本實用新型涉及鉆井設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種旋扣式反循環(huán)上短節(jié)。

背景技術(shù)：

在石油、地質(zhì)鉆探、完井作業(yè)等領(lǐng)域，現(xiàn)有鉆井模式均為正循環(huán)鉆井，即鉆井液從鉆具內(nèi)孔泵入，從鉆頭流出后進入井筒，攜帶鉆屑由鉆具與井壁之間的環(huán)空返回地層，經(jīng)地面凈化系統(tǒng)除砂等處理維護后再次泵入鉆具內(nèi)孔從而形成一個正循環(huán)。

當(dāng)鉆遇漏失地層時，鉆井液從井底上返時從漏層進入地層，無法正常返出地層，從而造成一系列井下復(fù)雜與事故。特別是淺層或者表層鉆井，由于地層埋深淺，巖層破碎、疏松，經(jīng)常耗費大量人力、物力最終仍然堵漏失敗，造成鉆井工作無法繼續(xù)進行。

現(xiàn)有的上短節(jié)兩端均為插入式結(jié)構(gòu)，在石油鉆井施工中，鉆具在井內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的環(huán)境中，鉆具需要承受巨大的徑向離心力和軸向振動應(yīng)力，在綜合應(yīng)力作用下反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)和反循環(huán)外筒產(chǎn)生位移，容易造成密封失效和內(nèi)筒裝置變形損壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種旋扣式反循環(huán)上短節(jié)，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計巧妙，與其它部件組裝成下插式反循環(huán)鉆具鉆井時，既可實現(xiàn)常規(guī)的正循環(huán)鉆井，而在鉆遇漏失地層時，鉆井液也可從鉆具的下插式反循環(huán)裝置中通過，實現(xiàn)反循環(huán)鉆井。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)解決方案為：一種旋扣式反循環(huán)上短節(jié)，其中包括上短節(jié)本體，所述上短節(jié)本體的中心沿軸線方向設(shè)有上部大下部小的一級階梯形上短節(jié)內(nèi)孔，所述上短節(jié)本體沿周向設(shè)有多個貫穿其上、下兩端的導(dǎo)流孔，所述導(dǎo)流孔與上短節(jié)本體的軸心線平行，所述上短節(jié)內(nèi)孔位于多個所述導(dǎo)流孔之間，所述導(dǎo)流孔的上端與上短節(jié)內(nèi)孔的上腔連通。

本實用新型旋扣式反循環(huán)上短節(jié)，其中所述上短節(jié)內(nèi)孔的上腔底部及上短節(jié)本體的下端分別設(shè)有環(huán)狀第一導(dǎo)流槽和環(huán)狀第二導(dǎo)流槽，所述第一導(dǎo)流槽、第二導(dǎo)流槽分別與多個所述導(dǎo)流孔連通，所述第一導(dǎo)流槽、第二導(dǎo)流槽的軸心線分別與對應(yīng)的導(dǎo)流孔的軸心線平行。

本實用新型旋扣式反循環(huán)上短節(jié)，其中所述上短節(jié)內(nèi)孔的中心線與多個所述導(dǎo)流孔圍成形狀的中心線重合。

本實用新型旋扣式反循環(huán)上短節(jié)，其中所述上短節(jié)內(nèi)孔的上腔壁設(shè)有第一內(nèi)螺紋，所述上短節(jié)內(nèi)孔的下腔壁下部設(shè)有第二內(nèi)螺紋。

本實用新型旋扣式反循環(huán)上短節(jié)，其中所述上短節(jié)內(nèi)孔的上腔、上短節(jié)內(nèi)孔的下腔下部形狀均為朝開口端為漸擴的錐體結(jié)構(gòu)。

