欠平衡注气洗井装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及欠平衡钻井【技术领域】，是一种欠平衡注气洗井装置；其包括上套筒、中套筒、下套筒、筛管和发泡环；上套筒的下部内侧和中套筒的上部外侧固定安装在一起，中套筒的下部内侧与下套筒的上部外侧固定安装在一起，在上套筒的中部有内环槽。本实用新型结构合理，使用方便，洗井液通过筛管上的径向通孔过滤进入轴向孔，可以有效过滤出洗井液中的杂质，防止卡住钢球，为反循环洗井作业的顺利进行提供保障，气体经发泡环进入环空时，发泡环的空腔能够降低气体流速，同时从进泡孔冒出的气泡更小，分布均匀，大大延长泡状流的持续时间，延缓钻井液的流态变化，提高携岩能力，钻井效率高。
【专利说明】欠平衡注气洗井装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及欠平衡钻井【技术领域】，是一种欠平衡注气洗井装置。
【背景技术】
[0002]充气钻井液钻井是以流体为基础，为了降低井眼内静液柱压力，将气体在一定的压力下注入其中的一种欠平衡钻井方式；由于充气钻井液为气液两相混合流体，在对钻井液充气使其上返的过程中，井内的钻井液的流态随着钻井液在井内上返而发生动态变化，通常情况下，通过寄生管向井下环空注气时，气体经寄生管从套管上开设的一个单个侧孔向环空注气，由于气体注入的流速和流量过大，在进入环空后会形成连续的气泡，分布不均匀，造成携岩能力差，降低了欠平衡充气钻井液钻井的效率。在油田作业过程中，为防止油管内蜡堵和垢堵情况发生，需要对油管内进行清洗，但目前油田上在进行反循环洗井时由于洗井液中存在颗粒物，造成阀门卡住或关不严，从而导致洗井效果不佳。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供了一种欠平衡注气洗井装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决欠平衡充气钻井注气时携岩能力差和洗井效果不佳的问题。
[0004]本实用新型的技术方案是这样来实现的:一种欠平衡注气洗井装置，包括上套筒、中套筒、下套筒、筛管和发泡环；所述上套筒的下部内侧和中套筒的上部外侧固定安装在一起，所述中套筒的下部内侧与下套筒的上部外侧固定安装在一起，在上套筒的中部有内环槽，在上套筒的下部内壁上沿圆周分布有至少两个轴向孔，所述轴向孔为外径依序变大的三台阶孔，在每个轴向孔的下端通过螺纹固定安装有球座，在球座上座有钢球，在钢球的上端固定安装有压缩弹簧，所述压缩弹簧的上端固定在最上方台阶孔的下端面上，在中套筒的中部有与上套筒外径相对应的外环台，在外环台与上套筒之间固定安装有筛管，所述筛管的内腔与轴向孔相通，在下套筒的下部有安装环槽，在安装环槽的上部固定安装有发泡环；与发泡环对应的下套筒上有径向的气管线连接孔，在发泡环的外壁上有分别与发泡环的空腔和气管线连接孔相连通的导气孔；在发泡环的内壁上均布有能使发泡环的空腔与下套筒的内腔相连通的进泡孔。
[0005]作为优选，上述下套筒的内壁上设有螺纹，在下套筒内通过螺纹固定安装有能限位固定发泡环的压帽。
[0006]作为优选，上述发泡环与安装环槽的顶部以及发泡环与压帽之间均设有密封环。
[0007]作为优选，上述上套筒的下部内侧和中套筒的上部外侧通过螺纹固定安装在一起，所述中套筒的下部内侧与下套筒的上部外侧通过螺纹固定安装在一起。
[0008]作为优选，上述进泡孔呈倾斜状。
[0009]本实用新型结构合理，使用方便，洗井液通过筛管上的径向通孔过滤进入轴向孔，可以有效过滤出洗井液中的杂质，防止卡住钢球，为反循环洗井作业的顺利进行提供保障，气体经发泡环进入环空时，发泡环的空腔能够降低气体流速，同时从进泡孔冒出的气泡更小，分布均匀，大大延长泡状流的持续时间，延缓钻井液的流态变化，提高携岩能力，钻井效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的主视局部剖视结构示意图。
[0011]图中的编码分别为:1为上套筒，2为中套筒,3为下套筒,4为筛管,5为发泡环,6为球座，7为钢球，8为压缩弹簧，9为外环台，10为气管线连接孔，11为发泡环的空腔，12为导气孔，13为进泡孔，14为压帽，15为密封环，16为轴向孔。
【具体实施方式】
