一种钻杆通径器及工作管串的制作方法

1.本实用新型涉及油气井钻井技术领域，尤其是涉及一种钻杆通径器及工作管串。


背景技术：

2.钻井是油气田勘探与开发的重要手段，施工中需要下入钻杆及钻具，为了确保钻杆的通畅性，检测内通径是否符合标准，同时满足循环钻井液要求，需要使用钻杆通径规。
3.常用钻杆通径规分为胶塞通径规及刚性通径规。胶塞通井规由中部刚性杆及安装在刚性杆外壁的胶碗组成，起钻前投入井内泵送后到达承托装置完成通径作业，然而，该胶塞通径规无法连接在钻井工具管串中，需起出全部钻具再单独连接钻杆进行二次起下作业，增加了额外的工作量。
4.因此，如何改进胶塞通径规的承托装置，使完钻起钻前完成通径作业，以降低劳动强度，提高施工效率是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的第一个目的是提供一种钻杆通径器，能够使完钻起钻前完成通径作业，降低了劳动强度，提高了施工效率。
6.本实用新型的第二个目的是提供一种工作管串。
7.为了实现上述第一个目的，本实用新型提供了如下方案：
8.一种钻杆通径器，包括通径器主体、承托板和胶塞；
9.所述通径器主体的轴向开设有中心通孔，所述承托板密封固定在所述中心通孔内，且所述承托板上开设有旁通通孔和中心孔；
10.所述胶塞的底端能够密封座落于所述中心孔内，所述胶塞周向侧壁与所述中心通孔的内壁密封贴合；
11.所述通径器主体侧壁上开设有导流通道，所述导流通道的顶端位于所述胶塞的上方，且与所述中心通孔的顶端导通，所述导流通道的底端通过所述旁通通孔与所述中心通孔的底端导通。
12.在一个具体的实施方案中，所述通径器主体包括上接头、中心管、外套筒和下接头；
13.所述上接头的顶端用于与上部钻杆连接；
14.所述中心管的顶端与所述上接头的底端连接，所述中心管上开设有上导流通孔和下导流通孔，所述上导流通孔位于所述胶塞的上方，且与所述中心通孔的顶端导通连接，所述下导流通孔位于所述密封皮碗和所述承托板之间，且与所述旁通通孔导通，所述中心管外壁上开设有导流槽，所述导流槽导通所述上导流通孔和所述下导流通孔；
15.所述外套筒密封套设在所述中心管外，且所述外套筒与所述上导流通孔、所述导流槽及所述下导流通孔组成所述导流通道；
16.所述下接头的顶端与所述中心管的底端连接，所述下接头的底端用于与钻井用钻
具组合连接。
17.在另一个具体的实施方案中，所述中心管内壁设置有与所述承托板螺纹连接的丝扣台阶，且所述丝扣台阶的外径小于或者等于位于所述丝扣台阶上方的所述中心管内径；
18.所述丝扣台阶的内径大于或者等于位于所述丝扣台阶下方的所述中心管内径。
19.在另一个具体的实施方案中，所述旁通通孔的个数为多个，且环绕所述中心孔均布；
20.和/或
21.所述导流槽的横截面为矩形或者梯形。
22.在另一个具体的实施方案中，所述中心管的外壁顶端设置有外螺纹，所述上接头的内壁底端设置有与所述中心管外壁顶端上的外螺纹连接的内螺纹，所述外套筒的顶端与所述上接头的底端抵接；
23.所述中心管的外壁底端设置有外螺纹，所述下接头的内壁顶端设置有与所述中心管外壁底端上的外螺纹连接的内螺纹，所述外套筒的底端与所述下接头的顶端抵接。
24.在另一个具体的实施方案中，所述中心管的外壁上还分别开设有上密封槽和下密封槽；
25.所述上密封槽位于所述上导流通孔的上方，所述下密封槽位于所述下导流通孔的下方；
26.所述上密封槽和所述下密封槽内分别安装密封圈以密封所述中心管与所述外套筒。
27.在另一个具体的实施方案中，所述外套筒围设所述导流槽的内径大于所述外套筒两端的内径。
28.在另一个具体的实施方案中，所述胶塞包括堵头、中心杆和密封皮碗；
29.所述堵头安装在所述中心杆的底端，且所述堵头用于密封卡接在所述中心孔内，所述密封皮碗套装在所述中心杆外，且所述密封皮碗的外径大于所述中心通孔的内径。
30.在另一个具体的实施方案中，所述密封皮碗的个数为多个，沿着所述中心杆的轴向均布在所述中心杆上，且沿着所述密封皮碗内径到所述密封皮碗外径的方向，所述密封皮碗向靠近所述中心通孔顶端方向倾斜设置。
31.根据本实用新型的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本实用新型范围内，是本实用新型具体实施方式的一部分。
32.当使用本实用新型公开的钻杆通径器时，将钻杆通径器的顶端连接上部钻杆，将钻杆通径器的底端连接钻井用钻具组合；钻井完成准备上提钻具组合之前，由井口投入胶塞并泵送，胶塞被推动下行最终其底端座落于承托板的中心孔内，完成通径作业，此时，液流由中心通孔，进入通径器主体侧壁上开设的导流通道，再进入承托板上的旁通孔，经由钻井用钻具组合进入钻杆与井壁的环形空间，地面继续泵送一个循环周期将钻杆内壁附着物带出井口。采用本实用新型提供的钻杆通径器，在完钻起钻前即可投入胶塞通径，与常规钻杆胶塞通径规承托装置相比，无需单独连接钻杆进行专门的通径作业，降低了劳动强度、提高了现场施工效率。
