气体钻井用钻具阀体泄压装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种气体钻井用钻具阀体泄压装置，包括本体、螺杆和导流口，所述本体侧面设置有旁通通道，旁通通道连接导流口，本体下部为公扣，扣型与钻具扣型相匹配，本体内部中空，螺杆穿过本体内部，中空上部与螺杆外径相匹配且与螺杆密封配合，中部为螺纹且与螺杆螺纹相匹配，下部为圆柱型通道与钻具水眼相匹配。本实用新型适用于各种气体钻井工艺下的钻具止回阀泄压作业，消除气体钻井泄压过程中高压伤人及噪音伤害的风险，实现高压流体的密闭泄压。
【专利说明】气体钻井用钻具阀体泄压装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及在油气田工程中利用气体作为循环介质钻井时的一种气体钻井用钻具阀体泄压装置。
【背景技术】
[0002]气体钻井技术1953年起源于美国，是以气体、气液混合流体作为循环介质代替钻井液的钻井技术，一种特殊的欠平衡钻井技术。在国外，气体钻井已经成为其勘探开发的重要手段，在美国和加拿大，欠平衡钻井占其钻井总工作量的33%左右，其中实施气体钻井的井数占欠平衡钻井工作总量的30%左右。气体钻井技术在国内起步晚，四川在上世纪50?70年代开始零星尝试，80年代末新疆局进口了我国第一套空气钻井设备，开始了空气钻井的现场试验。通过十多年的探索，到2000年以后有了较快发展，2005年以后四川盆地气体钻井迅速发展，气体钻井显现了革命性技术进步的特点，展现了该技术的巨大潜力，逐渐成为大幅提高机械钻速、发现与保护油气层、治理恶性井漏、降低钻井成本的重要技术手段。经过多年的科技攻关和现场实践，应对不同地质条件，逐渐形成了以空气、氮气为主的干气体钻井技术、雾化钻井技术、泡沫钻井技术和充气钻井技术四大类主体技术及连续循环气体钻井技术等多项配套技术。无论何种气体钻井技术，在近钻头位置均安装有止回阀，同时为节省接单根(或立柱)停气泄压时间，延长井下循环时间，提高气体钻井效率与安全性，每钻进300?500米需在钻杆上安装止回阀。若近钻头止回阀由于冲蚀、震动等原因失效或复杂的地质原因等异常情况造成钻具水眼堵塞，而气体仍源源不断的注入，则压缩气体在近钻头止回阀与钻杆止回阀及两个钻杆止回阀之间形成圈闭压力。连续循环气体钻井技术是通过连续循环阀及其控制系统来实现接立柱(单根)起下钻过程中钻井介质连续循环，其工艺实施需要在每个立柱或单根上面安装一个连续循环阀。连续循环阀还可以起到止回阀的作用，这样多个阀体入井更增加了阀体之间形成圈闭压力的可能和处理圈闭压力的难度。现在气体钻井钻遇钻具水眼堵塞，无专用工具对钻具内的圈闭压力进行释放，通常采用以下三种方式进行泄压:
[0003]1、直接卸扣。采用液气大钳在止回阀处缓慢卸扣，利用丝扣间的缝隙对钻具内圈闭压力进行泄压。此种方法对人员操作要求高，且具有较高的安全隐患。当钻具内圈闭压力较高时，采用液气大钳有可能卸不开扣，采用B型钳则不容易控制。在卸扣泄压过程中，丝扣油等杂质随高压气体喷射出，容易伤人，同时卸扣慢会影响生产时效，卸扣快则容易造成高压伤人。
[0004]2、利用止回阀提手进行泄压。先将止回阀上的钻具卸掉，在止回阀上安装提手，旋转提手上的顶丝，利用顶针顶开止回阀进行泄压。止回阀提手有别于专业的泄压装置，顶开止回阀不具备对气体倒流的功能，气体直接向上射出，对操作人员存在安全隐患，容易造成闻压伤人。
[0005]3、利用旋塞进行泄压。预先在钻杆止回阀下安装旋塞，钻具水眼堵塞形成圈闭压力后，先将旋塞关闭，卸掉止回阀后连接定驱或方钻杆，打开旋塞进行泄压。该方法需在每个钻杆止回阀下安装旋塞，增加了入井钻具组合的复杂性，装卸顶驱或方钻杆增加了作业时间。同时该方法具有一定的局限性，连续循环钻井技术由于在每个立柱(单根)上面安装一个连续循环阀，已将上卸扣的距离抬高近I米，高度上无法再连接钻杆旋塞，且需要数量多，增加成本与钻具组合复杂性，可操作性差。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种气体钻井用钻具阀体泄压装置。本实用新型适用于各种气体钻井工艺下的钻具止回阀泄压作业，消除气体钻井泄压过程中高压伤人及噪音伤害的风险，实现高压流体的密闭泄压。
