CN104047559A - 欠平衡环空注气接头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及注气接头技术领域，是一种欠平衡环空注气接头；其包括接头本体、发泡环和压帽；在接头本体的左侧内部有开口向左的安装环槽，在安装环槽的右部内安装有发泡环；在安装环槽的左部有内螺纹，在安装环槽的左部内通过固定安装有将发泡环轴向限位在安装环槽内的压帽，压帽的右端顶在发泡环的左端面上；与发泡环中部对应的接头本体有气管线连接孔，发泡环为空芯环，在发泡环内侧有环空腔。本发明结构合理而紧凑，使用方便；气体经发泡环进入环空时，发泡环内部环空腔能够降低气体流速，同时从出泡口冒出的气泡更小，分布均匀，大大延长泡状流的持续时间，延缓钻井液的流态变化，提高携岩能力，钻井效率高；提升欠平衡钻井效果。

Description

欠平衡环空注气接头

技术领域

本发明涉及注气接头技术领域，是一种欠平衡环空注气接头。

背景技术

充气钻井液钻井是以流体（水或钻井液）为基础，为了降低井眼内静液柱压力，将气体在一定的压力下注入其中的一种欠平衡钻井方式；由于充气钻井液为气液两相混合流体，在对钻井液充气使其上返的过程中，井内的钻井液的流态随着钻井液在井内上返而发生动态变化，由一开始的泡状流依次变成段塞流、过渡流和环状流；使钻井液中气泡密度逐渐减小，携岩能力会逐渐下降；所以钻井液流态变化的快慢是决定携带能力的关键；通常情况下，通过寄生管向井下环空注气时，气体经寄生管从套管上开设的一个单个侧孔向环空注气，由于气体注入的流速和流量过大，在进入环空后会形成连续的气泡，分布极其不均匀，加快井内钻井液的流态变化，携岩能力差，降低欠平衡充气钻井液钻井的效率。

发明内容

本发明提供了一种欠平衡环空注气接头，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决充气钻井液钻井中，井内钻井液的流态变化快，携岩能力差，效率低的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种欠平衡环空注气接头，包括接头本体、发泡环和压帽；在接头本体的左侧内部有开口向左的安装环槽，在安装环槽的右部内安装有发泡环；在安装环槽的左部有内螺纹，在安装环槽的左部内固定安装有将发泡环轴向限位在安装环槽内的压帽，压帽的右端顶在发泡环的左端面上；与发泡环中部对应的接头本体有气管线连接孔，发泡环为空芯环，在发泡环内侧有环空腔，在环空腔外侧的发泡环中部有使环空腔与气管线连接孔相连通的导气孔；在环空腔内侧的发泡环上均布有至少两个能使环空腔与接头本体内部相连通的内斜向右的出泡孔；每个出泡孔的内径相同并小于气管线连接孔的内径。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述环空腔内侧的发泡环上可沿圆周分布至少两个出泡孔组，每个出泡孔组包括至少两个呈左右轴向间隔分布的出泡孔。

上述发泡环左端与压帽之间可固定安装有密封圈；发泡环右端与安装环槽的右端槽底之间固定安装有密封圈。

上述气管线连接孔和导气孔可分别为螺纹孔。

上述接头本体的右部可有外螺纹。

本发明结构合理而紧凑，使用方便；气体经发泡环进入环空时，发泡环内部环空腔能够降低气体流速，同时从出泡口冒出的气泡更小，分布均匀，大大延长泡状流的持续时间，延缓钻井液的流态变化，提高携岩能力，钻井效率高；提升欠平衡钻井效果。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的剖视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为接头本体，2为发泡环，3为压帽，4为气管线连接孔，5为环空腔，6为导气孔，7为出泡孔，8为密封圈。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1所示，该欠平衡环空注气接头包括接头本体1、发泡环2和压帽3；在接头本体1的左侧内部有开口向左的安装环槽，在安装环槽的右部内安装有发泡环2；在安装环槽的左部有内螺纹，在安装环槽的左部内固定安装有将发泡环2轴向限位在安装环槽内的压帽3，压帽3的右端顶在发泡环2的左端面上；与发泡环2中部对应的接头本体1有气管线连接孔4，发泡环2为空芯环，在发泡环2内侧有环空腔5，在环空腔5外侧的发泡环2中部有使环空腔5与气管线连接孔4相连通的导气孔6；在环空腔5内侧的发泡环2上均布有至少两个能使环空腔5与接头本体1内部相连通的内斜向右的出泡孔7；每个出泡孔7的内径相同并小于气管线连接孔4的内径。