33.为了实现上述第二个目的，本实用新型提供了如下方案：
34.一种工作管串，包括上部钻杆、钻井用钻具组合和如上述任意一项所述的钻杆通
径器；
35.所述钻杆通径器的顶端与所述上部钻杆连接，所述钻杆通径器的底端与所述钻井用钻具组合连接。
36.由于本实用新型公开的工作管串包含上述任意一项中的钻杆通径器，因此，上述钻杆通径器所具有的有益效果均是本实用新型公开的工作管串所包含的。
附图说明
37.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出新颖性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1是本实用新型实施例提供的钻杆通径器的剖视结构示意图；
39.图2是图1中胶塞的剖视结构示意图；
40.图3是图1中中心管的剖视结构示意图；
41.图4是图3中a
‑
a截面示意图；
42.图5是图3中承托板的结构示意图；
43.图6是本实用新型实施例提供的工作管串示意图。
44.其中，图1
‑
6中：
45.上接头1、第一通孔101、中心管2、第二通孔201、上导流通孔202、导流槽203、下导流通孔204、上密封槽205、丝扣台阶206、下密封槽207、外套筒3、承托板4、中心孔401、旁通通孔402、下接头5、第三通孔501、胶塞6、堵头601、中心杆602、密封皮碗603、密封圈7、井口2000、井壁3000、上部钻杆4000、钻杆通径器1000、钻井用钻具组合5000、井底6000。
具体实施方式
46.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出新颖性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
47.如图1所示，本实用新型一方面提供了一种钻杆通径器1000，其中，钻杆通径器1000包括通径器主体、承托板4和胶塞6。
48.通径器主体的轴向开设有中心通孔，承托板4密封固定在中心通孔内，且承托板4上开设有旁通通孔402和中心孔401。具体地，承托板4呈圆柱状，旁通通孔402的个数至少为1个，可以根据需要进行设定。中心孔401开设在承托板4的中心处，中心孔401可以是通孔，也可以是盲孔。
49.胶塞6的底端能够密封座落于中心孔401内，胶塞6周向侧壁与中心通孔的内壁密封贴合，当泵送胶塞6座落到中心孔401的过程中，胶塞6的周向侧壁能够将中心通孔内壁上的附着物刮下，使得附着物能够通过旁通孔排出。
50.通径器主体侧壁上开设有导流通道，导流通道的顶端位于胶塞6的上方，且与中心通孔的顶端导通，导流通道的底端通过旁通通孔402与中心通孔的底端导通。
51.具体地，导流通道的轨迹形状不限，可以根据需要任意设定，通过导流通道能够将中心通孔顶端的液流引入到胶塞6和承托板4之间的空间内，将落在承托板4上的附着物通过旁通孔排出。
52.当使用本实用新型公开的钻杆通径器1000时，将钻杆通径器1000的顶端连接上部钻杆4000，将钻杆通径器1000的底端连接钻井用钻具组合5000；钻井完成准备上提钻具组合之前，由井口2000投入胶塞6并泵送，胶塞6被推动下行最终其底端座落于承托板4的中心孔401内，完成通径作业，此时，液流由中心通孔，进入通径器主体侧壁上开设的导流通道，再进入承托板4上的旁通孔，经由钻井用钻具组合5000进入钻杆与井壁3000的环形空间，地面继续泵送一个循环周期将钻杆内壁附着物带出井口2000。采用本实用新型提供的钻杆通径器1000，在完钻起钻前即可投入胶塞6通径，与常规钻杆胶塞通径规承托装置相比，无需单独连接钻杆进行专门的通径作业，降低了劳动强度、提高了现场施工效率。
53.在一些实施例中，通径器主体包括上接头1、中心管2、外套筒3和下接头5，
54.上接头1中心开设第一通孔101，中心管2的中心开设有第二通孔201，下接头5的中心开设有第三通孔501，第一通孔101、第二通孔201和第三通孔501依次首尾导通连接，形成中心通孔。
55.上接头1的顶端用于与上部钻杆4000连接，上接头1与上部钻杆4000的连接形式不限，可以是螺纹连接，也可以是卡接等。
56.中心管2的顶端与上接头1的底端连接，中心管2上开设有上导流通孔202和下导流通孔204，具体地，上导流通孔202和下导流通孔204均沿着中心管2的径向开设，且与中心管2内的第二通孔201导通。
57.上导流通孔202位于胶塞6的上方，且与中心通孔的顶端导通连接，下导流通孔204位于密封皮碗603和承托板4之间，且与旁通通孔402导通，中心管2外壁上开设有导流槽203，导流槽203导通上导流通孔202和下导流通孔204。
