[发明专利]随钻动态分流报警装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于石油钻井施工过程的动态分流报警装置，属钻井井下工具类。

背景技术：

在石油钻井施工过程中，随着钻井泵工作时间的增长，不可避免地会造成泵循环排量的变化。对于正常的钻头钻进过程来说这种变化可以忽略不计，但是对于一些特殊的钻井作业工作(如套管段铣、扩眼作业等)，由于其工作原理是借助钻井液压力推动本体工具内的活塞移动，使分布在上面的刀片向井眼径向张开，在推出过程由于刀片需要克服井下工作环境的复杂多变如地层砂石夹在刀片和刀体之间、刀片和本体的较微变形等影响因素，钻井液流量的较小变动就会造成推动活塞的启动力难以将工具上边的刀片部分或完全推出，使工作失败。另外，施工中也不易在地面上判断井下刀片的开闭情况，对下一步工作难以进行判断。

发明内容：

本发明目的在于提供一种在特殊钻井作业过程中可以实现动态分流报警以便对钻井液流量进行有效控制使得钻井液流经后可以正常地对井下工具作用而不受排量变化影响、同时还能根据泵压变化及时判断井下工具状态的随钻动态分流报警装置。

本发明的技术方案如下：

此种随钻动态分流报警装置由保护接头、动态限流挡块、“O”形密封圈、分流报警阀、工具主体、喷嘴、弹簧和下接头组成，其结构、组装关系如下：工具主体上端以螺纹与保护接头相连，保护接头下端外圆面密封槽内设有“O”形密封圈，主体下端设有下接头；工具主体腔内从上至下依次设有动态限流挡板、分流报警阀和弹簧，动态限流挡块中心孔眼内设有喷嘴，外表面设有“O”形密封圈。使用时，将该装置上、下端分别通过保护接头和下接头与钻杆和专用钻井作业工具相连接，其中保护接头和动态限流挡块上的“O”形密封圈有效地起到工具内部的密封作用，分流报警阀在弹簧张力作用下，紧贴着动态限流挡块和喷嘴。装置开始工作时，由于钻井液通过喷嘴产生一定的压降并作用于分流报警阀，当压降达到额定工作压力时，分流报警阀在液压作用下下行，弹簧逐渐被压缩。由于分流报警阀具有分流作用，能够确保接在装置下方的特殊钻井工具内的刀片稳定张开，并且通过泵压能够判断刀片开闭状态。该装置能够最大限度地利用液柱压力在瞬间产生的较大启动力，提供张开所面的最小启动力，通过地面泵压变化情况可以准确判断刀片开启状况，当泵压升至正常值开始略微下降又保持稳定时，表明刀片完全开启，如果出现憋泵及泵压迅速持续升高，则表明刀片并未张开或未完全张开。

本发明提供的随钻动态分流报警装置可以在特殊钻井过程中实现随钻动态限流，工具工作时不受排量变化的限制，减少每口井都要根据现场情况调整泵循环排量的麻烦，该装置还可实现分流报警，工作人员可以根据反馈的信息采取相应措施，提高施工质量。

附图说明：

图1、图2分别为本发明静止状态和工作状态时的结构示意图。

具体实施方式：

本发明由以下实施例给出，下面结合附图予以说明。

如图所示：本发明由保护接头1、动态限流挡块3、“O”形密封圈2、4、分流报警阀5、工具主体6、喷嘴7、弹簧8和下接头9组成。其中，工具主体6为一上端带有与保护接头1连接用的阴螺纹，下端设有带阳螺纹下接头9的圆管体，其内壁设有分别用于限制固定动态限流挡块3、分流报警阀5和弹簧6的台阶。动态限流挡块3为一内置喷嘴7的中空圆柱形挡块。分流报警阀5为上下两端呈圆锥形的圆柱体，锥度为30度左右，其上端静止时处于喷嘴7内，工作时下行使喷嘴开启，离上端10厘米处套装一小圆盘，其上均布有6个小圆孔。