本實(shí)用新型涉及鉆井設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種內(nèi)插式反循環(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(jìn)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(hù)后再次泵入鉆具內(nèi)孔從而形成一個(gè)正循環(huán)。

當(dāng)鉆遇漏失地層時(shí)，鉆井液從井底上返時(shí)從漏層進(jìn)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(fèi)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(jìn)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(dòng)應(yīng)力，在綜合應(yīng)力作用下反循環(huán)內(nèi)筒和反循環(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(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)，其與其它部件組裝成上插式反循環(huán)鉆具鉆井時(shí)，既可實(shí)現(xiàn)常規(guī)的正循環(huán)鉆井，而在鉆遇漏失地層時(shí)，鉆井液也可從鉆具的上插式反循環(huán)裝置中通過，實(shí)現(xiàn)反循環(huán)鉆井。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案為：一種內(nèi)插式反循環(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)有上短節(jié)內(nèi)孔，所述上短節(jié)內(nèi)孔為三段式圓柱形通孔，所述上短節(jié)內(nèi)孔的上腔孔徑大于上短節(jié)內(nèi)孔的中腔孔徑及下腔孔徑，所述上短節(jié)內(nèi)孔的下腔孔徑大于中腔孔徑，所述上短節(jié)本體沿周向設(shè)有多個(gè)貫穿其上、下端的導(dǎo)流孔，所述導(dǎo)流孔的軸心線與上短節(jié)內(nèi)孔的軸心線平行，所述上短節(jié)內(nèi)孔位于多個(gè)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(shí)用新型內(nèi)插式反循環(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(gè)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(shí)用新型內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)，其中所述上短節(jié)內(nèi)孔的中心線與多個(gè)所述導(dǎo)流孔圍成形狀的中心線重合。

本實(shí)用新型內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)，其中所述上短節(jié)內(nèi)孔的上腔壁上設(shè)有第一內(nèi)螺紋。

本實(shí)用新型內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)，其中所述上短節(jié)內(nèi)孔的上腔為朝開口端呈漸擴(kuò)的錐體結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型內(nèi)插式反循環(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(shí)用新型內(nèi)插式反循環(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)內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)的下端與第一反循環(huán)內(nèi)筒機(jī)構(gòu)、第一反循環(huán)外筒連接，并在第一反循環(huán)內(nèi)筒機(jī)構(gòu)、第一反循環(huán)外筒下端連接旋扣式反循環(huán)下短節(jié)，在旋扣式反循環(huán)下短節(jié)下端依次連接反循環(huán)單向控制裝置、鉆鋌及鉆頭組成上插式反循環(huán)鉆具，內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)的上短節(jié)內(nèi)孔與第一反循環(huán)內(nèi)筒機(jī)構(gòu)的內(nèi)孔、旋扣式反循環(huán)下短節(jié)的下短節(jié)內(nèi)孔、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(jī)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(jìn)行常規(guī)正循環(huán)鉆井；而通過內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)上沿周向設(shè)置的多個(gè)導(dǎo)流孔，多個(gè)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(gè)第二導(dǎo)流孔、多個(gè)第三導(dǎo)流孔、多個(gè)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(jìn)行反循環(huán)鉆井，使得在易漏地層中也能正常進(jìn)行石油鉆井；

2、本實(shí)用新型內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)結(jié)構(gòu)通過在其上設(shè)計(jì)有朝開口端呈漸擴(kuò)的錐體結(jié)構(gòu)，與反循環(huán)內(nèi)筒的錐體結(jié)構(gòu)端相連，把反循環(huán)內(nèi)筒機(jī)構(gòu)和反循環(huán)外筒連接固定為一個(gè)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(jī)構(gòu)和反循環(huán)外筒在的徑向離心力和軸向振動(dòng)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(shí)用新型內(nèi)插式反循環(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(shí)用新型內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)的上插式反循環(huán)鉆具結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3中上插式反循環(huán)鉆具的上插式反循環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

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

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

圖7為圖4中上插式反循環(huán)裝置的旋扣式反循環(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中上插式反循環(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(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明；

