控壓鉆井自動(dòng)節(jié)流管匯流體過(guò)濾裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控壓鉆井自動(dòng)節(jié)流管匯流體過(guò)濾裝置，該裝置主要包括驅(qū)動(dòng)裝置、聯(lián)軸器、傳動(dòng)軸、旋轉(zhuǎn)破碎芯軸、固定于旋轉(zhuǎn)破碎芯軸上的螺旋撥片、殼體、螺旋密封總成。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)石油勘探開發(fā)技術(shù)的發(fā)展，易開采的整裝、大塊油氣田幾乎殆盡，所以逐步向難開采的深層油氣資源發(fā)展。難開采的深層油氣資源普遍存在地層“窄安全壓力窗口”現(xiàn)象所引起的鉆井漏噴同存難題，壓力的穩(wěn)定性成為關(guān)鍵性因素。近年來(lái)業(yè)內(nèi)逐步研發(fā)了控壓鉆井裝備來(lái)解決壓力控制難題，但是控壓鉆井設(shè)備中應(yīng)用廣泛的自動(dòng)節(jié)流管匯流體過(guò)濾裝置僅由兩側(cè)帶過(guò)濾網(wǎng)的圓柱形體構(gòu)成，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中由于過(guò)濾器設(shè)計(jì)過(guò)于簡(jiǎn)單，只能過(guò)濾小巖肩，不具有破碎巖肩的功能。同時(shí)，由于倒流孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，容易產(chǎn)生較大的壓力波動(dòng)，造成過(guò)濾器被井底返出的大塊巖肩堵塞，產(chǎn)生壓力升高，壓力波動(dòng)大的不良效果，影響井控安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種新型控壓鉆井自動(dòng)節(jié)流管匯流體過(guò)濾裝置，可以有效地防止大塊巖肩對(duì)流體過(guò)濾裝置和流量監(jiān)測(cè)的影響，從而保障井控安全，技術(shù)方案如下:
[0004]該流體過(guò)濾裝置主要由驅(qū)動(dòng)裝置、聯(lián)軸器、傳動(dòng)軸、旋轉(zhuǎn)破碎芯軸、固定軸、殼體、旋轉(zhuǎn)密封總成和連接法蘭組成；驅(qū)動(dòng)裝置與聯(lián)軸器固定連接；聯(lián)軸器與旋轉(zhuǎn)破碎芯軸通過(guò)傳動(dòng)軸與聯(lián)軸器固定連接，傳動(dòng)軸通過(guò)焊接或螺栓連接固定在所述旋轉(zhuǎn)破碎芯軸一端，另一端有通過(guò)焊接或固定連接的固定軸；旋轉(zhuǎn)破碎芯軸安裝在所述殼體內(nèi)；殼體入口和出口向上有焊接的短管，連接法蘭與短管焊接，連接法蘭包括入口法蘭和出口法蘭；旋轉(zhuǎn)密封總成通過(guò)螺紋與所述殼體連接。
[0005]上述旋轉(zhuǎn)破碎芯軸為空心錐形管，管體上固定有多個(gè)均勻分布的螺旋撥片?’旋轉(zhuǎn)破碎芯軸的小徑端焊接有與旋轉(zhuǎn)破碎芯軸相配合的端蓋，端蓋上有多個(gè)均勻分布的入流通孔；旋轉(zhuǎn)破碎芯軸的大徑端焊接有相配合的端蓋，端蓋上有多個(gè)均勻分布的出流通孔。旋轉(zhuǎn)破碎芯軸的大徑端外徑小于殼體內(nèi)徑，即大徑端與殼體內(nèi)壁之間留有一定縫隙，可以供小巖肩和流體通過(guò)。
[0006]上述旋轉(zhuǎn)密封總成包括密封座、靜密封圈、動(dòng)密封圈、密封環(huán)、擋圈、軸承和軸承端至
ΠΠ O
[0007]上述驅(qū)動(dòng)裝置優(yōu)選的為變頻電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)速可以根據(jù)鉆井現(xiàn)場(chǎng)鉆速、轉(zhuǎn)速及鉆井液排量調(diào)節(jié)。
[0008]上述殼體兩端分別有供鉆井液進(jìn)出的入流口和出流口，入流口在旋轉(zhuǎn)破碎芯軸的右側(cè)，出流口在旋轉(zhuǎn)破碎芯軸的左側(cè)。
[0009]上述傳動(dòng)軸與螺旋破碎芯軸固定連接，可以為焊接或螺栓連接，當(dāng)使用螺栓連接時(shí)便于更換損耗了的螺旋破碎芯軸，可以節(jié)省器材。
