一种快钻井口装置的制作方法

文档序号:15167531发布日期:2018-08-14 17:40阅读:123来源:国知局

本实用新型涉及钻井装置技术领域,具体涉及一种快钻井口装置。



背景技术:

在石油勘探工程中,陆地与浅水钻井作业,都需要井口装置,支撑井身结构并提供钻井过程的安全通道,一般包括井口头,钻井四通,油管头,以及每一层的转换接头。井口头与表层套管连接通常采用卡瓦式,井口头和套管四通和油管头之间采用法兰式螺栓连接,井口头到套管四通根据钻井作业需要实现尺寸与压力级别的变化,套管四通与油管头之间也是根据作业的需要进行尺寸与压力级别的改变来满足作业的需要。也有的井口装置采用了整体式或者快装模式,但是在表层导管与井口连接都不能实现高压密封,这样井口装置只能采用转换模式来满足作业的需要。

井口头上安装的转换接头,该转换接头与钻井控制设备连接,可以在安装井口头时直接使钻井进入生产油气井段的作业,转换接头与钻井控制设备需要分开才能进行安装,因此增加了转换接头的重复安装工作,从而影响了整个钻井作业的效率。



技术实现要素:

针对上述现有技术中存在的不足之处,本实用新型提供一种快钻井口装置。

根据本实用新型的一种快钻井口装置,包括:井口头;转换接头,可拆卸地安装于所述井口头的第一端,并且与钻井控制设备连接;延伸套管,设于所述井口头的第二端;和递进套管,与所述延伸套管连接;其中,所述井口头和所述转换接头、所述延伸套管、所述递进套管呈一轴线。

在上述的快钻井口装置中,进一步地,还包括设置于所述井口头外壁上端的高压密封垫圈,并与所述转换接头紧密贴合,所述高压密封垫圈外表面的圆周上设有第一密封面。

在上述的快钻井口装置中,可选地,所述井口头的内壁具有第一螺纹和第二密封面,用于与套管悬挂配合。

在上述的快钻井口装置中,进一步地,所述井口头的外壁具有卡块槽、两个对称的内凹部和承重台阶。

在上述的快钻井口装置中,进一步地,所述内凹部中部设置有旁通出口,并且与出口阀门通过法兰螺丝连接。

在上述的快钻井口装置中,可选地,所述内凹部内壁上部形成有坐挂台阶,以使得套管挂及密封总成坐挂。

在上述的快钻井口装置中,可选地,所述井口头与所述延伸套管为焊接。

在上述的快钻井口装置中,进一步地,所述转换接头具有内部空腔;向内部延伸的凸台,布置于所述空腔的壁上,所述凸台的下端面与所述井口头的上端贴合。

在上述的快钻井口装置中,进一步地,还包括均等设置于所述转换接头侧面的多个安装通孔;驱动卡块,设置于所述凸台的下方;驱动螺栓,安插于所述安装通孔内部与所述驱动卡块卡接。

在上述的快钻井口装置中,进一步地,还包括均匀安装于所述转换接头上端面的多个法兰螺栓,用于与钻井控制设备连接;所述转换头的上端面装有密封垫环,用于将所述转接换头和所述钻井控制设备密封。

在上述的快钻井口装置中,进一步地,所述延伸套管下部设有渐缩的第一公接头,并在所述第一公接头内部加工有第二螺纹。

在上述的快钻井口装置中,进一步地,所述递进套管包括变径接头和第一套管,其中;所述变径接头与所述第一公接头形状相适配,以使得所述第一公接头落入所述变径接头内部,并形成配合;第三螺纹,加工于所述变径接头内壁与所述第二螺纹旋紧;密封圈,设置于所述变径接头内部,并且与所述第一公接头的轴向密封面接触。

在上述的快钻井口装置中,进一步地,所述第一套管外壁下部加工有第四螺纹。

在上述的快钻井口装置中,进一步地,还包括设置于所述延伸套管与所述递进套管之间的连接管;所述连接管包括第一母接头和第二公接头;第五螺纹,加工在所述第一母接头的内壁;和第六螺纹,加工在所述第二公接头外壁。