[0012]如图1所示，本欠平衡注气洗井装置，包括上套筒1、中套筒2、下套筒3、筛管4和发泡环5 ;上套筒I的下部内侧和中套筒2的上部外侧固定安装在一起，中套筒2的下部内侧与下套筒3的上部外侧固定安装在一起，在上套筒I的中部有内环槽，在上套筒I的下部内壁上沿圆周分布有至少两个轴向孔16，轴向孔16为外径依序变大的三台阶孔，在每个轴向孔16的下端通过螺纹固定安装有球座6，在球座6上座有钢球7，在钢球7的上端固定安装有压缩弹簧8，压缩弹簧8的上端固定在最上方台阶孔的下端面上，在中套筒2的中部有与上套筒I外径相对应的外环台9，在外环台9与上套筒I之间固定安装有筛管4，筛管4的内腔与轴向孔16相通，在下套筒3的下部有安装环槽，在安装环槽的上部固定安装有发泡环5 ;与发泡环5对应的下套筒3上有径向的气管线连接孔10，在发泡环5的外壁上有分别与发泡环的空腔11和气管线连接孔10相连通的导气孔12 ;在发泡环5的内壁上均布有能使发泡环的空腔11与下套筒3的内腔相连通的进泡孔13，每个进泡孔13的内径相同并小于气管线连接孔10的内径。当洗井时，洗井液通过油管和套管环形空间压入，洗井液通过筛管4上的径向通孔过滤进入轴向孔16，由于液体压力作用下向上顶开钢球7，通过轴向孔16进入油管内部，进行油管冲洗作业；停止洗井时，洗井液不再压入，由于油管内压力始终大于或等于套管内的压力，此时钢球7座在球座6上；当洗井液有颗粒物时，筛管4上的径向通孔能够过滤洗井液中的杂质，防止卡住钢球7而使座封不严；进行环空注气作业时，气体经寄生管从气管线连接孔10进入发泡环的空腔11，由于流体的流量与过流端面成反t匕，所以钻井液在进入发泡环的空腔11后流速减慢；气体从发泡环的空腔11进入下套筒3内部的钻井液内时形成气泡，由于进泡孔13内径小且相同，从进泡孔13冒出的气泡更小，分布均匀，延缓钻井液的流态变化，大大提高了携岩能力，钻井的效率高。
[0013]如图1所示，为了便于安装和拆卸，所述下套筒3的内壁上设有螺纹，在下套筒3内通过螺纹固定安装有能限位固定发泡环5的压帽14。
[0014]如图1所示，所述发泡环5与安装环槽的顶部以及发泡环5与压帽14之间均设有密封环15 ;这样可增加密封性和防止发泡环5被压坏。
[0015]为了便于安装和拆卸，所述上套筒I的下部内侧和中套筒2的上部外侧通过螺纹固定安装在一起，所述中套筒2的下部内侧与下套筒3的上部外侧通过螺纹固定安装在一起。
[0016]如图1所示，根据需要，进泡孔13呈倾斜状。
【权利要求】
1.一种欠平衡注气洗井装置，其特征在于，包括上套筒(I)、中套筒(2)、下套筒(3)、筛管(4)和发泡环(5);所述上套筒(I)的下部内侧和中套筒(2)的上部外侧固定安装在一起，所述中套筒(2)的下部内侧与下套筒(3)的上部外侧固定安装在一起，在上套筒(I)的中部有内环槽，在上套筒(I)的下部内壁上沿圆周分布有至少两个轴向孔(16)，所述轴向孔(16)为外径依序变大的三台阶孔，在每个轴向孔(16)的下端通过螺纹固定安装有球座(6)，在球座(6)上座有钢球(7)，在钢球(7)的上端固定安装有压缩弹簧(8)，所述压缩弹簧(8)的上端固定在最上方台阶孔的下端面上，在中套筒(2)的中部有与上套筒(I)外径相对应的外环台(9)，在外环台(9)与上套筒(I)之间固定安装有筛管(4)，所述筛管(4)的内腔与轴向孔(16)相通，在下套筒(3)的下部有安装环槽，在安装环槽的上部固定安装有发泡环(5);与发泡环(5)对应的下套筒(3)上有径向的气管线连接孔(10)，在发泡环(5)的外壁上有分别与发泡环的空腔(11)和气管线连接孔(10)相连通的导气孔(12);在发泡环(5)的内壁上均布有能使发泡环的空腔(11)与下套筒(3)的内腔相连通的进泡孔(13)，每个进泡孔(13)的内径相同并小于气管线连接孔(10)的内径。
2.根据权利要求1所述的欠平衡注气洗井装置，其特征在于，所述下套筒(3)的内壁上设有螺纹，在下套筒(3)内通过螺纹固定安装有能限位固定发泡环(5)的压帽(14)。
3.根据权利要求2所述的欠平衡注气洗井装置，其特征在于，所述发泡环(5)与安装环槽的顶部以及发泡环(5)与压帽(14)之间均设有密封环(15)。
4.根据权利要求1或2或3所述的欠平衡注气洗井装置，其特征在于，所述上套筒(I)的下部内侧和中套筒(2)的上部外侧通过螺纹固定安装在一起，中套筒(2)的下部内侧与下套筒(3)的上部外侧通过螺纹固定安装在一起。
5.根据权利要求1或2或3所述的欠平衡注气洗井装置，其特征在于，所述进泡孔(13)呈倾斜状。
6.根据权利要求4所述的欠平衡注气洗井装置，其特征在于，所述进泡孔(13)呈倾斜状。
【文档编号】E21B21/16GK204113155SQ201420543269
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月10日 优先权日:2014年9月10日
【发明者】郑晓敏 申请人:郑晓敏