CN221546893U - 钻井泥浆循环井口装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于钻井技术领域，公开了一种钻井泥浆循环井口装置，该钻井泥浆循环井口装置包括循环管、密封垫和锁紧件，循环管包括同轴设置的内引管和外筒，内引管的轴向两端贯通，外筒套接在内引管的外部并与内引管围合形成一端封闭、另一端开口的环形腔体；密封垫设置于环形腔体内且与环形腔体封闭的一端端面固接；锁紧件沿径向插入环形腔体内并与外筒螺接。上述钻井泥浆循环井口装置能够起到快速连接表层套管的作用，大大缩短了钻井作业的周期，且降低了成本。

Description

钻井泥浆循环井口装置

技术领域

本实用新型涉及钻井技术领域，尤其涉及一种钻井泥浆循环井口装置。

背景技术

井口装置是在石油、天然气钻井中，安装在井口用于控制气、液(油、水等)流体压力和方向、悬挂套管、油管，并密封油管与套管及各层套管环形空间的装置。在钻进过程中，为了实现泥浆的循环，通常需要利用井口装置连接表层套管和地面设置的泥浆泵。

由于表层套管的长度与打井所需的深度不一定一致，表层套管下井后需要将表层套管的顶端割除部分以与打井深度保持一致，因此如图1所示，现有的井口装置与表层套管20连接之前，需要在表层套管20的顶端焊接法兰30，然后与井口装置中带有法兰的循环管(原)40法兰连接，而在后期为了悬挂技术套管和油层套管时又需要将表层套管20上焊接的法兰30割掉，导致整个过程工序复杂且耗时长，增加了钻进作业的时间成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钻井泥浆循环井口装置，能够实现与表层套管的快速连接，作业效率高。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

快速接头，包括循环管、密封垫和锁紧件，所述循环管包括同轴设置的内引管和外筒，所述内引管的轴向两端贯通，所述外筒套接在所述内引管的外部并与所述内引管围合形成一端封闭、另一端开口的环形腔体；所述密封垫设置于所述环形腔体内且与所述环形腔体封闭的一端端面固接；所述锁紧件沿径向插入所述环形腔体内并与所述外筒螺接。

作为优选，所述外筒沿径向设置有与所述外筒内腔连通的支管，所述支管的内壁上设置有与所述锁紧件上的外螺纹配合的内螺纹。

作为优选，所述锁紧件沿所述外筒的周向间隔设置有多个。

作为优选，所述内引管的外径与表层套管的内径相同。

作为优选，所述内引管的长度为2-3m，所述外筒的长度为0.3-0.5m。

作为优选，所述密封垫为唇型密封垫，所述唇型密封垫的内外侧分别抵接在所述内引管的外壁和所述外筒的内壁上。

作为优选，所述内引管包括沿轴向连接的升高管段和连接管段，所述旁通管设置于所述升高管段上，所述外筒套接在所述连接管段上。

作为优选，所述升高管段与所述连接管段法兰连接。

作为优选，所述连接管段的长度为2-3m，所述外筒的长度为0.3-0.5m。

作为优选，所述升高管段远离所述连接管段的一端焊接有喇叭口。

作为优选，所述连接管段远离所述升高管段的一端内部倒有倒角。

本实用新型的有益效果：上述钻井泥浆循环井口装置设置双层管状的循环管以形成环形腔体，表层套管能够插入环形腔体内并在锁紧件作用下实现与快速接头的快速连接，整个连接过程工序少、操作简单，大大缩短了钻井作业周期，且该循环管还可以重复使用，降低了作业成本。

附图说明

图1是现有技术中循环管与表层套管的连接结构示意图；

图2是本实用新型实施例中钻井泥浆循环井口装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中表层套管与钻井泥浆循环井口装置的总装图。

图中：1、循环管；11、内引管；111、连接管段；112、升高管段；113、喇叭口；12、外筒；121、支管；13、旁通管；2、密封垫；3、锁紧件；

20、表层套管；30、法兰；40、循环管(原)；50、钻杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

参考图2和图3所示，本实用新型的实施例中提出一种钻井泥浆循环井口装置，包括循环管1、密封垫2和锁紧件3，其中循环管1设置为双层管状结构，包括同轴设置的内引管11和外筒12，外筒12套接在内引管11的外部并与内引管11围合形成一端封闭、另一端开口的环形腔体，密封垫2设置于环形腔体内且与环形腔体封闭一端的端面固接。内引管11的轴向两端贯通，钻杆50能够自内引管11的第一端插入，并从第二端穿出，且内引管11上还设置有旁通管13，用于连接泥浆泵，旁通管13位于环形腔体外且设置于内引管11靠近环形腔体封闭的一端，锁紧件3能够自外筒12外沿径向插入环形腔体内并与外筒12螺接，锁紧件3可选用顶丝。

上述钻井泥浆循环井口装置能够实现与表层套管20的快速连接。连接时，表层套管20插入由内引管11和外筒12围合形成的环形腔体内，在整个循环管1的重力作用下，表层套管20的顶端与环形腔体内设置在封闭一端的密封垫2挤压实现密封，通过调节锁紧件3插入环形腔体内的长度，可以使锁紧件3抵紧表层套管20，实现表层套管20与循环管1的快速连接和密封。整个连接过程由于不需要对表层套管20进行接法兰和切法兰的作业，快速而简洁，工序少，降低了作业成本。值得注意的是，该钻井泥浆循环井口装置适用于没有浅层地层压力，且油田区块地层压力熟悉的油水井，不适用于存在地层高压或地层压力不熟悉的油井使用。

