[发明专利]井口旋转换向防喷一体化装置

说明书

井口旋转换向防喷一体化装置，包括井口旋转密封换向机构和位于井口旋转密封换向机构下方的井口防喷器，井口防喷器顶部设置有旋转支撑机构，井口旋转密封换向机构底部固定连接有一节沿垂直方向设置的钻杆，井口旋转密封换向机构底部转动连接在旋转支撑机构上，钻杆伸入在旋转支撑机构和井口防喷器内部，井口旋转密封换向机构的内部和钻杆内设置有将其内部分隔为钻井液输入通道和钻井液输出通道的隔板。本发明可避免钻进液与地层大面积接触造成渗漏对地层造成污染，特地设计了在钻杆旋转过程中进液与出液间隔旋转180°的井口旋转密封换向机构，并与井口防喷器一体设置，结构更加紧凑，功能更加多样，减小了钻井液的窗口密度。

技术领域

本发明属于油气井开采技术领域，尤其涉及井口旋转换向防喷一体化装置。

背景技术

目前，石油行业钻井过程中应用到的井口旋转导向器，只能使钻井液从钻杆内部进入，从钻杆外壁与钻井内壁之间的环形间隙排出，对于高渗的地层，这样会影响钻井液的窗口密度，会让钻井液进入地层中，导致虑失，造成污染。另外，现有的井口防喷器也是单独设置的，井口防喷器的结构也较为复杂。针对这种高渗地层的钻井过程，为了实现钻井液的进出都在钻杆内部，尽量减少钻井液与地层的接触，增大钻井液的窗口密度，亟需设计一种井口旋转转换防喷一体化装置，不仅可简化井口防喷结构，而且可实现钻进过程中钻井液进出都通过井口旋转转换防喷一体化装置。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种设计合理、具有井口防喷功能、钻井液的进出都在钻杆内部、充分减少钻井液渗入地层的井口旋转换向防喷一体化装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：井口旋转换向防喷一体化装置，包括井口旋转密封换向机构和位于井口旋转密封换向机构下方的井口防喷器，井口防喷器顶部设置有旋转支撑机构，井口旋转密封换向机构底部固定连接有一节沿垂直方向设置的钻杆，井口旋转密封换向机构底部转动连接在旋转支撑机构上，钻杆伸入在旋转支撑机构和井口防喷器内部，钻杆下端伸出井口防喷器；井口旋转密封换向机构的内部和钻杆内部沿轴线方向设置有隔板，隔板将钻杆及井口旋转密封换向机构的内部分隔为钻井液输入通道和钻井液输出通道。

井口防喷器包括支撑箱，支撑箱顶部和底部均上下对应开设有插孔，所述的钻杆穿设在插孔内，支撑箱在插孔内设置有与钻杆外圆密封配合的第一密封圈，支撑箱左侧和右侧分别设置有左液压驱动剪切机构和右液压驱动剪切机构，左液压驱动剪切机构和右液压驱动剪切机构的构造相同且左右对称设置；

左液压驱动剪切机构包括缸筒、推杆、活塞和剪切闸板，缸筒沿左右方向水平设置，缸筒右端与支撑箱左侧固定连接并内部连通，推杆自左向右穿过缸筒左侧并沿缸筒的轴向方向伸入到缸筒内，缸筒左侧设置有与推杆外圆滑动密封配合的第二密封圈，活塞滑动连接在缸筒内，活塞外圆设置有与缸筒内壁滑动密封配合的第三密封圈，推杆右端与活塞左侧固定连接，剪切闸板沿左右水平方向滑动连接在支撑箱内，剪切闸板的左侧与活塞右侧之间通过一根连杆连接，剪切闸板的外周设置有与支撑箱内壁滑动连接的第四密封圈，剪切闸板的右侧固定连接有剪切头。

旋转支撑机构包括套在钻杆外部的支撑筒，支撑筒的下端固定设置有连接法兰，连接法兰通过螺栓安装固定在支撑箱顶部，支撑筒上端同轴向固定设置有顶部敞口的环形支撑槽，环形支撑槽底部设置有两圈下支撑钢珠，下支撑钢珠顶部设置有支撑环板，支撑环板上表面设置有两圈上支撑钢珠，上支撑钢珠上部高于环形支撑槽，井口旋转密封换向机构底部与钻杆上端固定连接且与上支撑钢珠滚动连接。