一种通钻杆胶塞接头的制作方法

1.本实用新型涉及石油工程固井专用工具技术领域，特别涉及一种通钻杆胶塞接头。


背景技术：

2.尾管悬挂固井是常用的固井方法。尾管固井胶塞包括钻杆胶塞和套管空心胶塞，钻杆胶塞装于固井水泥头最上部；套管胶塞连接在悬挂器中心管下部，下悬挂器时已先行随中心管下入套管内。尾管固井施工时当注水泥浆结束后，打开水泥头挡销释放钻杆胶塞，通过泵送压塞液和顶替液推动钻杆胶塞下行与尾管悬挂器中心插管上的空心胶塞重合继续下行，直至碰压，固井结束。按照尾管悬挂器使用要求，为了保证固井施工顺利，固井施工时钻杆胶塞能顺利通过全部送入钻杆与套管空心胶塞重合，需要在下尾管前对输送尾管的钻具进行通胶塞检查。
3.目前，钻井现场对送入钻杆通径常用替代做法为：尾管悬挂器下入井口后，使用铁质通井规一柱一柱对送入钻杆进行通径检查。这种做法弊端较多，一是每下一柱钻杆，需提前将铁质通径规在二层台投入到钻杆水眼中，再将该柱钻杆提离钻台面，取出通井规后再接立柱送尾管，通下一柱钻杆时还需将通井规通过游车带至二层台，才能对下一柱钻杆进行通径检查，这种做法严重影响尾管送入速度，且铁质通井规在通过游车携带至二层台过程中存在跌落伤人风险；二是通井规容易卡在钻杆本体和对焊接头之间的台阶处，现场操作人员忘记取出铁质通井规直接将该柱钻杆接入上一柱钻杆上，铁质通井规落入入井管串水眼中，造成井下落物故障。
4.悬挂器生产厂家也在试验使用其设计的通井胶塞接头。目前使用的通胶塞接头为保障起钻过程中钻井液上下连通，扩大了胶塞接头内径，使得接头内壁与胶塞之间有环形空间从而保障起钻过程中不喷钻井液，另外为加工制造方便结构设计为两个接头，两个接头通过细丝扣连接。由于扩大接头内径较多，接头厚度不足，加上两个接头之间为细扣连接，严重影响接头强度，也不能承受较大扭矩。不能实现通井和通钻杆内径一趟钻完成的目的。目前使用的胶塞接头另一个弊端是使用一次后需返厂卸扣后取出钻杆胶塞，检验后重新送到现场使用，不方便重复使用。
5.因此，如何提供一种新型通胶塞接头，一是能规避使用铁质通井规的弊端，避免铁质通井规滑落造成“伤人”事件；二能解决目前使用的胶塞接头不能承受通井时较大强度和扭矩问题，降低通井时钻杆胶塞接头发生断裂风险，且便于拆装、提高输送尾管效率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型提供了一种通钻杆胶塞接头，在规避铁质通径规和现有通钻杆胶塞接头存在滑落伤人、强度不够的问题，既保证了通钻杆胶塞接头的强度，又实现了起钻不喷钻井液的目的。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
8.一种通钻杆胶塞接头，包括：接头本体和胶塞套；
9.所述接头本体内由顶至底设有依次连通的承托孔、本体内孔台阶和水眼孔，所述承托孔用于容纳所述胶塞套；
10.所述胶塞套内由顶至底设有依次连通的胶塞套内主孔、胶塞套内孔台阶和底部主循环流道，所述胶塞套内主孔用于容纳钻杆胶塞；所述胶塞套的底部设有用于坐在所述本体内孔台阶上的承托爪座；
11.所述胶塞套的中部侧壁设有侧循环槽，所述胶塞套的底部外壁设有底部外循环流道，所述侧循环槽连通于所述底部外循环流道的进口和所述胶塞套内主孔之间，所述底部外循环流道的出口位于所述胶塞套的底部，用于连通所述水眼孔的进口。
12.优选地，所述承托爪座的数量为多个，且沿所述胶塞套的周向均匀分布；
13.每对相邻两个所述承托爪座之间均设置有所述底部外循环流道。
