[实用新型]一种气体钻水平井随钻自动喷射清岩短节

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油与天然气钻井技术领域，更具体地涉及一种气体钻水平井随钻自动喷射清岩短节。

背景技术

气体钻水平井过程中，由于钻杆偏心，井眼轨迹不规则，井眼倾角较大，加上岩屑自身的重力作用，很容易在井眼低边形成岩屑床。岩屑床的存在，增加了钻具的扭矩和磨阻，使得钻速降低，很容易造成卡钻、掩埋钻具等井下复杂事故的发生，后期还会影响测井、下套管和固井作业的正常进行。因此，若能发明一种简单、实用、能及时有效清除岩屑床的装置，将会大大提高井眼的净化效率，确保安全、快速、有效的钻进。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种气体钻水平井随钻自动喷射清岩短节。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型一种气体钻水平井随钻自动喷射清岩短节，包括母扣、钻杆、单向阀、阀球、阀座、阀杆、喷嘴、波纹管、储气室、公扣。喷嘴采用铝合金制成，向前倾斜，喷射角度为120°。波纹管通过螺纹分别与阀杆和储气室连接。储气室和波纹管连通，内含有一定量的气体，通过阀杆可给阀球一定的压力。阀球为实心球，阀球、阀座、阀杆由铝合金制成阀球和阀杆通过焊接相连接，阀球、阀座、波纹管、储气室控制阀门的开启和关闭。单向阀控制环空流体进入阀门，防止高速气流冲击钻杆。母扣和公扣可分别与前后钻杆相连接。当短节前方环空区域产生岩屑床时，短节附近气体压力逐渐升高，阀门内部气体便会挤压波纹管，使得储气室内气体对阀球的压力变大。如果该压力大于钻杆内气体对阀球的作用力，阀门便自动开启，钻杆内高压气体通过阀球与阀座之间的空隙进入阀门内部，通过喷嘴后，形成高速流动的气流，冲击、清除岩屑床，净化井眼。岩屑床被清除后，波纹管和储气室内气压降低，阀门则 自动关闭。这就实现了自动喷射清岩的目的。

本实用新型的优点：结构简单，使用方便，可实现自动喷射清岩。

附图说明

图1是本实用新型一种气体钻水平井随钻自动喷射清岩短节的结构示意图。

图2是本实用新型一种气体钻水平井随钻自动喷射清岩短节的流线分布图。

图中：1.母扣，2.钻杆，3.单向阀，4.阀球，5.阀座，6.阀杆，7.喷嘴，8.波纹管，9.储气室，10.公扣。

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、图2所示，本实用新型一种气体钻水平井随钻自动喷射清岩短节，主要由母扣1、钻杆2、单向阀3、阀球4、阀座5、阀杆6、喷嘴7、波纹管8、储气室9、公扣10组成。喷嘴7采用铝合金制成，喷嘴7向前倾斜，高压气体通过喷嘴7可形成120°高速喷射气流。储气室9和波纹管8相连接，内部充有气体。储气室9内的气体通过阀杆6给阀球4施加一定的压力。阀球4在钻杆内气体的压力下可进入阀座5的凹槽内，并与阀座5的内壁面紧贴，实现阀门的关闭；当阀球4受到储气室9和波纹管8内的气体的压力作用，离开阀座5内的凹槽后，阀门便实现开启。单向阀3控制环空气流进入阀门，防止高速流体冲击钻杆2。母扣1和公扣10可与前后钻杆相连接。短节前端产生岩屑床后，环空压力波动通过单向阀3和喷嘴7传递到阀门内部，波纹管8受到的压力变大，储气室9和波纹管内气体压力变大，通过阀杆6，将压力施加于阀球4。当阀球4受到储气室9内气体的作用力大于钻杆2内高压气体作用于阀球4的作用力时，阀球4离开阀座5，阀门打开，钻杆2内的高压气体经阀球4和阀座5之间的空隙进入阀内。阀门内部的高压气体将关闭单向阀3，进而从喷嘴7喷出，形成高速气流，冲击岩屑床，净化井眼。当岩屑床清除后，由于环空压力降低，阀球4进入阀座5内，阀门将自动关闭。该短节结构简单，使用方便，可实现自动喷射清岩。