具體實(shí)施方式

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型內(nèi)插式反循環(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)有上短節(jié)內(nèi)孔2，上短節(jié)內(nèi)孔2為三段式圓柱形通孔，上短節(jié)內(nèi)孔2的上腔孔徑大于上短節(jié)內(nèi)孔2的中腔孔徑及下腔孔徑，上短節(jié)內(nèi)孔2的下腔孔徑大于中腔孔徑。上短節(jié)本體1沿周向設(shè)有多個(gè)貫穿其上、下端的導(dǎo)流孔3，導(dǎo)流孔3的軸心線與上短節(jié)內(nèi)孔2的軸心線平行，上短節(jié)內(nèi)孔2位于多個(gè)導(dǎo)流孔3之間，上短節(jié)內(nèi)孔2的中心線與多個(gè)導(dǎo)流孔3圍成形狀的中心線重合。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(gè)導(dǎo)流孔3連通，第一導(dǎo)流槽4、第二導(dǎo)流槽5的軸心線分別與對應(yīng)的導(dǎo)流孔3的軸心線平行。上短節(jié)內(nèi)孔2的上腔壁上設(shè)有第一內(nèi)螺紋6。上短節(jié)內(nèi)孔2的上腔為朝開口端呈漸擴(kuò)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7。

如圖3所示為用本實(shí)用新型內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)的上插式反循環(huán)鉆具結(jié)構(gòu)示意圖，其由上向下依次包括上插式反循環(huán)裝置8、反循環(huán)單向控制裝置9、鉆鋌10及鉆頭11。其中：

結(jié)合圖4所示，上插式反循環(huán)裝置8包括位于上端的內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)12，參考圖1和圖2所示，此處不再贅述。內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)12的上短節(jié)內(nèi)孔2下端連接有第一反循環(huán)內(nèi)筒機(jī)構(gòu)13和第一反循環(huán)外筒14，結(jié)合圖5所示，第一反循環(huán)內(nèi)筒機(jī)構(gòu)13包括第一反循環(huán)內(nèi)筒15及安裝于第一反循環(huán)內(nèi)筒15外表面的多個(gè)第一扶正塊16，第一反循環(huán)內(nèi)筒15的外表面上部設(shè)置有多個(gè)第一密封槽17，各第一密封槽17內(nèi)分別安裝有第一密封圈18，多個(gè)第一密封圈18的設(shè)置用于保證第一反循環(huán)內(nèi)筒15與內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)12之間的密封連接。第一反循環(huán)內(nèi)筒15的外表面下部設(shè)置有第二外螺紋19。第一反循環(huán)內(nèi)筒15的上部插接于上短節(jié)本體1的上短節(jié)內(nèi)孔2的下腔，第一反循環(huán)內(nèi)筒15的下端通過第二外螺紋19與旋扣式反循環(huán)下短節(jié)20連接。結(jié)合圖6所示，第一反循環(huán)外筒14的內(nèi)腔上端設(shè)置有第二內(nèi)螺紋21，第一反循環(huán)外筒14的外表面下端設(shè)置有第三外螺紋22，第一反循環(huán)外筒14通過第二內(nèi)螺紋21與上短節(jié)本體1的外螺紋7螺接固定。第一反循環(huán)內(nèi)筒機(jī)構(gòu)13穿置在第一反循環(huán)外筒14的內(nèi)腔，多個(gè)第一扶正塊16的設(shè)置用于保證第一反循環(huán)內(nèi)筒機(jī)構(gòu)13在第一反循環(huán)外筒14內(nèi)居中。第一反循環(huán)外筒14的下端通過第三外螺紋22與旋扣式反循環(huán)下短節(jié)20連接。