[0007]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0008]一种气体钻井用钻具阀体泄压装置，其特征在于:包括本体、螺杆和导流口，所述本体侧面设置有旁通通道，旁通通道连接导流口，本体下部为公扣，扣型与钻具扣型相匹配，本体内部中空，螺杆穿过本体内部，中空上部与螺杆外径相匹配且与螺杆密封配合，中部为螺纹且与螺杆螺纹相匹配，下部为圆柱型通道与钻具水眼相匹配。
[0009]所述本体上部为圆柱体结构，圆柱体结构上设有提手，提手通过螺纹嵌入本体内。
[0010]所述螺杆顶端为四方型销子，螺杆通过四方型销子固定连接有泄压扳手，螺杆底端为顶板，且顶板下端面呈圆弧状。
[0011]所述螺杆上部为圆柱体与本体密封配合，螺杆中部为螺纹段且与本体的螺纹段相匹配，螺杆下部为圆柱型连接杆。
[0012]所述导流口一端嵌入固定在本体上且与旁通通道连通，另一端为连接连续循环或气体钻井泄压管线的由壬扣型。
[0013]所述本体内设置有凹槽，凹槽内设置有密封圈，本体通过密封圈与螺杆密封配合。
[0014]所述本体与泄压扳手之间的螺杆上设置有限位销。
[0015]所述泄压扳手中间为四方型孔洞，两边为长条扳手。
[0016]采用本实用新型的优点在于:
[0017]一、本实用新型适用于各种气体钻井在钻具圈闭压力情况下进行泄压作业，实现了高压流体的密闭泄压，将高压流体导流至气体钻井专用泄压撬体或安全区域进行泄压，并进行消音降噪处理，避免了高压气体释放时产生的噪音伤害；同时完善了阀式连续循环钻井系统，可有效的对连续循环阀圈闭压力进行泄压，提高了阀式连续循环钻井技术的安全性。
[0018]二、本实用新型采用顶针式设计，适合于气体钻井各种钻具止回阀，顶板圆弧状倒角设计避免了顶开板式钻具止回阀时，顶针对阀板的伤害。
[0019]三、本实用新型气体钻井用钻具阀体泄压装置操作简便，节省处理钻具高压流体时间。
[0020]四、本实用新型为气体钻井提供了专业的泄压工具，完善了气体钻井、连续循环气体钻井工艺的装备配套，提高了工艺技术的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型结构示意图
[0022]图中标记为:1、泄压扳手，2、螺杆，3、提手，4、本体，5、限位销，6、密封圈，7、导流口，8、顶板。
【具体实施方式】
[0023]实施例1
[0024]一种气体钻井用钻具阀体泄压装置，包括本体4、螺杆2和导流口 7，所述本体4侧面设置有旁通通道，旁通通道连接导流口 7，本体4下部为公扣，扣型与钻具扣型相匹配，本体4内部中空，螺杆2穿过本体4内部中空，中空上部与螺杆2外径相匹配且与螺杆2密封配合，中部为螺纹且与螺杆2螺纹相匹配，下部为圆柱型通道与钻具水眼相匹配。
[0025]本实用新型中，所述本体4上部为圆柱体结构，圆柱体结构上设有提手3，提手3通过螺纹嵌入本体4内。
[0026]本实用新型中，所述螺杆2顶端为四方型销子，螺杆2通过四方型销子固定连接有泄压扳手1，螺杆2底端为顶板8，且顶板8下端面呈圆弧状。
[0027]本实用新型中，所述螺杆2上部为圆柱体与本体4密封配合，螺杆2中部为螺纹段且与本体4的螺纹段相匹配，螺杆2下部为圆柱型连接杆。
[0028]本实用新型中，所述导流口 7—端嵌入固定在本体4上且与旁通通道连通，另一端为连接连续循环或气体钻井泄压管线的由壬扣型。
[0029]本实用新型中，所述本体4内设置有凹槽，凹槽内设置有密封圈6，本体4通过密封圈6与螺杆2密封配合。
[0030]本实用新型中，所述本体4与泄压扳手I之间的螺杆2上设置有限位销5。所述泄压扳手I中间为四方型孔洞，两边为长条扳手。
[0031]实施例2
[0032]本实施例结合说明书附图对本实用新型作进一步的详细说明。