14.优选地，所述侧循环槽的数量为与所述底部外循环流道相同的多个，且沿所述胶塞套的周向均匀分布，并与所述底部外循环流道一一对应。
15.优选地，所述承托爪座为设置于所述胶塞套底部，上小下大的锥凸台。
16.优选地，所述胶塞套的顶部设有胶塞套上扶正环；所述胶塞套上扶正环的外径等于所述承托爪座的外径，且与所述承托孔间隙配合，并且大于所述胶塞套中部的外径3-5mm。
17.优选地，所述底部外循环流道为开设于所述胶塞套底部外壁，上浅下深的锥凹槽。
18.优选地，所述承托孔的直径大于所述水眼孔的直径，所述本体内孔台阶为上大下小的锥形结构；
19.所述胶塞套的底部设有与所述本体内孔台阶的锥形结构配合的胶塞套下锥座。
20.优选地，所述胶塞套内主孔的直径＞所述胶塞套内孔台阶的直径＞所述底部主循环流道的直径。
21.优选地，所述胶塞套的顶部开设有锥形的胶塞引导孔，所述胶塞引导孔的大径端位于所述胶塞套的顶部，所述胶塞引导孔的小径端连通于所述胶塞套内主孔的进口。
22.优选地，所述接头本体的顶部设有母扣，所述接头本体的底部设有公扣。
23.从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的通钻杆胶塞接头，通过接头本体与胶塞套的结构设计，在保证接头强度基础上，又实现了钻杆胶塞的安放；钻杆胶塞座于胶塞套内，虽然将胶塞套底部主循环流道堵住，不能泄流，但通过胶塞套侧循环槽、底部外循环流道、接头本体水眼孔再次建立循环通路，实现了钻杆内钻井液的泄流和起钻不喷钻井液，达到了节约钻井液材料成本和环保目的。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本实用新型实施例提供的通钻杆胶塞接头的爆炸结构示意图；
26.图2为本实用新型实施例提供的接头本体的结构示意图；
27.图3为本实用新型实施例提供的接头本体的剖视结构示意图；
28.图4为本实用新型实施例提供的胶塞套的结构示意图；
29.图5为本实用新型实施例提供的胶塞套的剖视结构示意图。
30.图中标记号为：
31.接头本体1、母扣11、承托孔12、本体内孔台阶13、水眼孔14、公扣15；
32.胶塞套2、底部主循环流道21、底部外循环流道22、承托爪座23、侧循环槽24、胶塞引导孔25、胶塞套内主孔26、胶塞套内孔台阶27、胶塞套上扶正环28，胶塞套下锥座29。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.本实用新型实施例提供的通钻杆胶塞接头，包括：接头本体1和胶塞套2，其结构可以参照图1、图3、图4和图5所示；
35.其中，接头本体1内由顶至底设有依次连通的承托孔12、本体内孔台阶13和水眼孔14，承托孔12用于容纳胶塞套2；可以理解的是，接头本体1的两端分别用于连接上下通井钻具，因此其顶底方向也就是钻井的上下方向；
36.胶塞套2内由顶至底设有依次连通的胶塞套内主孔26、胶塞套内孔台阶27和底部主循环流道21，胶塞套内主孔26用于容纳钻杆胶塞；胶塞套2的底部设有用于坐在本体内孔台阶13上的承托爪座23；
37.胶塞套2的中部侧壁设有侧循环槽24，胶塞套2的底部外壁设有底部外循环流道22，侧循环槽24连通于底部外循环流道22的进口和胶塞套内主孔26之间，底部外循环流道22的出口位于胶塞套2的底部，用于连通水眼孔14的进口。
