[实用新型]一种新型气体钻井内防喷工具的防堵接头

说明书

技术领域

本实用新型涉及气体钻井作业时的一种新型内防喷工具的防堵接头，属于石油天然气钻井井下装置。

背景技术

随着欠平衡气体钻井技术的不断发展，相关油田的试验井也证实气体钻井是保护低渗致密砂岩气层、最大限度提高单井产能的有效途径。在目前气体钻井技术中，钻头在钻开高压油气层的瞬间，井底压力会急剧上升，大量气体携带岩屑经过钻头水眼通过钻柱返回，大颗粒岩屑就会堵塞内防喷工具的通道，使内防喷工具失效而不能起到钻柱内防喷的作用。故迫切的需要研发新型的防堵接头应用于气体钻井中，起到抑制大颗粒岩屑通过内防喷工具，避免内防喷工具的通道堵塞。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种新型气体钻井内防喷工具的防堵接头，延长内防喷工具的使用寿命。

本实用新型采取的技术方案为：本实用新型一种新型气体钻井内防喷工具的防堵接头，主要由上接头、喷嘴、锥筒上体、锥筒、挡板、分离盘和下接头组成。所述锥筒上体通过螺纹与上接头相连接，锥筒上体的纵向有两个流道，横向有两个流道；所述喷嘴与流道通过螺纹连接；所述锥筒为两段组合结构，锥筒的上端通过锥筒上体固定，锥筒的下端通过分离盘固定；在锥筒内安装有三块挡板；所述上接头与下接头通过螺纹连为一体；所述分离盘有四个切向流道，在分离盘的下端与下接头之间装入密封圈；喷嘴的流道与水平方向夹角α为30°～45°，不会对井壁造成冲刷。锥筒的内锥度β选择为5°～15°。

本实用新型的优点在于：1、本实用新型结构合理，锥筒等易损件可以更换，降低钻井成本；2、采用分离盘和挡板两次分离，提高气固分离效果；3、可以延长内防喷工具的使用寿命。

附图说明

图1、是本实用新型气体钻井内防喷工具的防堵接头的结构示意图；

图2、为图1 B-B的剖面图；

图3、为图1 A-A的剖面图。

图中： 1.上接头，2.锥筒上体，3.喷嘴，4.挡板，5.挡板，7.挡板，8.分离盘，9.下接头，10.流道，11.密封圈，12.环形空间流道，13.锥筒内部的左侧面,14.流道,15.流道，16.流道，17.流道，18.流道，19.切向流道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。如图1、2、3所示，本实用新型一种新型气体钻井内防喷工具的防堵接头，主要由上接头1、锥筒上体2、喷嘴3、锥筒6、挡板（4、5、7）、分离盘8、下接头9、密封圈11等组成，所述锥筒上体2通过螺纹与上接头1相连接，锥筒上体2的纵向有两个流道16，横向有两个流道15；所述喷嘴3与流道16通过螺纹连接；所述锥筒6为两段组合结构，锥筒6的上端通过锥筒上体2固定，锥筒6的下端通过分离盘8固定；在锥筒6内安装有三块挡板（4、5、7）；上接头1与下接头9通过螺纹连为一体；所述分离盘8有四个切向流道19，在分离盘8与下接头9之间装入密封圈11；喷嘴3的流道16与水平方向夹角α为30°～ 45°，锥筒6的内锥度β为5°～ 15°。

工作原理：本实用新型一种气体钻井内防喷工具的防堵接头连接在大水眼钻头与内防喷工具之间，当井下岩屑经过钻头大水眼通过该装置时，利用离心场的作用将其分为两部分，一部分携带大颗粒岩屑的气流通过挡板（4、5、7）继续分离后通过喷嘴3射入环形空间，另一部分气流通过锥筒6外面流道12进入钻柱。正常钻进时钻井介质通过内防喷工具后经过流道18后进入17流道，再通过锥筒上体2的两个横向流道15到锥筒外的环形空间流道12，沿四个切向流道19进入流道10 到达钻头。大水眼钻头在钻开高压油气层的瞬间，井底压力增大，会携带岩屑通过水眼经过流道10沿四个切向流道19进入分离盘8。大部分的气流和岩屑依次经过挡板7、挡板5、挡板4，大部分固相颗粒与挡板7碰撞反弹到对侧气流中，形成惯性分离。当气流绕流挡板7时，部分颗粒在离心力的作用下，离析到对侧面气流中，形成离心浓缩作用。挡板7浓缩后的高浓度气流到达挡板5，同时，干净的气流由挡板7和挡板5的间隙流出。与挡板7的浓缩原理一样，挡板5和挡板4将挡板7浓缩的气流进一步浓缩。当气流经过三块挡板（4、5、7）后，在锥筒6内部的左侧面13就形成了颗粒浓度较高的气流，进入流道14经过喷嘴3通过流道16喷射到环形空间。