使用时，将接头本体1左端接在套管柱底部，接头本体1右端接浮箍，气管线连接孔4接寄生管；将接头本体1、浮箍和寄生管随套管柱一同下入井内；进行环空注气作业时，气体经寄生管从气管线连接孔4进入环空腔5，由于流体的流量与过流端面成反比，所以钻井液在进入环空腔5后流速减慢；气体从环空腔5进入接头本体1内部的钻井液内时形成气泡，由于出泡孔7内径小且相同，从出泡孔7冒出的气泡更小，分布均匀，延缓钻井液的流态变化，大大提高了携岩能力，钻井的效率高；同时这种将接头本体1接于套管柱底部的连接方式不占据套管柱内部空间，使管柱内的内部通径不变，保证钻井液能够顺利上返，欠平衡钻井效果好。

可根据实际需要，对上述欠平衡环空注气接头作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，在环空腔5内侧的发泡环2上沿圆周分布至少两个出泡孔组，每个出泡孔组包括至少两个呈左右轴向间隔分布的出泡孔7。这样使气泡分布更加均匀。

如附图1所示，发泡环2左端与压帽3之间固定安装有密封圈8；发泡环2右端与安装环槽的右端槽底之间固定安装有密封圈8。密封圈8起到增加接触面密封性的作用。

如附图1所示，气管线连接孔4和导气孔6分别为螺纹孔。寄生管的下端通过外螺纹接头同时与接头本体1和发泡环2固定安装在一起，拆装方便。

如附图1所示，在接头本体1的右部有外螺纹。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (9)

1.一种欠平衡环空注气接头，其特征在于包括接头本体、发泡环和压帽；在接头本体的左侧内部有开口向左的安装环槽，在安装环槽的右部内安装有发泡环；在安装环槽的左部有内螺纹，在安装环槽的左部内固定安装有将发泡环轴向限位在安装环槽内的压帽，压帽的右端顶在发泡环的左端面上；与发泡环中部对应的接头本体有气管线连接孔，发泡环为空芯环，在发泡环内侧有环空腔，在环空腔外侧的发泡环中部有使环空腔与气管线连接孔相连通的导气孔；在环空腔内侧的发泡环上均布有至少两个能使环空腔与接头本体内部相连通的内斜向右的出泡孔；每个出泡孔的内径相同并小于气管线连接孔的内径。

2.根据权利要求1所述的欠平衡环空注气接头，其特征在于环空腔内侧的发泡环上沿圆周分布至少两个出泡孔组，每个出泡孔组包括至少两个呈左右轴向间隔分布的出泡孔。

3.根据权利要求1或2所述的欠平衡环空注气接头，其特征在于发泡环左端与压帽之间固定安装有密封圈；发泡环右端与安装环槽的右端槽底之间固定安装有密封圈。

4.根据权利要求1或2所述的欠平衡环空注气接头，其特征在于气管线连接孔和导气孔分别为螺纹孔。

5.根据权利要求3所述的欠平衡环空注气接头，其特征在于气管线连接孔和导气孔分别为螺纹孔。

6.根据权利要求1或2所述的欠平衡环空注气接头，其特征在于接头本体的右部有外螺纹。

7.根据权利要求3所述的欠平衡环空注气接头，其特征在于接头本体的右部有外螺纹。

8.根据权利要求4所述的欠平衡环空注气接头，其特征在于接头本体的右部有外螺纹。

9.根据权利要求5所述的欠平衡环空注气接头，其特征在于接头本体的右部有外螺纹。