38.工作原理：下钻时，将胶塞套2放置于接头本体1内，使承托爪座23坐于接头本体内孔台阶13之上，并将接头本体1与通井钻具相连接。下钻到底开泵循环，钻井液就从胶塞套内主孔26、底部主循环流道21、接头本体1的水眼孔14流入钻头水眼及环空，循环正常起钻前，从井口钻具内投入钻杆胶塞，开泵推动钻杆胶塞沿钻杆水眼下行，直至顶入胶塞套2内，实现快速、方便钻杆通径。起钻时，钻杆内的钻井液，就会从胶塞套2侧循环槽24流出，再经底部外循环流道22和水眼孔14进入钻头水眼、环空，实现了钻杆内钻井液的泄流，从而避免了起钻喷钻井液，既节约了钻井液，又实现了环保要求。通井钻具起出后，卸掉接头本体1，从中取出胶塞套2，再用工具从胶塞套内主孔26向上顶出钻杆胶塞，冲洗干净，即可重复利用。
39.从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的通钻杆胶塞接头，通过接头本体1与胶塞套2的结构设计，在保证接头本体1强度基础上，又实现了钻杆胶塞的安放；钻杆胶塞座于胶塞套内孔台阶27后，虽然将胶塞套2底部主循环流道21堵住，不能泄流，但通过胶塞套2的侧循环槽24、底部外循环流道22和接头本体1的水眼孔14再次建立循环通路，实现了钻杆内钻井液的泄流和起钻不喷钻井液，达到了节约钻井液材料成本和环保目
的。
40.作为优选，承托爪座23的数量为多个，且沿胶塞套2的周向均匀分布，形成中心对称的结构，以适配钻井工具回转的结构特点；
41.每对相邻两个承托爪座23之间均设置有底部外循环流道22，则该底部外循环流道22的数量与所述承托爪座23相同。
42.进一步，侧循环槽24的数量为与底部外循环流道22相同的多个，且沿胶塞套2的周向均匀分布，并与底部外循环流道22一一对应，其结构可以参照图4所示，从而便于液体向下流动。
43.具体的，承托爪座23为设置于胶塞套2底部，上小下大的锥凸台，其结构可以参照图4和图5所示，以稳定支撑坐于本体内孔台阶13。
44.在本实施例中，胶塞套2的顶部设有胶塞套上扶正环28；该胶塞套上扶正环28的外径等于承托爪座23的外径，且与承托孔12间隙配合，并大于胶塞套2中部的外径3-5mm。如此设置，可保证胶塞套2容易装入接头本体1内，又能安稳座于接头本体1的承托孔12。
45.作为优选，底部外循环流道22为开设于胶塞套2底部外壁，上浅下深的锥凹槽，其结构可以参照图4和图5所示，以便于液体向下流动。
46.具体的，承托孔12的直径大于水眼孔14的直径，本体内孔台阶13为上大下小的锥形结构，其结构可以参照图3所示；
47.胶塞套2的底部设有与本体内孔台阶13的锥形结构配合的胶塞套下锥座29，其结构可以参照图5所示，以保证胶塞套2稳定座于接头本体内孔台阶13上。
48.进一步的，胶塞套内主孔26的直径＞胶塞套内孔台阶27的直径＞底部主循环流道21的直径，以便于钻杆胶塞能顺利座于胶塞套2内。其结构可以参照图5所示，优选地，胶塞套内孔台阶27可为上大下小的锥形结构。
49.在本实施例中，胶塞套2的顶部开设有锥形的胶塞引导孔25，该胶塞引导孔25的大径端位于胶塞套2的顶部，胶塞引导孔25的小径端连通于胶塞套内主孔26的进口，便于引导钻杆胶塞顺利进入胶塞套2。
50.作为优选，接头本体1的顶部设有母扣11，接头本体1的底部设有公扣15，以便分别与上下钻具连接。
51.下面结合具体实施例对本方案作进一步介绍：
52.本实用新型提供的一种新型通钻杆胶塞接头，由接头本体1与胶塞套2组成；所述的胶塞套2装于接头本体1内。
