专利名称：氮气钻井井底沉砂等固相物处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及钻井井底沉砂等固相物处理装置，是一种氮气钻井井底沉砂等固相物处 理装置。
二背景技术：
氮气钻井一旦钻遇破碎带、出油、出水地层，易在井底形成大块岩石颗粒或者泥团，气 体难以将其携带出井底，造成井下复杂情况，还造成钻具下放不到井底。目前国内外常见的 氮气钻井井底沉砂处理手段如下第一、加大氮气注入量，提高气体携带能力。该方法适用 于少量出油、出水地层， 一旦井底岩屑较大或者形成的泥团较多时则难以有效处理，同时复 杂情况处理过程中消耗了大量氮气，致使氮气钻井成本大幅度提高；第二、转化为充气钻井 或常规钻井处理井下复杂情况，这样就无法体现氮气钻井技术的优势，从而造成巨大的经济 损失。
三、 发明内容
本实用新型提供了一种氮气钻井井底沉砂等固相物处理装置，克服了上述现有技术之不 足，其能有效解决氮气钻井井底沉砂等固相物难以携带出井底的问题。
本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的 一种氮气钻井井底沉砂等固相物处理 装置，包括上泵筒、下泵筒、沉沙管串、活塞杆和上接头；在下泵筒的下端固定安装有正反 活门式浮阀，下泵筒的上端内侧与沉沙管串的下端外侧连接在一起，沉沙管串的上端内侧与 上泵筒的下端外侧连接在一起；在上泵筒内套装有能上下移动的活塞杆，在活塞杆内有上下 贯通的通孔，在上泵筒上方有活塞变扣，活塞杆的上端外侧与活塞变扣的下端内侧连接在一 起，活塞变扣的上端外侧与上接头的下端内侧连接在一起，在活塞变扣的顶部固定有球座， 在球座上有能在上接头内腔上下移动的钢球，在球座上方的上接头上有不少于一个的连通上 接头内腔与上接头外侧的出液口 。
下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进
上述上接头的上端可固定连接有防沙管。
上述上泵筒的上端外侧可连接有筒接头，筒接头的内壁与上泵筒的内壁之间有间距，活 塞杆的上部套装在筒接头内，活塞杆与上泵筒之间形成空腔，在空腔内套装有活塞杆扶正 器，在活塞杆上有凸台，在凸台上有外螺纹，在活塞杆扶正器的上端内侧有与凸台对应的凹槽，在凹槽内有内螺纹，活塞杆扶正器与活塞杆通过内螺纹和外螺纹固定连接在一起，在活 塞杆的下端固定安装有能顶在活塞杆扶正器底部的双螺母。
上述活塞杆扶正器与双螺母之间的活塞杆上可依序套装有不少于两组的胶筒，在胶筒与 活塞杆扶正器之间的活塞杆上套装有隔环，在胶筒与双螺母之间的活塞杆上套装有挡环，在 胶筒之间的活塞杆上套装有挡环或/和隔环。
上述胶筒可包括上胶筒、中胶筒和下胶筒，在上胶筒与中胶筒之间的活塞杆上套装有隔 环，在中胶筒与下胶筒之间的活塞杆上套装有挡环。
上述筒接头与活塞杆之间可安装有O形密封圈。
上述双螺母可通过螺纹与活塞杆的下端固定连接在一起。
上述下泵筒的上端内侧与沉沙管串的下端外侧可通过螺纹丝扣连接在一起，沉沙管串的 上端内侧与上泵筒的下端外侧通过螺纹丝扣连接在一起，活塞杆的上端外侧与活塞变扣的下 端内侧通过螺纹丝扣连接在一起，活塞变扣的上端外侧与上接头的下端内侧通过螺纹丝扣连 接在一起，上接头的上端通过螺纹固定连接有防沙管，上泵筒的上端外侧通过螺纹丝扣连接 有筒接头。
本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，通过牵引活塞杆做机械运动，将井底的沉砂等 固相物等抽吸进沉砂管，沉砂等固相物颗粒在沉砂管中沉积，这样不仅可以大幅度降低氮气 钻井井下复杂情况处理过程中的氮气使用量，还可以有效的降低了生产成本，而且在处理复 杂情况过程中不会对油气层产生污染，工艺简单，费用低。
四
附图l为本实用新型最佳实施例的主视剖视结构示意图。