本實用新型旋扣式反循環(huán)上短節(jié)，其中所述上短節(jié)本體的外表面下端設(shè)有外螺紋。

采用上述方案后，本實用新型旋扣式反循環(huán)上短節(jié)具有以下有益效果：

1、通過設(shè)置的上短節(jié)內(nèi)孔，當(dāng)旋扣式反循環(huán)上短節(jié)下端與第一反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)、第一反循環(huán)外筒連接，并在第一反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)、第一反循環(huán)外筒下端連接內(nèi)插式反循環(huán)下短節(jié)，在內(nèi)插式反循環(huán)下短節(jié)的下面依次連接反循環(huán)單向控制裝置、鉆鋌及鉆頭組成下插式反循環(huán)鉆具，旋扣式反循環(huán)上短節(jié)的上短節(jié)內(nèi)孔與第一反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)的內(nèi)孔、內(nèi)插式反循環(huán)下短節(jié)的下短節(jié)內(nèi)孔、反循環(huán)單向控制裝置的內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)的內(nèi)孔、第二反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)的內(nèi)孔及反循環(huán)單向控制短節(jié)的內(nèi)孔連通，形成鉆具里的第一通道，便于鉆井液從第一通道通過進行常規(guī)正循環(huán)鉆井；而通過旋扣式反循環(huán)上短節(jié)上沿周向設(shè)置的多個導(dǎo)流孔，多個導(dǎo)流孔與連接的第一反循環(huán)內(nèi)筒結(jié)構(gòu)外管壁及第一反循環(huán)外筒內(nèi)壁之間形成的環(huán)形空間連通、多個第二導(dǎo)流孔、多個第三導(dǎo)流孔、多個第二反循環(huán)內(nèi)筒結(jié)構(gòu)外管壁及第二反循環(huán)外筒內(nèi)壁之間形成的環(huán)形空間形成鉆具里的第二通道，利用此通道在易漏地層中進行反循環(huán)鉆井，使得在易漏地層中也能正常進行石油鉆井；

2、本實用新型旋扣式反循環(huán)上短節(jié)通過在其結(jié)構(gòu)的下腔壁下部設(shè)有第二內(nèi)螺紋，與反循環(huán)內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)端相連，把反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)和反循環(huán)外筒連接固定為一個整體，有效地解決了鉆具在井內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的環(huán)境中，避免了反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)和反循環(huán)外筒在的徑向離心力和軸向振動應(yīng)力作用下產(chǎn)生位移，從而造成密封容易失效和內(nèi)筒裝置變形損壞的難題。

附圖說明

圖1是本實用新型旋扣式反循環(huán)上短節(jié)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為用本實用新型旋扣式反循環(huán)上短節(jié)的下插式反循環(huán)鉆具結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3中下插式反循環(huán)鉆具的下插式反循環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4中下插式反循環(huán)裝置的第一反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖4中下插式反循環(huán)裝置的第一反循環(huán)外筒結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖4中下插式反循環(huán)裝置的內(nèi)插式反循環(huán)下短節(jié)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖7的B-B向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為圖3中下插式反循環(huán)鉆具的反循環(huán)單向控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

下面結(jié)合附圖，通過實施例對本實用新型做進一步的說明；

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本實用新型旋扣式反循環(huán)上短節(jié)包括上短節(jié)本體1，上短節(jié)本體1的中心沿軸線方向設(shè)有上部大下部小的一級階梯形上短節(jié)內(nèi)孔2，上短節(jié)本體1沿周向設(shè)有多個貫穿其上、下端的導(dǎo)流孔3，導(dǎo)流孔3與上短節(jié)本體1的軸心線平行，上短節(jié)內(nèi)孔2位于多個導(dǎo)流孔3中心位置，導(dǎo)流孔3的上端與上短節(jié)內(nèi)孔2的上腔連通。上短節(jié)內(nèi)孔2的上腔底部及上短節(jié)本體1的下端分別設(shè)有環(huán)狀第一導(dǎo)流槽4和環(huán)狀第二導(dǎo)流槽5，第一導(dǎo)流槽4、第二導(dǎo)流槽5分別與多個導(dǎo)流孔3連通，第一導(dǎo)流槽4、第二導(dǎo)流槽5的軸心線分別與各導(dǎo)流孔3的軸心線平行。上短節(jié)內(nèi)孔2的中心線與多個導(dǎo)流孔3圍成的圓形形狀的中心線重合。上短節(jié)內(nèi)孔2的上腔壁設(shè)有第一內(nèi)螺紋8，上短節(jié)內(nèi)孔2的下腔壁下部設(shè)有第二內(nèi)螺紋9。上短節(jié)內(nèi)孔2的上腔、上短節(jié)內(nèi)孔2的下腔下部形狀均為朝開口端為漸擴的錐體結(jié)構(gòu)。上短節(jié)本體1的外表面下端設(shè)有外螺紋10。