53.所述的接头本体1由圆钢加工而成，其两端分别加工为母扣11、公扣15，与上下钻具连接。其接头本体1内孔加工成不同孔径的承托孔12、本体内孔台阶13、水眼孔14，所述的承托孔12＞本体内孔台阶13＞水眼孔14，可起到承托胶塞套2，又可为钻井液提供循环流道。
54.所述的胶塞套2由合金钢管整体加工而成，其本体外径小于接头本体1承托孔12内径，其壁厚3-6mm，其长度少于或等于承托孔12。
55.为保证胶塞套2容易装入接头本体1内，又能安稳座于接头本体1承托孔12，所述的胶塞套2上端外壁加工有胶塞套上扶正环28，下端外壁加工有承托爪座23，胶塞套上扶正环28与承托爪座23外径相等，且与接头本体1承托孔12间隙配合。
56.为给钻井液提供流动空间，所述胶塞套2本体外径比胶塞套上扶正环28与承托爪座23外径小3-5mm。
57.为给接头本体1与胶塞套2之间的钻井液提供流道，所述的承托爪座23锥凸台型，数量为3-10个，呈圆周均布，相邻承托爪座23间开有底部外循环流道22，所述底部外循环流道22自上向下倾斜，上浅下深。
58.为保证胶塞套2座于接头本体内孔台阶13上，所述胶塞套下锥座29为锥台，与接头本体内孔台阶13配合。
59.为保证钻杆胶塞能顺利座于胶塞套2内，而不至于通过，所述胶塞套2内孔加工为直径不等的通孔，自上而下为胶塞引导孔25、胶塞套内主孔26、胶塞套内孔台阶27、底部主循环流道21，其胶塞引导孔25＞胶塞套内主孔26＞胶塞套内孔台阶27＞底部主循环流道21。所述底部主循环流道21孔径小于钻杆胶塞外径5-8mm，保证钻杆胶塞不能通过，而座于胶塞套内孔台阶27上。所述胶塞引导孔25为锥孔，上大下小，便于引导钻杆胶塞顺利进入胶塞套。所述胶塞套内主孔26为直通孔，直径小于钻杆胶塞胶皮外径，长度大于钻杆胶塞200-300mm。
60.为保证胶塞套2内座入钻杆胶塞后，钻杆内的钻井液能从胶塞套2内流出，所述胶塞套2本体开有侧循环槽24，数量3-8个，呈圆周均布。所述侧循环槽24呈长条槽，宽5-8mm，长300-400mm，位于胶塞套2内主孔26壁。
61.下钻时，将胶塞套2放置于接头本体1内，使承托爪座23坐于接头本体内孔台阶13之上，并将接头本体1的母扣11、公扣15与通井钻具相连接。下钻到底开泵循环，钻井液就从胶塞套内主孔26、底部主循环流道21、接头本体1水眼孔14流入钻头水眼及环空，循环正常起钻前，从井口钻具内投入钻杆胶塞，开泵推动钻杆胶塞沿钻杆水眼下行，直至顶入胶塞套2内，实现快速、方便钻杆通径。起钻时，钻杆内的钻井液，就会从胶塞套2侧循环槽24流出，再经底部外循环流道22-水眼孔14进入钻头水眼、环空，实现了钻杆内钻井液的泄流，从而避免了起钻喷钻井液，既节约了钻井液，又实现了环保要求。通井钻具起出后，卸掉接头本体1，从中取出胶塞套2，再用工具从胶塞套内主孔26向上顶出钻杆胶塞，冲洗干净，即可重复利用。
62.本实用新型通过接头本体1与胶塞套2的结构设计，在保证接头本体1强度基础上，又实现了钻杆胶塞的安放。钻杆胶塞座于胶塞套内孔台阶27后，虽然将胶塞套2底部主循环流道21堵住，不能泄流，但通过胶塞套2侧循环槽24、底部外循环流道22、接头本体1水眼孔14再次建立循环通路，实现了钻杆内钻井液的泄流和起钻不喷钻井液，达到了节约钻井液材料成本和环保目的。
63.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
64.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。