附图中的编码分别为l为上泵筒，2为下泵筒，3为沉沙管串，4为活塞杆，5为上接头， 6为正反活门式浮阀，7为通孔，8为活塞变扣，9为球座，IO为上接头内腔，ll为钢球，12为 出液口， 13为防沙管，14为筒接头，15为空腔，16为活塞杆扶正器，17为凸台，18为双螺 母，19为隔环，20为挡环，21为上胶筒，22为中胶筒，23为下胶筒，24为0形密封圈。
五具体实施方式
本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具 体的实施方式。
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述
如附图1所示，该氮气钻井井底沉砂等固相物处理装置包括上泵筒l、下泵筒2、沉沙管 串3、活塞杆4和上接头5;在下泵筒2的下端固定安装有正反活门式浮阀6，下泵筒2的上端内侧与沉沙管串3的下端外侧(最好采用丝扣)连接在一起，沉沙管串3的上端内侧与上泵筒1 的下端外侧(最好采用丝扣)连接在一起；在上泵筒1内套装有能上下移动的活塞杆4，在活 塞杆4内有上下贯通的通孔7，在上泵筒1上方有活塞变扣8，活塞杆4的上端外侧与活塞变扣8 的下端内侧(最好采用丝扣)连接在一起，活塞变扣8的上端外侧与上接头5的下端内侧(最 好采用丝扣)连接在一起，在活塞变扣8的顶部固定有球座9，在球座9上有能在上接头内腔 lO上下移动的钢球ll，在球座9上方的上接头5上有不少于一个的连通上接头内腔10与上接头 外侧的出液口 12 ，正反活门式浮阀6为现有公知的阀门。
可根据实际需要，对上述氮气钻井井底沉砂等固相物处理装置作进一步优化或/和改进
如附图1所示，上接头5的上端固定连接有防沙管13，这样，就防止了未沉积在沉沙管串 3内的砂子进入上部钻具组合。
如附图1所示，为了使活塞杆4居中，上泵筒1的上端外侧固定连接有筒接头14，筒接头 14的内壁与上泵筒的内壁之间有间距，活塞杆4的上部套装在筒接头14内，活塞杆4与上泵筒 l之间形成空腔15，在空腔15内套装有活塞杆扶正器16，在活塞杆4上有凸台17，在凸台17上 有外螺纹，在活塞杆扶正器16的上端内侧有与凸台17对应的凹槽，在凹槽内有内螺纹，活塞 杆扶正器16与活塞杆4通过内螺纹和外螺纹固定连接在一起，在活塞杆4的下端固定安装有能 顶在活塞杆扶正器4底部的双螺母18。
如附图1所示，在活塞杆扶正器4与双螺母18之间的活塞杆4上依序套装有不少于两组的 胶筒，在胶筒与活塞杆扶正器16之间的活塞杆4上套装有隔环19，在胶筒与双螺母18之间的 活塞杆4上套装有挡环20，在胶筒之间的活塞杆上4套装有挡环20或/和隔环19。
如附图1所示，胶筒包括上胶筒21、中胶筒22和下胶筒23，在上胶筒21与中胶筒22之间 的活塞杆4上套装有隔环19，在中胶筒22与下胶筒23之间的活塞杆4上套装有挡环20。
如附图1所示，为了增加密封性，筒接头14与活塞杆4之间安装有0形密封圈24。
如附图1所示，为了便于安装和维修，双螺母18通过螺纹与活塞杆4的下端固定连接在一起。
如附图1所示，为了便于安装和维修，下泵筒2的上端内侧与沉沙管串3的下端外侧通过 螺纹丝扣连接在一起，沉沙管串3的上端内侧与上泵筒1的下端外侧通过螺纹固定连接在一 起，活塞杆4的上端外侧与活塞变扣8的下端内侧通过螺纹丝扣连接在一起，活塞变扣8的上 端外侧与上接头5的下端内侧通过螺纹丝扣连接在一起，上接头5的上端通过螺纹丝扣连接有 防沙管13，上泵筒1的上端外侧通过螺纹丝扣连接有筒接头14。
以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
本实用新型最佳实施例的使用过程起钻下入本实用新型，下至井底后接上方钻杆，上 提下放钻具，牵引活塞杆4做上下往复的机械运动；当活塞杆4上行时，正反活门式浮阀6打 开，井底的沉砂等固相物被抽吸进沉砂管串3内；钢球11也随活塞杆4上行而上行，被抽吸进
活塞杆4的通孔7内的油、水进入上接头5后通过出液口12重新回到井底重复抽吸，当活塞杆 4下行时，正反活门式浮阀6关闭，沉砂沉积在沉砂管串3内；钢球11也随活塞杆4下行而下行， 钢球11座在球座9上，球座9被关闭，阻止了油、水再次回到活塞杆4的通孔7内；这样，经过 反复抽吸，钻具能正常下至井底后，起钻，卸下本实用新型，下入氮气欠平衡钻具，继续实 施氮气欠平衡钻井。