[0010]在返出鉆井液進(jìn)入殼體內(nèi)部后，一部分流體和細(xì)小巖肩通過(guò)小徑端入流通孔進(jìn)入，從大徑端出流通孔返出，剩余部分流體和大塊巖肩在破碎芯軸的轉(zhuǎn)動(dòng)下，被螺旋撥片和旋轉(zhuǎn)破碎芯軸與螺旋撥片形成的凹槽碾碎并被帶入到旋轉(zhuǎn)破碎芯軸的大徑端，通過(guò)旋轉(zhuǎn)破碎芯軸的大徑端與殼體內(nèi)壁之間預(yù)設(shè)的縫隙流出，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)返出鉆井液的分流過(guò)濾。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)中相比，本發(fā)明能夠解決控壓鉆井過(guò)程中存在的以下技術(shù)問(wèn)題:(I)返出鉆井液含有的大塊巖肩會(huì)堵塞流量計(jì)及，并對(duì)流量監(jiān)測(cè)產(chǎn)生影響；(2)大巖肩塊對(duì)節(jié)流閥的沖擊破壞；(3)由于出現(xiàn)井壁掉塊造成的過(guò)濾裝置堵塞所導(dǎo)致的井口壓力升高及產(chǎn)生較大壓力波動(dòng)。本發(fā)明為控壓鉆井的安全、高效應(yīng)用，提供了強(qiáng)有力的保障。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0014]如圖1所示控壓鉆井自動(dòng)節(jié)流管匯流體過(guò)濾裝置由驅(qū)動(dòng)裝置1、聯(lián)軸器2、傳動(dòng)軸62、旋轉(zhuǎn)破碎芯軸5、固定軸61、螺旋密封總成(70，70a)、殼體4、入口法蘭3la、出口法蘭31組成。驅(qū)動(dòng)裝置I與所述聯(lián)軸器2固定連接，聯(lián)軸器2與所述傳動(dòng)軸62固定連接，旋轉(zhuǎn)破碎芯軸5的左端和右端分別與所述傳動(dòng)軸62和所述固定軸61通過(guò)焊接或螺栓固定連接，所述螺旋密封總成(70，70a)與殼體4通過(guò)螺紋連接，螺旋密封總成70a與固定軸軸承連接，傳動(dòng)軸穿過(guò)螺旋密封總成70與聯(lián)軸器固定連接；螺旋破碎芯軸5位于所述殼體4內(nèi)部，左端與殼體4內(nèi)壁有預(yù)設(shè)的縫隙10，兩端有相互配合的端蓋(6，6a)，且螺旋破碎芯軸5為錐形空心管，左端為大徑端，右端為小徑端；端蓋6a上有多個(gè)均勾分布的入流通孔51，端蓋6上有多個(gè)均勻分布的出流通孔52 ;螺旋破碎芯軸5的表面固定有多個(gè)均勻分布的螺旋撥片53 ;殼體4的表面有位于所述螺旋破碎芯軸5左側(cè)的出流口 7，下表面有位于螺旋破碎芯軸5右側(cè)的入流口 8 ；
[0015]出口法蘭31、入口法蘭31a通過(guò)短管9、短管9a分別焊接在出流口 7和入流口 8上。
[0016]返出鉆井液通過(guò)殼體入流口后部分流體和小巖肩可通過(guò)破碎芯軸上的入流通孔和出流通孔返出；大巖肩塊進(jìn)入螺旋撥片與旋轉(zhuǎn)破碎芯軸形成的螺旋槽內(nèi)，旋轉(zhuǎn)破碎芯軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)巖肩塊進(jìn)入小環(huán)空，經(jīng)過(guò)撞擊、切削、擠壓作用，形成小顆粒巖肩，通過(guò)環(huán)空返出。優(yōu)選的，驅(qū)動(dòng)裝置I為變頻電機(jī)，可以根據(jù)鉆井現(xiàn)場(chǎng)鉆速、轉(zhuǎn)速及鉆井液排量調(diào)節(jié)。螺旋密封總成70包括密封座71、靜密封圈72、動(dòng)密封圈73、密封環(huán)74、擋圈75、軸承81和軸承端蓋92，螺旋密封總成70a包括密封座71a、靜密封圈72a、動(dòng)密封圈73a、密封環(huán)74a、擋圈75a、軸承81a和軸承端蓋91，解決高壓鉆井液流過(guò)及螺旋破碎芯軸旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的密封問(wèn)題。