如圖3所示為用本實用新型旋扣式反循環(huán)上短節(jié)的下插式反循環(huán)鉆具結(jié)構(gòu)示意圖，其由上向下依次包括下插式反循環(huán)裝置11、反循環(huán)單向控制裝置12、鉆鋌13及鉆頭14。其中：

結(jié)合圖4所示，下插式反循環(huán)裝置11包括位于上端的旋扣式反循環(huán)上短節(jié)15，旋扣式反循環(huán)上短節(jié)15的上短節(jié)本體1的內(nèi)腔下端通過第二內(nèi)螺紋9與第一反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)16連接。結(jié)合圖5所示，第一反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)16包括第一反循環(huán)內(nèi)筒17及安裝于第一反循環(huán)內(nèi)筒17外表面的多個第一扶正塊18，第一反循環(huán)內(nèi)筒17的外表面下部設(shè)置有多個第一密封槽19，各第一密封槽19內(nèi)分別安裝有第一密封圈20。設(shè)置多個第一密封槽20保證第一反循環(huán)內(nèi)筒17與旋扣式反循環(huán)上短節(jié)15之間密封連接。第一反循環(huán)內(nèi)筒17外表面上端設(shè)置有第二外螺紋21，第一反循環(huán)內(nèi)筒17通過第二外螺紋21與上短節(jié)本體1的第二內(nèi)螺紋9螺接固定在一起。上短節(jié)本體1的下端通過外螺紋10與第一反循環(huán)外筒22連接。結(jié)合圖6所示，第一反循環(huán)外筒22的內(nèi)腔上端設(shè)置有第三內(nèi)螺紋23，第一反循環(huán)外筒22的外表面下端設(shè)置有第三外螺紋24，第一反循環(huán)外筒22通過第三內(nèi)螺紋23與上短節(jié)本體1的外螺紋10螺接固定在一起。第一反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)16穿置在第一反循環(huán)外筒22的內(nèi)腔，多個第一扶正塊18用于保證第一反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)16在第一反循環(huán)外筒22內(nèi)居中。第一反循環(huán)外筒22的下端連接有內(nèi)插式反循環(huán)下短節(jié)25。結(jié)合圖7和圖8所示，內(nèi)插式反循環(huán)下短節(jié)25包括下短節(jié)本體26，下短節(jié)本體26的中心設(shè)有貫穿其軸心線的階梯形下短節(jié)內(nèi)孔27，下短節(jié)本體26的內(nèi)腔上端設(shè)置有第四內(nèi)螺紋28，下短節(jié)本體26的外表面下端設(shè)有第四外螺紋29，第一反循環(huán)外筒22通過第三外螺紋24與內(nèi)插式反循環(huán)下短節(jié)25的第四內(nèi)螺紋28螺接固定。第一反循環(huán)內(nèi)筒17的下部插接于下短節(jié)本體26的下短節(jié)內(nèi)孔27的內(nèi)腔中。下短節(jié)本體26上沿周向設(shè)置有多個第二導(dǎo)流孔30，多個第二導(dǎo)流孔30的軸心線與下短節(jié)內(nèi)孔27的軸心線平行，下短節(jié)本體26的軸心線與多個第二導(dǎo)流孔30圍成的圓形形狀的中心線重合。下短節(jié)本體26的上、下端分別設(shè)置有環(huán)狀第三導(dǎo)流槽31和環(huán)狀第四導(dǎo)流槽32，多個第二導(dǎo)流孔30分別與第三導(dǎo)流槽31和第四導(dǎo)流槽32連通。多個第二導(dǎo)流孔30的上端與第一反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)16的外壁和第一反循環(huán)外筒22內(nèi)壁之間的環(huán)空相通，該環(huán)空又與多個導(dǎo)流孔3相通。