58.外套筒3密封套设在中心管2外，且外套筒3与上导流通孔202、导流槽203及下导流通孔204组成导流通道，下接头5的顶端与中心管2的底端连接，下接头5的底端用于与钻井用钻具组合5000连接。
59.在一些实施例中，如图3所示，中心管2内壁设置有与承托板4螺纹连接的丝扣台阶206，且丝扣台阶206的外径小于或者等于位于丝扣台阶206上方的中心管2内径，位于丝扣台阶206上方的中心管2内壁能够限位承托板4，避免承托板4滑脱。
60.丝扣台阶206的内径大于或者等于位于丝扣台阶206下方的中心管2内径，便于承托板4顺利拧到丝扣台阶206内。
61.在一些实施例中，如图5所示，旁通通孔402的个数为多个，且环绕中心孔401均布。
62.进一步地，本实用新型具体公开了旁通通孔402的个数为5个
‑
9个。胶塞6在整个通径过程中所刮除的钻杆内附着物均需通过承托板4的中心孔401或旁通通孔402，之后经由钻头水眼排出，中心孔401需承接胶塞6，因此中心孔401尺寸受限，旁通通孔402个数过少时其单个直径不能设置太大，否则承托板4强度太低，而个数过多时单个直径过小易堵塞，综合考虑过流面积与强度情况下，其设置个数取5个到9个。
63.在一些实施例中，如图4所示，本实用新型具体公开了导流槽203的横截面为矩形或者梯形，且导流槽203分别与上导流通孔202及下导流通孔204垂直设置，且上导流通孔
202与下导流通孔204平行设置。胶塞6在下行过程中，胶塞6前端会堆积上部钻杆4000内壁附着物，采用这样的结构可有效增大过流面积，增加冲洗能力，防止胶塞6到位后上导流通孔202、导流槽203、下导流通孔204所组成的流动通道堵死。另外，截面为矩形或梯形下导流槽203更易加工，可有效降低加工成本。
64.进一步地，本实用新型公开了上导流通孔202和下导流通孔204的个数相等，均为2个至4个，周向均布在中心管2内壁。导流槽203个数与上导流通孔202和下导流通孔204个数保持一致。布置更多的上导流通孔202和下导流通孔204及导流槽203可增大循环面积，但会降低中心管2抗拉强度从而降低井下管串的总体可靠性。
65.在一些实施例中，中心管2的外壁顶端设置有外螺纹，上接头1的内壁底端设置有与中心管2外壁顶端上的外螺纹连接的内螺纹，外套筒3的顶端与上接头1的底端抵接。即中心管2与上接头1螺纹连接，便于拆装。
66.中心管2的外壁底端设置有外螺纹，下接头5的内壁顶端设置有与中心管2外壁底端上的外螺纹连接的内螺纹，外套筒3的底端与下接头5的顶端抵接。即中心管2与下接头5螺纹连接，便于拆装。
67.为了实现中心管2与外套筒3的密封，本实用新型公开了中心管2的外壁上还分别开设有上密封槽205和下密封槽207，上密封槽205位于上导流通孔202的上方，下密封槽207位于下导流通孔204的下方。上密封槽205和下密封槽207内分别安装密封圈7以密封中心管2与外套筒3。
68.进一步地，本实用新型公开了外套筒3围设导流槽203的内径大于外套筒3两端的内径。即外套筒3为空心管状体，两端内径较小，中部内径较大，以进一步增大导流槽203的横截面。
69.在一些实施例中，如图2所示，胶塞6包括堵头601、中心杆602和密封皮碗603，堵头601安装在中心杆602的底端，且堵头601用于密封卡接在中心孔401内，密封皮碗603套装在中心杆602外，且密封皮碗603的外径大于中心通孔的内径，使得密封皮碗603能够将上部钻杆4000内孔及中心通孔内壁上的附着物刮下。
70.进一步地，本实用新型公开了密封皮碗603的个数为多个，沿着中心杆602的轴向均布在中心杆602上。
71.沿着密封皮碗603内径到密封皮碗603外径的方向，密封皮碗603向靠近中心通孔顶端方向倾斜设置，便于刮下钻杆内孔及中心通孔内壁上的附着物。
72.如图6所示，本实用新型的第二方面提供了一种工作管串，包括上部钻杆4000、钻井用钻具组合5000和如上述任意一项实施例中的钻杆通径器1000。
73.钻杆通径器1000的顶端与上部钻杆4000连接，钻杆通径器1000的底端与钻井用钻具组合5000连接。
74.由于本实用新型公开的工作管串包含上述任意一项中的钻杆通径器1000，因此，上述钻杆通径器1000所具有的有益效果均是本实用新型公开的工作管串所包含的。
75.需要说明的是，本文中的表示方位的词，例如上、下等均是以说明书附图1方向进行的设定，仅为了表述的方便，并不具有其它特定含义。
76.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间
存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
77.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。