[0017]綜上所述，本發(fā)明的內(nèi)容并不局限在上述的實(shí)施例中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在本發(fā)明的技術(shù)指導(dǎo)思想之內(nèi)提出其他的實(shí)施例，但這種實(shí)施例都包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種控壓鉆井自動(dòng)節(jié)流管匯流體過(guò)濾裝置，其特征在于:包括驅(qū)動(dòng)裝置(1)、聯(lián)軸器(2)、傳動(dòng)軸(62)、旋轉(zhuǎn)破碎芯軸(5)、固定軸(61)、螺旋密封總成(70，70a)、殼體(4)，其中， 所述驅(qū)動(dòng)裝置(I)與所述聯(lián)軸器(2)固定連接，所述聯(lián)軸器(2)與所述傳動(dòng)軸￠2)固定連接，所述傳動(dòng)軸￠2)穿過(guò)所述螺旋密封總成(70)并與所述螺旋密封總成(70)軸承連接，所述旋轉(zhuǎn)破碎芯軸(5)的左端和右端分別與所述傳動(dòng)軸(62)和所述固定軸(61)固定連接，所述螺旋密封總成(70，70a)與殼體(4)通過(guò)螺紋連接，所述固定軸￠1)與螺旋密封總成(70a)軸承連接； 所述螺旋破碎芯軸(5)位于所述殼體(4)內(nèi)部，且其左端與所述殼體(4)的內(nèi)壁之間有預(yù)設(shè)的縫隙(10); 所述螺旋破碎芯軸(5)的兩端分別有相互配合的端蓋(6，6a)，且所述螺旋破碎芯軸(5)為錐形空心管，左端為大徑端，右端為小徑端； 所述端蓋(6，6a)上有多個(gè)均勻分布的通孔，所述端蓋^a)上通孔為入流通孔(51)，所述端蓋(6)上通孔為出流通孔(52); 所述螺旋破碎芯軸(5)的表面固定有多個(gè)均勻分布的螺旋撥片(53); 所述殼體(4)的上表面有位于所述螺旋破碎芯軸(5)左側(cè)的出流口(7)，下表面有位于所述螺旋破碎芯軸(5)右側(cè)的入流口(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控壓鉆井自動(dòng)節(jié)流管匯流體過(guò)濾裝置，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)裝置⑴為變頻電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控壓鉆井自動(dòng)節(jié)流管匯流體過(guò)濾裝置，其特征在于:所述傳動(dòng)軸￠2)與所述螺旋破碎芯軸(5)為焊接或螺栓連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種控壓鉆井自動(dòng)節(jié)流管匯流體過(guò)濾裝置，包括驅(qū)動(dòng)裝置(1)；聯(lián)軸器(2)；固定連接在傳動(dòng)軸(62)上的錐形旋轉(zhuǎn)破碎芯軸(5)；與旋轉(zhuǎn)破碎芯軸的小徑端固定連接的固定軸(61)；兩端分別有入流口和出流口的殼體(4)；與殼體通過(guò)螺紋連接的螺旋密封總成(70,70a)。旋轉(zhuǎn)破碎芯軸外表面有固定的螺旋撥片(53)，兩端有端蓋(6,6a)，端蓋上分別有入流通孔和出流通孔。返出鉆井液一部分流體和細(xì)小巖屑通過(guò)入流通孔進(jìn)入，出流通孔流出，剩余大塊巖屑被螺旋撥片和螺旋撥片與螺旋破碎芯軸形成的凹槽轉(zhuǎn)動(dòng)碾碎，從螺旋破碎芯軸與殼體內(nèi)壁的縫隙流出。通過(guò)對(duì)大小巖屑的分流，防止大巖屑對(duì)過(guò)濾裝置的堵塞，減少壓力波動(dòng)，保障井控安全。
【IPC分類】E21B21-06
【公開號(hào)】CN104790892
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510192409
【發(fā)明人】郗鳳亮, 馬金山, 齊金濤, 魏凱, 劉剛, 黃強(qiáng), 徐海潮, 陳國(guó)棟, 徐立, 李征, 魏臣興, 王曉霞, 欒家翠
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年4月21日