結(jié)合圖9所示，反循環(huán)單向控制裝置12由上向下依次包括內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)33、第二反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)34、第二反循環(huán)外筒35及反循環(huán)單向控制短節(jié)36。內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)33包括內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)本體37，內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)本體37的中心設(shè)有貫穿其軸心線的內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)內(nèi)孔38，內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)本體37上沿周向設(shè)置有多個第三導(dǎo)流孔39，內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)33螺接于內(nèi)插式反循環(huán)下短節(jié)25的下端，第二反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)34穿置于第二反循環(huán)外筒35的內(nèi)腔，第二反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)34、第二反循環(huán)外筒35螺接于內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)33的下端，反循環(huán)單向控制短節(jié)36螺接于第二反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)34、第二反循環(huán)外筒35的下端，反循環(huán)單向控制短節(jié)36的下端連接鉆鋌13，鉆鋌13下端連接鉆頭14。多個第三導(dǎo)流孔39的上端分別與多個第二導(dǎo)流孔30的下端相通，多個第三導(dǎo)流孔39的下端與第二反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)34外壁和第二反循環(huán)外筒35內(nèi)壁之間的環(huán)空相通。

使用本實用新型旋扣式反循環(huán)上短節(jié)組裝成的下插式反循環(huán)鉆具組合，代替現(xiàn)有鉆具進行鉆井施工，當(dāng)正常鉆井時，旋扣式反循環(huán)上短節(jié)15的上短節(jié)內(nèi)孔2與第一反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)16的內(nèi)孔、內(nèi)插式反循環(huán)下短節(jié)25的下短節(jié)內(nèi)孔27、內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)33的內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)內(nèi)孔38、第二反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)34的內(nèi)孔及反循環(huán)單向控制短節(jié)36的內(nèi)孔連通，形成鉆具里的第一通道，鉆井液從第一通道通過進行常規(guī)正循環(huán)鉆井。

當(dāng)鉆遇漏失地層時，通過操作地面的鉆井液導(dǎo)流裝置，從旋扣式反循環(huán)上短節(jié)15的導(dǎo)流孔3泵入高壓壓縮空氣，高壓壓縮空氣經(jīng)由多個導(dǎo)流孔3、第一反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)16的外管壁與第一反循環(huán)外筒22的內(nèi)管壁之間形成的環(huán)形空間、多個第二導(dǎo)流孔30、多個第三導(dǎo)流孔39、第二反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)34與第二反循環(huán)外筒35之間形成的環(huán)形空間組成的第二通道，高壓壓縮空氣經(jīng)由反循環(huán)單向控制裝置12的第二反循環(huán)內(nèi)筒機構(gòu)34管壁上的壁孔40進入鉆具的第一通道后返出地面，鉆具、井壁(套管壁)之間的環(huán)空與鉆具第一通道形成正壓差，地面從鉆具、井壁(套管壁)之間的環(huán)空泵入鉆井液，鉆井液從環(huán)空到達井底、攜帶鉆屑進入鉆頭14、進入鉆具第一通道，在高壓壓縮空氣的持續(xù)推動下返出地面，實現(xiàn)反循環(huán)鉆井。

以上所述實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。