一种石油钻井多次触发循环堵漏工具的制作方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及一种石油钻井循环工具，特别涉及一种石油钻井多次触发循环堵漏工具。
【背景技术】
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[0002]石油钻井施工的各个阶段，经常会遇到各种复杂情况，如钻井过程中钻头水眼堵塞、大斜度井钻肩沉积、井下动力钻具损坏、泥浆漏失、下套管过程中遇阻等，在这些情况发生时需要我们快速建立循环、增加钻井液循环排量或者是改变钻井液流道。
[0003]现有的循环工具往往只能打开和关闭一次侧向循环通道，需要在建立循环后起钻，更换循环工具后再下入工具才能继续施工，这大大增加了施工工作量和复杂程度，增加了施工成本，不能满足现代钻井工艺的要求。
【发明内容】
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[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种石油钻井多次触发循环堵漏工具，该装置实现了能够多次打开和关闭循环工具流道，改变钻井液流动方式，在复杂井况中能够多次选择性的打开或者关闭侧向、正向循环通道，实现钻井液的正向循环一侧向循环一正侧向循环三种循环方式的改变，无需起钻，减少了施工工作量和复杂程度，降低了施工成本。克服了现有循环工具只能打开和关闭一次侧向循环通道，需要在建立循环后起钻更换循环工具，大大增加了施工工作量和复杂程度，增加了施工成本的不足。
[0005]本发明所采取的技术方案是:一种石油钻井多次触发循环堵漏工具，包括上接头、球1、球I1、球II1、中接头和下接头；上接头、侧通接头、中接头、储球接头、下接头从上至下顺次连接，上接头下端内壁从上至下顺次设计有上凹槽和中凹槽，上凹槽深度小于中凹槽，上接头内安装有上球座，上球座能够上下移动，上球座下端面抵在心轴上并能够推动心轴下行，侧通接头上端侧壁上开有流通孔道，心轴封堵住侧通接头上的流通孔道，心轴侧壁周向上开有循环通道，密封体套装在心轴外侧并封堵住心轴的循环通道，密封体螺纹连接在上接头下端内壁上，心轴下部外壁上套装有上弹簧，上弹簧上端顶在心轴外台阶面上，上弹簧下端顶在中接头上端面上，侧通接头侧壁上安装有柱销，柱销内侧一端伸入到心轴外壁导轨内，中接头内安装有下球座，下球座下端面抵在储球体上端并能够推动储球体下行，储球接头上端内壁上设计有下凹槽，储球体下部套装有下弹簧，下弹簧上端顶在储球体外台阶面上，下弹簧下端顶在下接头内台阶面上，球I外径大于球II，球II外径大于球III，球1、球I1、球III均能够坐封在上球座上，球1、球II能够坐封在下球座上，下球座内径大于球III外径。
[0006]本发明的有益效果是:本发明能够多次打开和关闭循环工具流道，改变钻井液流动方式，在复杂井况中能够多次选择性的打开或者关闭侧向、正向循环通道，实现钻井液的正向循环一侧向循环一正侧向循环三种循环方式的改变，无需起钻，减少了施工工作量和复杂程度，降低了施工成本。【附图说明】:
[0007]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步详细的说明。
[0008]图1为本发明的结构示意图。
[0009]图2为心轴外壁导轨示意图。
【具体实施方式】
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[0010]如图1所示，一种石油钻井多次触发循环堵漏工具，包括上接头1、球I 3、球II 4、球III 5、中接头11和下接头16 ;上接头1、侧通接头8、中接头11、储球接头13、下接头16从上至下顺次连接，上接头1下端内壁从上至下顺次设计有上凹槽17和中凹槽18，上凹槽17深度小于中凹槽18，上接头1内安装有上球座2，上球座2能够上下移动，上球座2下端面抵在心轴6上并能够推动心轴6下行，侧通接头8上端侧壁上开有流通孔道，心轴6封堵住侧通接头8上的流通孔道，心轴6侧壁周向上开有循环通道，密封体7套装在心轴6外侧并封堵住心轴6的循环通道，密封体7螺纹连接在上接头1下端内壁上，心轴6下部外壁上套装有上弹簧10，上弹簧10上端顶在心轴6外台阶面上，上弹簧10下端顶在中接头11上端面上，侧通接头8侧壁上安装有柱销9，柱销9内侧一端伸入到心轴6外壁导轨内，中接头11内安装有下球座12，下球座12下端面抵在储球体14上端并能够推动储球体14下行，储球接头13上端内壁上设计有下凹槽19，储球体14下部套装有下弹簧15，下弹簧15上端顶在储球体14外台阶面上，下弹簧15下端顶在下接头16内台阶面上，球I 3外径大于球II 4，球II 4外径大于球III 5，球I 3、球II 4、球III 5均能够坐封在上球座2上，球I 3、球II 4能够坐封在下球座12上，下球座12内径大于球III 5外径。
[0011]本发明是通过投入三种直径规格的钢球来实现钻井液的正向循环-正侧向循环-侧向循环三种流动状态的改变。
[0012]一、正向循环:
[0013]工具入井的初始状态为正向循环，此时侧通接头8处于关闭状态，此时柱销9位于心轴6外壁导轨的a位置(如图2所示)；
