[实用新型]一种气体钻井用防回火装置

说明书

本实用新型公开了一种气体钻井用防回火装置，包括连接在排砂管线上的外壳和内管，所述内管的后端轴向延伸进外壳内，所述内管在外壳内的延伸段与外壳之间形成环空结构，所述内管在外壳内的延伸段的端部以盲板固定封堵，所述内管在外壳内的延伸段的周向上开设有多个排砂孔，所述外壳内的对应内管后端后侧的部位设有导向斜板，所述导向斜板上具有排砂口，所述导向斜板上铰接有以活动配合方式封堵排砂口的防回火板。本实用新型在确保防回火板可控开启的前提下，大幅减缓、降低了防回火板所受到携砂气流的冲击力和冲蚀力，大幅提高了防回火板的稳定性、可靠性和耐疲劳性，防回火效果好，使用寿命长，实用性强。

技术领域

本实用新型涉及钻井防回火装置，具体是一种气体钻井用的防回火装置。

背景技术

在空气钻井作业过程中、尤其是气体欠平衡的空气钻井作业过程中，钻遇地层出油、天然气或其它可燃物质时，通常会采用在排砂管线出口处以点常明火燃烧的方式进行处理，而且，为了保证排砂流量，通常会使用大口径的排砂管线进行排砂作业。然而，当从井内上返的返出流体（含可燃物质）在排砂管线中的流量较少的情况下，空气中的氧气存在从排砂管线出口处回窜至排砂管线内的风险，这就会容易使排砂管线出口处的明火引发排砂管线内出现燃烧的问题，进而容易导致明火窜至井口而引发安全事故。

为了解决上述空气钻井作业过程中的排砂管线燃烧回窜的问题，行业内的解决措施是在排砂管线上安装防回火装置，以隔绝排砂管线出口处的火焰向排砂管线内的回窜，保证井下作业的安全。

现有的防回火装置主要是由连接在排砂管线上的外壳和内管组成；内管的前端密封连接在排砂管线上，内管的后端轴向延伸进外壳内，内管上的携砂气流流道为轴向的通孔结构；外壳内的对应内管后端后侧的部位设有导向斜板，该导向斜板上具有排砂口，导向斜板上铰接有以活动配合方式封堵排砂口的防回火板。此结构的防回火装置虽然能够在排砂管线上实现防火窜的作用，但其在使用过程中会使携砂气流经内管直接轴向作用在外壳内的防回火板上，携砂气流中携带的井内岩屑等会直接高速喷射到防回火板上，这将导致防回火板直接受到强力冲击和冲蚀，从而一方面会使防回火板自身发生因冲蚀磨损而失效的技术问题，另一方面会使防回火板与导向斜板直接的铰接结构因细小岩屑的侵入而失效，进而使防回火板在导向斜板上容易发生脱落的技术问题。

综上所述，现有防回火装置因结构设计的不合理，而存在稳定性和可靠性差的技术问题，从而导致其使用寿命短，需要频繁的维护更换，使用成本高。

实用新型内容

本实用新型的技术目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种防回火效果好、防回火板所受冲击和冲蚀力相对较小、稳定性和可靠性高、使用寿命长的气体钻井用防回火装置。

本实用新型实现其技术目的所采用的技术方案是：一种气体钻井用防回火装置，包括连接在排砂管线上的外壳和内管，所述内管的后端轴向延伸进外壳内，所述内管在外壳内的延伸段与外壳之间形成环空结构，所述内管在外壳内的延伸段的端部以盲板固定封堵，所述内管在外壳内的延伸段的周向上开设有多个排砂孔，所述外壳内的对应内管后端后侧的部位设有导向斜板，所述导向斜板上具有排砂口，所述导向斜板上铰接有以活动配合方式封堵排砂口的防回火板。

作为优选方案之一，所述内管上的多个排砂孔在内管的周向上等距排布成型。进一步的，所述内管上的排砂孔为两个，这两个排砂孔在内管的左、右两侧对称成型。

作为优选方案之一，所述排砂孔为椭圆形结构，所述椭圆形结构的排砂孔的长轴对应内管的轴向方向。

作为优选方案之一，所述防回火板通过铰链连接在导向斜板相背内管的表面上。进一步的，所述导向斜板以顶部向前、底部向后的方式倾斜布置在外壳内。再进一步的，所述导向斜板的对应表面的顶部部位固定连接铰链。