[0033]一种气体钻井用钻具阀体泄压装置，包括本体4、螺杆2、导流口 7，本体4为圆柱体结构，本体4上部设有四个提手3，每个提手3通过螺纹嵌入本体4内，便于泄压装置的搬安。本体4侧面有旁通通道，连接导流口 7。本体4下部为公扣，扣型与之相对应的钻具扣型相匹配。本体4内部中空，中空上部与螺杆2外径相匹配并设有凹槽放置密封圈6对螺杆2进行密封，中部为螺纹，与螺杆2螺纹相匹配，下部为圆柱型通道，与钻具水眼相匹配。
[0034]螺杆2顶端为四方型销子，与泄压扳手I相匹配。螺杆2上部为光滑的圆柱体，与泄压装置本体4的密封段相匹配，并设有限位销5。螺杆2中部为螺纹段，与泄压装置本体4的螺纹段相匹配。螺杆2下部为圆柱型连接杆，螺杆2底端为扁平状顶板8，顶板8下端面呈圆弧状倒角。
[0035]导流口 7 —端连接泄压装置本体4，并嵌入本体4，另一端为由壬扣型，连接连续循环或气体钻井专用泄压管线。泄压扳手I中间为四方型孔洞，两边为长条扳手。
[0036]使用前旋上提手3，将密封圈6放置于凹槽内，螺杆2从本体4下端穿入，安装限位销5与泄压扳手I，逆时针旋转泄压扳手I至螺杆2上端。
[0037]连续循环气体钻井钻遇连续循环阀憋压，倒出连续循环阀以上钻具，在连续循环阀上安装钻具阀体泄压装置。连接连续循环侧循环管线至钻具阀体泄压装置导流口 7，通过连续循环地面切换装置控制打开侧循环管线至气体钻井专用泄压撬体，关闭其他通道。缓慢顺时针旋转泄压扳手I，在连续循环地面切换装置上可观察释放压力，气体钻井专用泄压撬体处可观察泄压情况，继续顺时针旋转泄压扳手I至限位销5前，并确认气体钻井专用泄压撬体处无气体返出泄压结束。
[0038]常规气体钻井钻遇钻具止回阀憋压，倒出钻具止回阀以上钻具，在钻具止回阀上安装钻具阀体泄压装置。预先在立管上连接一条软管线，软管线另一端连接至钻具阀体泄压装置导流口 7，关闭定驱或方钻杆旋塞，倒换闸门通道至气体钻井专用泄压撬体，关闭其他通道。缓慢顺时针旋转泄压扳手1，在气体钻井专用泄压撬体处可观察泄压情况，继续顺时针旋转泄压扳手I至限位销前，并确认气体钻井专用泄压撬体处无气体返出泄压结束。
【权利要求】
1.一种气体钻井用钻具阀体泄压装置，其特征在于:包括本体(4)、螺杆(2)和导流口(7)，所述本体(4)侧面设置有旁通通道，旁通通道连接导流口(7)，本体(4)下部为公扣，扣型与钻具扣型相匹配，本体(4)内部中空，螺杆(2)穿过本体(4)内部，中空上部与螺杆(2)外径相匹配且与螺杆(2)密封配合，中部为螺纹且与螺杆(2)螺纹相匹配，下部为圆柱型通道与钻具水眼相匹配。
2.根据权利要求1所述的气体钻井用钻具阀体泄压装置，其特征在于:所述本体(4)上部为圆柱体结构，圆柱体结构上设有提手(3 )，提手(3 )通过螺纹嵌入本体(4 )内。
3.根据权利要求1或2所述的气体钻井用钻具阀体泄压装置，其特征在于:所述螺杆(2)顶端为四方型销子，螺杆(2)通过四方型销子固定连接有泄压扳手(1)，螺杆(2)底端为顶板(8 )，且顶板(8 )下端面呈圆弧状。
4.根据权利要求3所述的气体钻井用钻具阀体泄压装置，其特征在于:所述螺杆(2)上部为圆柱体与本体(4)密封配合，螺杆(2)中部为螺纹段且与本体(4)的螺纹段相匹配，螺杆(2)下部为圆柱型连接杆。
5.根据权利要求1、2或4所述的气体钻井用钻具阀体泄压装置，其特征在于:所述导流口一端嵌入固定在本体(4)上且与旁通通道连通，另一端为连接连续循环或气体钻井泄压管线的由壬扣型。
6.根据权利要求5所述的气体钻井用钻具阀体泄压装置，其特征在于:所述本体(4)内设置有凹槽，凹槽内设置有密封圈(6)，本体(4)通过密封圈(6)与螺杆(2)密封配合。
7.根据权利要求1、2、4或6所述的气体钻井用钻具阀体泄压装置，其特征在于:所述本体(4 )与泄压扳手之间的螺杆(2 )上设置有限位销(5 )。
【文档编号】E21B21/10GK204186298SQ201420582985
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月10日 优先权日:2014年10月10日
【发明者】董仕明, 邓虎, 周长虹, 廖兵, 邓柯, 刘贵义, 余锐, 罗群, 黄述春 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司