与现有技术相比,本申请通过在井口头的第一端安装转换接头,该转换接头与钻井控制设备连接,可以在安装井口头时直接使钻井工具进入生产油气井段的作业,转换接头与钻井控制设备无需分开,可以在以后的作业中继续使用,因此减少了转换接头的重复安装工作,从而提高了整个钻井作业的效率,井口头可直接与递进套管快速安装,并且通过高压密封垫圈实现高压密封,套管挂及密封总成可坐挂于井口头内侧的坐挂台阶上,起到支撑作用,避免滑落。

本实用新型的附加方面和优点将下面的描述部分中给出,部分将从下面描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例中的快钻井口装置的结构示意图;

图2为本实用新型一个实施例中的快钻井口装置的连接管的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便充分理解本实用新型,但是,本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施,因此,本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示,本实用新型实施例提供了一种快钻井口装置,包括井口头1、转换接头2、延伸套管3以及递进套管4。

转换接头2可拆卸地安装于井口头1的第一端,延伸套管3固定于井口头1 的第二端,递进套管4与延伸套管3连接,其中,井口头1和转换接头2、延伸套管3、递进套管4呈一轴线。

通过在井口头1的第一端安装转换接头2,该转换接头2与钻井控制设备连接,可以在安装井口头1时直接使钻井进入生产油气井段的作业,转换接头2 与钻井控制设备无需分开,可以在以后的作业中继续使用,因此减少了转换接头2的重复安装工作,从而提高了整个钻井作业的效率。井口头1可直接与递进套管4快速安装,并且通过高压密封垫圈实现高压密封,套管挂及密封总成可坐挂于井口头1内侧的坐挂台阶153上,起到支撑作用,避免滑落。

在一个实施例中,井口头1内壁上端安装有高压密封垫圈11,并与转换接头2紧密贴合,高压密封垫圈11外表面的圆周上设有第一密封面111。井口头1的内壁具有第一螺纹12和第二密封面13,用于与套管悬挂配合。井口头1的外壁具有卡块槽14、两个对称的内凹部15和承重台阶16。内凹部15 中部设置有旁通出口152,并且与出口阀门通过法兰螺丝151连接。内凹部 15内壁上部加工有坐挂台阶153,以使得套管挂及密封总成坐挂。井口头1 与延伸套管3为焊接。

在一个实施例中,转换接头2具有内部空腔。向内部延伸的凸台21,布置于空腔的壁上,凸台21的下端面与井口头1的上端贴合。多个安装通孔23 均等设置于转换接头2侧面的。驱动卡块22设置于凸台21的下方。驱动螺栓24,安插于安装通孔23内部与驱动卡块22卡接。多个螺栓25均匀安装于转换接头2上法兰面的,用于与钻井控制设备连接。螺栓25上套装有密封垫环251,用于将转换接头2和钻井控制设备密封。延伸套管3下部设有渐缩的第一公接头31,并在第一公接头31外部加工有第二螺纹311。

在一个实施例中,递进套管4包括变径接头41和第一套管42,其中。变径接头41与第一公接头31形状相适配,以使得第一公接头31落入变径接头 41内部,并形成配合。第三螺纹411,加工于变径接头41内壁与第二螺纹311 旋紧。密封圈43,设置于变径接头41内部,并且与第一公接头31的端面接触,第一套管42外壁加工有第四螺纹421。

如图2所示,在一个实施例中,还包括设置于延伸套管3与递进套管4 之间的连接管5。连接管5包括第一母接头51和第二公接头52。第五螺纹511,加工在第一母接头51的内壁;和第六螺纹521,加工在第二公接头52外壁。

具体使用时:

井口头1上端具有与转换接头2相配合的连接结构,下端有直接与能承受高压的延伸套管3焊接或者为一体加工。

连接结构包括设置于井口头1内壁上端的高压密封垫圈11,此高压密封垫圈11与转换接头2紧密贴合,高压密封垫圈11外表面的圆周上设有第一密封面 111,该第一密封面111与转换接头2内部的凸台21的侧面紧密贴合用于密封。