权利要求1、一种氮气钻井井底沉砂等固相物处理装置，其特征在于包括上泵筒、下泵筒、沉沙管串、活塞杆和上接头；在下泵筒的下端固定安装有正反活门式浮阀，下泵筒的上端内侧与沉沙管串的下端外侧连接在一起，沉沙管串的上端内侧与上泵筒的下端外侧连接在一起；在上泵筒内套装有能上下移动的活塞杆，在活塞杆内有上下贯通的通孔，在上泵筒上方有活塞变扣，活塞杆的上端外侧与活塞变扣的下端内侧连接在一起，活塞变扣的上端外侧与上接头的下端内侧固定连接在一起，在活塞变扣的顶部固定有球座，在球座上有能在上接头内腔上下移动的钢球，在球座上方的上接头上有不少于一个的连通上接头内腔与上接头外侧的出液口。
2、根据权利要求l所述的氮气钻井井底沉砂等固相物处理装置， 其特征在于上接头的上端固定连接有防沙管。
3、根据权利要求1或2所述的氮气钻井井底沉砂等固相物处理装 置，其特征在于上泵筒的上端外侧连接有筒接头，筒接头的内壁与上泵筒的内壁之间有间 距，活塞杆的上部套装在筒接头内，活塞杆与上泵筒之间形成空腔，在空腔内套装有活塞杆 扶正器，在活塞杆上有凸台，在凸台上有外螺纹，在活塞杆扶正器的上端内侧有与凸台对应 的凹槽，在凹槽内有内螺纹，活塞杆扶正器与活塞杆通过内螺纹和外螺纹固定连接在一起， 在活塞杆的下端固定安装有能顶在活塞杆扶正器底部的双螺母。
4、根据权利要求3所述的氮气钻井井底沉砂等固相物处理装置， 其特征在于活塞杆扶正器与双螺母之间的活塞杆上依序套装有不少于两组的胶筒，在胶筒与 活塞杆扶正器之间的活塞杆上套装有隔环，在胶筒与双螺母之间的活塞杆上套装有挡环，在 胶筒之间的活塞杆上套装有挡环或/和隔环。
5、根据权利要求4所述的氮气钻井井底沉砂等固相物处理装置， 其特征在于胶筒包括上胶筒、中胶筒和下胶筒，在上胶筒与中胶筒之间的活塞杆上套装有隔 环，在中胶筒与下胶筒之间的活塞杆上套装有挡环。
6、根据权利要求3所述的氮气钻井井底沉砂等固相物处理装置，其特征在于筒接头与活塞杆之间安装有O形密封圈。
7、根据权利要求4所述的氮气钻井井底沉砂等固相物处理装置， 其特征在于筒接头与活塞杆之间安装有O形密封圈。
8、根据权利要求5所述的氮气钻井井底沉砂等固相物处理装置， 其特征在于筒接头与活塞杆之间安装有O形密封圈。
9、根据权利要求8所述的氮气钻井井底沉砂等固相物处理装置， 其特征在于双螺母通过螺纹与活塞杆的下端固定连接在一起。
10 、根据权利要求9所述的氮气钻井井底沉砂等固相物处理装 置，其特征在于下泵筒的上端内侧与沉沙管串的下端外侧通过螺纹丝扣连接在一起，沉沙管 串的上端内侧与上泵筒的下端外侧通过螺纹丝扣连接在一起，活塞杆的上端外侧与活塞变扣 的下端内侧通过螺纹丝扣连接在一起，活塞变扣的上端外侧与上接头的下端内侧通过螺纹丝 扣连接在一起，上接头的上端通过螺纹固定连接有防沙管，上泵筒的上端外侧通过螺纹丝扣 连接有筒接头。
专利摘要本实用新型涉及钻井井底沉砂等固相物处理装置，是一种氮气钻井井底沉砂等固相物处理装置，其包括上泵筒、下泵筒、沉沙管串、活塞杆和上接头；在下泵筒的下端固定安装有正反活门式浮阀，下泵筒的上端内侧与沉沙管串的下端外侧连接在一起，沉沙管串的上端内侧与上泵筒的下端外侧连接在一起；在上泵筒内套装有能上下移动的活塞杆。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，通过牵引活塞杆做机械运动，将井底的沉砂等固相物等抽吸进沉砂管，沉砂等固相物颗粒在沉砂管中沉积，这样不仅可以大幅度降低氮气钻井井下复杂情况处理过程中的氮气使用量，还可以有效的降低了生产成本，而且在处理复杂情况过程中不会对油气层产生污染，工艺简单，费用低。
文档编号E21B21/16GK201396087SQ20092030312
公开日2010年2月3日 申请日期2009年5月13日 优先权日2009年5月13日
发明者孙新江, 勇 杨, 军 田 申请人:中国石油集团西部钻探工程有限公司吐哈钻井工艺研究院