的上下兩端分別設(shè)有循環(huán)流道211和膠筒進(jìn)液流道212，循環(huán)流道211依次將鉆柱本體21的通孔、空腔和鉆柱外環(huán)空連通，膠筒進(jìn)液流道212依次將鉆柱本體的通孔、空腔和膠筒24的進(jìn)液孔連通，所述提升閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)22包括第一提升閥228和第二提升閥229，第一提升閥228和第二提升閥229分別與循環(huán)流道211和膠筒進(jìn)液流道212上的通道配合形成閥門，第一提升閥228和第二提升閥229分別用于控制循環(huán)流道211和膠筒進(jìn)液流道212的開(kāi)閉。如圖2和圖3所示，在本實(shí)施例中，所述鉆柱本體21的外壁上有一塊可拆卸的蓋板23，所述蓋板23的內(nèi)側(cè)正對(duì)提升閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)22。提升閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)22偏心的安裝在鉆柱本體21的一側(cè)，安裝快速方便，拆卸維修迅捷簡(jiǎn)單，延長(zhǎng)了工具的使用壽命。
[0032]在本實(shí)用新型中，循環(huán)流道211和膠筒進(jìn)液流道212開(kāi)設(shè)通道的結(jié)構(gòu)有很多種，為了加工方便，本實(shí)施例所采用的循環(huán)流道211和膠筒進(jìn)液流道212開(kāi)設(shè)的通道較少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單:如圖2和圖3所示，所述的循環(huán)流道211包括將鉆柱本體21的通孔和空腔連通的側(cè)孔以及將空腔和鉆柱外環(huán)空連通的L型孔，所述L型孔包括相互連通的豎孔和橫孔，所述豎孔與空腔連通，所述橫孔與鉆柱外環(huán)空連通，第一提升閥228與所述豎孔的開(kāi)口處貼合時(shí)循環(huán)流道211關(guān)閉(S卩，鉆柱本體21的通孔與鉆柱外環(huán)空不連通)，否則，循環(huán)流道211打開(kāi)(即，鉆柱本體21的通孔與鉆柱外環(huán)空通過(guò)空腔連通)；所述的膠筒進(jìn)液流道212包括將鉆柱本體21的