井口头1内壁加工有送入工具专用的第一螺纹12,在第一螺纹12的下方是与下一层套管悬挂配合的第二密封面13,如果需要下放下一层套管悬挂时这个套管挂支撑在坐挂台阶153上。

在井口头1的侧面上部加工有与转换接头2配合的多个卡块槽14,外侧中部有对称分布的两只旁通出口152,该旁通出口152上的阀门通过法兰螺丝孔 151进行连接,法兰螺丝151穿过阀门上的安装孔固定在井口头1上的密封槽 (图中未示出)内。在法兰螺丝151上套装有金属密封圈(图中未示出)实现高压密封,井口头1上的承重台阶16可以与钻井平台装置的张力环连接。

井口头1的上部安装转换接头2是用来与钻井平台装置的钻井控制设备对接,转换接头2的上部通过法兰与钻井控制设备连接,通过一组螺栓25对接,在转换接头2的上端面有高压密封槽26,通过安装密封垫环251与钻井控制设备实现高压密封。

在作业过程中预先把转换接头2上的螺栓25与平台钻井装置的钻井控制设备连接。再根据作业程序按照选择的递进套管4的尺寸进行钻孔,根据钻井设计以及承重的要求,在井孔上部按照延伸套管3的尺寸进行扩孔到钻井设计的要求为止,然后按照下套管的程序进行下放与第一套管42相同尺寸的套管并根据钻井设计的要求与变径接头41连接,连接方式是通过第三螺纹411和第二螺纹311连接。

固井结束后即可拆卸送入工具,并安装带有转换接头2的钻井控制设备,在安装转换接头2的过程中,先把高压密封垫圈11放置于井口头1上,确信转换接头2上面的所有驱动螺栓24和驱动卡块22处于打开状态,然后把转换接头 2坐在井口头1的上部,确保转换接头2与高压密封垫圈11配合,转换接头2的内侧凸台的下端面坐在井口头1的上端面上,然后上紧驱动螺栓24使得驱动卡块22与井口头1上的卡块槽14配合卡紧,其中通过卡块槽14的配合面与驱动卡块22的配合面进行紧密配合达到锁紧,从而使得高压密封垫圈11上部与转换接头2的密封面以及井口头1的第一密封面111实现高压密封。

在井口头1与转换接头2之间安装有密封圈17,可以防止杂物进入驱动卡块22位置损坏驱动卡块22。在下放的过程中旁通出口152的位置可以安装堵头实现井口头系统成为封闭的单元,在安装的井口头1到位后可以拆卸堵头并安装配置好的旁通阀门,即可进行下一步的钻井作业。

送入工具的螺纹与井口头1内侧的第一螺纹12连接,用钻具把带有套管柱的井口头1总成,从钻井装置的井口逐渐下入到位,使得井口头1上的承重台阶16正好坐挂在平台钻井装置的张力环内,然后按照钻井设计的要求对下放套管进行固井作业。

在延伸套管3与变径接头41之间,可以根据作业的需要配备一根或多根与延伸套管3尺寸相同的连接管5,连接管5与延伸套管3之间通过第一公接头31 和第一母接头51连接,该第一公接头31的下端与第一母接头51的内测设有密封圈,可以实现高圧密封。变径接头41可以把大直径的井口头1直接转换到变径接头41的尺寸。

按照钻井设计的要求在变径接头41的上部连接一根或多根连接管5下部通过焊接有第二公接头52,连接管5与变径接头41之间通过第五螺纹和第三螺纹411对接,密封圈43实现高压密封。在连接管5的顶部与井口头1通过第一母接头51与井口头1下部公接头对接,它们通过第一公接头31上的第二螺纹311 与变径接头41的第三螺纹411进行连接,第一公接头31与第一母接头内侧的密封圈实现高压密封。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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