結(jié)合圖7和圖8所示，旋扣式反循環(huán)下短節(jié)20包括下短節(jié)本體23，下短節(jié)本體23的中心沿軸線方向設(shè)有上部大下部小的一級階梯形下短節(jié)內(nèi)孔24，下短節(jié)本體23沿周向設(shè)有多個(gè)貫穿其上、下端的第二導(dǎo)流孔25，第二導(dǎo)流孔25與下短節(jié)本體23的軸心線平行，下短節(jié)內(nèi)孔24位于多個(gè)第二導(dǎo)流孔25之間，下短節(jié)內(nèi)孔24的中心線與多個(gè)第二導(dǎo)流孔25圍成的圓形形狀的中心線重合。第二導(dǎo)流孔25的上端與下短節(jié)內(nèi)孔24的上腔連通，下短節(jié)內(nèi)孔24的上腔壁設(shè)有第三內(nèi)螺紋26，下短節(jié)內(nèi)孔24的下腔壁上部設(shè)有第四內(nèi)螺紋27。下短節(jié)內(nèi)孔24的上腔、下短節(jié)內(nèi)孔24的下腔上部形狀均為朝開口端為漸擴(kuò)的錐體結(jié)構(gòu)。下短節(jié)內(nèi)孔24的上腔底部及下短節(jié)本體23的下端分別設(shè)有環(huán)狀第三導(dǎo)流槽28和環(huán)狀第四導(dǎo)流槽29，第三導(dǎo)流槽28、第四導(dǎo)流槽29分別與多個(gè)第二導(dǎo)流孔25連通，第三導(dǎo)流槽28、第四導(dǎo)流槽29的軸心線分別與對應(yīng)的第二導(dǎo)流孔25的軸心線平行。下短節(jié)本體23的外表面下端設(shè)有第四外螺紋30。旋扣式反循環(huán)下短節(jié)20通過第四內(nèi)螺紋27與第一反循環(huán)內(nèi)筒機(jī)構(gòu)13的外表面下部的第二外螺紋19螺接固定，旋扣式反循環(huán)下短節(jié)20通過第三內(nèi)螺紋26與第一反循環(huán)外筒14外表面下端的第三外螺紋22螺接固定。上短節(jié)內(nèi)孔2、第一反循環(huán)內(nèi)筒15的內(nèi)腔及下短節(jié)內(nèi)孔24上、下相通，多個(gè)導(dǎo)流孔3的下端與第一反循環(huán)內(nèi)筒機(jī)構(gòu)13的外壁和第一反循環(huán)外筒14的內(nèi)壁之間的環(huán)空相通，該環(huán)空又與其下端的多個(gè)第二導(dǎo)流孔25相通。

結(jié)合圖9所示，反循環(huán)單向控制裝置9由上向下依次包括內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)31、第二反循環(huán)內(nèi)筒機(jī)構(gòu)32、第二反循環(huán)外筒33及反循環(huán)單向控制短節(jié)34。內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)31包括內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)本體35，內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)本體35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36，內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)本體35上沿周向設(shè)置有多個(gè)第三導(dǎo)流孔37，內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)31螺接于旋扣式反循環(huán)下短節(jié)20的下端，第二反循環(huán)內(nèi)筒機(jī)構(gòu)32穿置于第二反循環(huán)外筒33的內(nèi)腔，第二反循環(huán)內(nèi)筒機(jī)構(gòu)32、第二反循環(huán)外筒33螺接于內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)31的下端，反循環(huán)單向控制短節(jié)34螺接于第二反循環(huán)內(nèi)筒機(jī)構(gòu)32、第二反循環(huán)外筒33的下端，反循環(huán)單向控制短節(jié)34的下端連接鉆鋌10，鉆鋌10的下端連接鉆頭11。多個(gè)第三導(dǎo)流孔37的上端分別與多個(gè)第二導(dǎo)流孔25的下端相通，多個(gè)第三導(dǎo)流孔37的下端與第二反循環(huán)內(nèi)筒機(jī)構(gòu)32的外壁和第二反循環(huán)外筒33的內(nèi)壁之間的環(huán)空相通。

使用本實(shí)用新型內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)組裝成的上插式反循環(huán)鉆具組合，代替現(xiàn)有鉆具進(jìn)行鉆井施工，當(dāng)正常鉆井時(shí)，內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)12的上短節(jié)內(nèi)孔2與第一反循環(huán)內(nèi)筒機(jī)構(gòu)13的內(nèi)腔、旋扣式反循環(huán)下短節(jié)20的下短節(jié)內(nèi)孔24、內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)31的內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)內(nèi)孔36、第二反循環(huán)內(nèi)筒機(jī)構(gòu)32的內(nèi)腔及反循環(huán)單向控制短節(jié)34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(jìn)行常規(guī)正循環(huán)鉆井。

當(dāng)鉆遇漏失地層時(shí)，通過操作地面的鉆井液導(dǎo)流裝置，從內(nèi)插式反循環(huán)上短節(jié)12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(gè)導(dǎo)流孔3、第一反循環(huán)內(nèi)筒機(jī)構(gòu)13的外管壁與第一反循環(huán)外筒14的內(nèi)管壁之間形成的環(huán)形空間、多個(gè)第二導(dǎo)流孔25、多個(gè)第三導(dǎo)流孔37、第二反循環(huán)內(nèi)筒機(jī)構(gòu)32與第二反循環(huán)外筒33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9的第二反循環(huán)內(nèi)筒機(jī)構(gòu)32管壁上的壁孔38進(jìn)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(dá)井底、攜帶鉆屑進(jìn)入鉆頭11、進(jìn)入鉆具第一通道，在高壓壓縮空氣的持續(xù)推動(dòng)下返出地面，實(shí)現(xiàn)反循環(huán)鉆井。

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