[0014]二、正向循环-正侧向循环:
[0015]在正向循环状态下，投入球III 5，球III 5在钻井液推动下落座于上球座2，堵塞钻井液流道，压力上升，在钻井液压力的作用下，上球座2推动心轴6压缩上弹簧10下行，柱销9沿心轴6上的导轨相对运动到位置b (如图2所示)，此时上球座2运动到上凹槽17，上球座2张开，球III 5通过上球座2后进入储球体14中，此时，钻井液压力作用解除，上弹簧10推动心轴6上行，柱销9相对运动从位置b到位置C (如图2所示)，此时心轴6向下伸长距离为L(如图2所示)，心轴6上的循环通道从密封体7中露出，循环通道打开，此时的循环状态为正侧向循环。
[0016]三、正侧向循环-侧向循环:
[0017]在正侧向循环状态下，投入球II 4，球II 4在钻井液推动下落座于上球座2，堵塞钻井液流道，压力上升，在钻井液压力的作用下，上球座2推动心轴6压缩上弹簧10下行，柱销9沿心轴6上的导轨相对运动从位置c到位置d，此时上球座2运动到上凹槽17，上球座2张开，球II 4通过上球座2，此时钻井液压力作用解除，上弹簧10推动心轴6上行，柱销9相对运动从导轨的位置d到位置C (如图2所示)，循环通道仍处于打开状态，球II 4通过上球座2后，落座于下球座12，球II 4直径大于下球座12内径，球II 4堵塞下球座12，正侧向循环关闭，此时的循环状态为侧向循环。
[0018]四、侧向循环-正向循环:
[0019]在侧向循环状态下，投入球I 3，球I 3在钻井液推动下落座于上球座2，堵塞钻井液流道，压力上升，在钻井液压力的作用下，上球座2推动心轴6压缩上弹簧10下行，柱销9沿心轴6上的导轨相对运动从位置c到位置e(如图2所示)，此时上球座2运动到中凹槽18，上球座2张开，球I 3通过上球座2，此时钻井液压力作用解除，上弹簧10推动心轴6上行，柱销9相对运动从位置e到位置f (如图2所示)，心轴6收缩量为L，心轴6收缩到密封体7中，循环通道关闭，球I 3通过上球座2后，落座于球II 4的上方，此时钻井液流道关闭，压力上升，在钻井液压力作用下，下球座12推动储球体14压缩下弹簧15，下球座12继续下行运动到下凹槽19，下球座12张开，球II 4和球I 3相继落入储球体14中，此时钻井液压力作用解除，下弹簧15推动储球体14上升，正向循环通道打开。
[0020]可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种石油钻井多次触发循环堵漏工具，包括上接头(1)、球I (3)、球II (4)、球III (5)、中接头(11)和下接头(16);其特征在于:上接头⑴、侧通接头(8)、中接头(11)、储球接头(13)、下接头(16)从上至下顺次连接，上接头(1)下端内壁从上至下顺次设计有上凹槽(17)和中凹槽(18)，上凹槽(17)深度小于中凹槽(18)，上接头(1)内安装有上球座(2)，上球座(2)能够上下移动，上球座(2)下端面抵在心轴(6)上并能够推动心轴(6)下行，侧通接头(8)上端侧壁上开有流通孔道，心轴(6)封堵住侧通接头(8)上的流通孔道，心轴(6)侧壁周向上开有循环通道，密封体(7)套装在心轴(6)外侧并封堵住心轴(6)的循环通道，密封体(7)螺纹连接在上接头(1)下端内壁上，心轴(6)下部外壁上套装有上弹簧(10)，上弹簧(10)上端顶在心轴(6)外台阶面上，上弹簧(10)下端顶在中接头(11)上端面上，侧通接头(8)侧壁上安装有柱销(9)，柱销(9)内侧一端伸入到心轴(6)外壁导轨内，中接头(11)内安装有下球座(12)，下球座(12)下端面抵在储球体(14)上端并能够推动储球体(14)下行，储球接头(13)上端内壁上设计有下凹槽(19)，储球体(14)下部套装有下弹簧(15)，下弹簧(15)上端顶在储球体(14)外台阶面上，下弹簧(15)下端顶在下接头(16)内台阶面上，球I (3)外径大于球II (4)，球II (4)外径大于球III (5)，球1 (3)、球II (4)、球III (5)均能够坐封在上球座(2)上，球I (3)、球II (4)能够坐封在下球座(12)上，下球座(12)内径大于球III (5)外径。
【专利摘要】本发明涉及一种石油钻井循环工具，特别涉及一种石油钻井多次触发循环堵漏工具。该装置的上接头、侧通接头、中接头、储球接头、下接头从上至下顺次连接，上接头下端内壁从上至下顺次设计有上凹槽和中凹槽，上凹槽深度小于中凹槽，上接头内安装有上球座，上球座能够上下移动，上球座下端面抵在心轴上并能够推动心轴下行。本发明实现了能够多次打开和关闭循环工具流道，改变钻井液流动方式，在复杂井况中能够多次选择性的打开或者关闭侧向、正向循环通道，实现钻井液的正向循环—侧向循环—正侧向循环三种循环方式的改变，无需起钻，减少了施工工作量和复杂程度，降低了施工成本。
【IPC分类】E21B21/10
【公开号】CN105317388
【申请号】CN201510661780
【发明人】孙磊, 孙文涛, 田博, 刘兴欣, 李鹏, 霍新, 石林, 钟勇, 李珺, 王健, 宁丹宇, 王子臣, 孔志刚, 罗军, 刘浩鸿
【申请人】中国石油集团长城钻探工程有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年10月14日