本实施例中，密封垫2采用胶皮材质的唇形密封垫，唇形密封垫具有朝向环形腔体一侧的开口，唇形密封垫内侧与内引管11的外壁抵接，唇形密封垫的外侧则与外筒12的内壁抵接。在循环管1的重力作用下，表层套管20配合循环管1挤压唇形密封垫，不仅在表层套管20的端面处形成密封，而且在表层套管20的内外壁上均形成密封，密封效果好。

为了使锁紧件3与外筒12之间形成稳定连接，外筒12沿径向设置有与外筒12内腔也就是环形腔体连通的支管121，支管121的内壁上设置有与锁紧件3上的外螺纹配合的内螺纹，锁紧件3插入支管121实现与外筒12的螺纹连接。更进一步地，支管121沿外筒12的周向间隔设置有多个，多个锁紧件3一一对应地插设于支管121内。

可以理解的是，整个内引管11可以一体成型，考虑到吊装成本和存放空间的限制，内引管11分体设置，包括沿轴向连接的升高管段112和连接管段111，参考图2和图3所示，旁通管13设置于升高管段112的侧壁上，而外筒12则套接在连接管段111上并与连接管段111的管壁围合形成环形腔体。升高管段112和连接管段111法兰连接。具体地，升高管段112靠近连接管段111的一端设置有上法兰，连接管段111靠近升高管段112的一端设置有下法兰，上法兰和/或下法兰的端面上设置有安装槽，安装槽内设置有密封钢圈，以实现连接管段111和升高管段112之间的密封连接。

可以理解的是，构成循环管1的内引管11和外筒12的尺寸依据表层套管20的尺寸选择。为了使表层套管20能够插入环形腔体内，连接管段111的外径不大于表层套管20的内径，外筒12的内径则不小于表层套管20的外径。本实施例中，为了防止插入环形腔体内的表层套管20偏心，连接管段111的外径与表层套管20的内径相同或相近，表层套管20插入环形腔体后其内壁与连接管段111的外壁接触，则在连接管段111的限制下，表层套管20与循环管1同心。示例性地，在表层套管20采用24″套管的基础上，连接管段111采用22″套管，升高管段112采用20″套管，连接管段111的长度在2-3m之间，外筒12采用26″套管，长度在0.3-0.5m之间。锁紧件3设置有4-6个，与之对应的，支管121也设置有4-6个。

可选地，升高管段112远离连接管段111的一端还焊接有喇叭口113，用于给钻具提供钻入导向。而连接管段111远离升高管段112的一端内部倒有倒角，倒角可选45°，防止起钻时钻具和循环管1的卡挂。

执行钻进作业时，钻进工具管串和钻具依次穿过升高管段112、连接管段111，泥浆在泥浆泵的作用下自泥浆罐流出后依次流经地面管线、顶驱、钻杆50、钻头、钻具外环空(钻杆50与表层套管、内引管11之间的环形空间)、旁通管113、循环槽后重回泥浆罐，实现循环。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.钻井泥浆循环井口装置，其特征在于，包括：

循环管(1)，所述循环管(1)包括同轴设置的内引管(11)和外筒(12)，所述外筒(12)套接在所述内引管(11)的外部并与所述内引管(11)围合形成一端封闭、另一端开口的环形腔体,所述内引管(11)的轴向两端贯通，所述内引管(11)上还设置有旁通管(13)，所述旁通管(13)位于所述环形腔体外且靠近所述环形腔体封闭的一端；

密封垫(2)，设置于所述环形腔体内且与所述环形腔体封闭的一端端面固接；

锁紧件(3)，沿径向插入所述环形腔体内并与所述外筒(12)螺接。

2.根据权利要求1所述的钻井泥浆循环井口装置，其特征在于，所述外筒(12)沿径向设置有与所述外筒(12)内腔连通的支管(121)，所述支管(121)的内壁上设置有与所述锁紧件(3)上的外螺纹配合的内螺纹。

3.根据权利要求1所述的钻井泥浆循环井口装置，其特征在于，所述锁紧件(3)沿所述外筒(12)的周向间隔设置有多个。

4.根据权利要求1所述的钻井泥浆循环井口装置，其特征在于，所述内引管(11)的外径与表层套管(20)的内径相同。

5.根据权利要求1所述的钻井泥浆循环井口装置，其特征在于，所述密封垫(2)为唇型密封垫，所述唇型密封垫的内外侧分别抵接在所述内引管(11)的外壁和所述外筒(12)的内壁上。

6.根据权利要求1所述的钻井泥浆循环井口装置，其特征在于，所述内引管(11)包括沿轴向连接的升高管段(112)和连接管段(111)，所述旁通管(13)设置于所述升高管段(112)上，所述外筒(12)套接在所述连接管段(111)上。

7.根据权利要求6所述的钻井泥浆循环井口装置，其特征在于，所述升高管段(112)与所述连接管段(111)法兰连接。

8.根据权利要求6所述的钻井泥浆循环井口装置，其特征在于，所述连接管段(111)的长度为2-3m，所述外筒(12)的长度为0.3-0.5m。

9.根据权利要求6所述的钻井泥浆循环井口装置，其特征在于，所述升高管段(112)远离所述连接管段(111)的一端焊接有喇叭口(113)。

10.根据权利要求6所述的钻井泥浆循环井口装置，其特征在于，所述连接管段(111)远离所述升高管段(112)的一端内部倒有倒角。