专利名称：防溢防喷钻井接头的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种具有防溢、防喷及多种用途的自动控制的钻井接头。主要应用于石油、地质钻井工程中。
石油、地质钻井作业过程中，经常需要将钻具从井底提起，卸开方钻杆下端的丝扣，在方钻杆与钻具之间增加一根钻杆(称接单根)。每当卸开方钻杆下端丝扣时，存在方钻杆内的钻井液在重力作用下，从方钻杆的下端迅速流出。流出的钻井液不仅弄脏了钻井平台，溅脏了钻井工人，同时也浪费了许多宝贵的钻井液。为了防止卸开方钻杆时钻井液外溢，国外的石油、地质钻井作业中采用防溢钻井接头，有［美］格里菲斯公司(GRIFFITH)、［美］三州石油工具公司(Tri－State)的手动钻井旋塞接头，［美］A－Z公司的自动控制钻井防溢接头。国内使用的是手动钻井旋塞接头。
手动钻井旋塞接头主要是由球形阀、壳体、搬手、阀座及弹簧所组成。把它接在方钻杆的下端，需要卸开方钻杆时，钻井工人要先用搬手旋转手动钻井旋塞接头的球阀，使手动钻井旋塞接头处于关闭状态，阻止钻井液外溢。接好单根钻杆后，钻井工人必须再旋转球阀，将手动钻井旋塞接头打开。这样手工操作不仅烦琐，而且不安全。万一出现操作失误或忘记打开手动钻井旋塞接头，开泵就会造成憋泵的设备事故。
自动控制钻井防溢接头(如图2)，主要由上接头(18)、阀体(19)、小弹簧(20)、球阀(21)、活塞(22)、大弹簧(23)、壳体(24)组成。打开和关闭自动控制钻井防溢接头大、小阀门是由钻井液的压力自动控制的，在正常钻进过程中，方钻杆内高压钻井液推动活塞(22)下移，接头大阀自动打开；当需要接单根钻杆，卸开钻杆丝扣时，大弹簧(23)推动活塞(22)上移，使接头大阀自动关闭，不会产生忘记打开阀门造成憋泵的危险；当钻头水眼被堵死时，钻柱内的高压钻井液推动球阀(21)，打开小阀门流入方钻杆内，达到平衡钻具内的压强作用。由于结构简单，不具备防喷功能。不能适应复杂的钻井工程需要。比如，当发生井喷事故时，井下的高压液体也能通过小阀门喷出，无法制止井喷。
本实用新型的目的是克服自动控制钻井防溢接头结构简单，没有防止井喷的机构，不能完全适应钻井工程的需要。
技术特征在自动控制防溢接头的基础上增加单向球阀(8)、小弹簧(9)和控制单向球阀(8)的控制机构，平时正常钻进时控制机构使单向球阀(8)呈开启状态，发生井喷时操作控制机构，使单向球阀(8)关闭制止井喷。
为了工人操作方便，单向球阀(8)的控制机构由控制杆(6)及支撑体(7)构成，控制杆(6)上有控制孔(16)。正常钻进时，在支撑体(7)的支撑下，单向球阀(8)呈开启状态。发生井喷时，转动控制杆(6)，支撑体(7)能进入孔(16)内，使单向球阀(8)改为关闭状态。
为了支撑稳定，不堵塞正常时钻井液通道，支撑体(7)制成套式，支撑体(7)上有侧孔(14)。
结合本实用新型的附
图1，对本实用新型的四个工作状态和操作过程进行说明，能体现出本实用新型不同于现有的自动控制钻井接头，并优于它。一、正常钻进过程中，球阀(5)关闭，活塞(11)被高压钻井液推动向下移动这时钻井接头呈打开状态，高压钻井液大量通过此钻井接头。二、当需要接单根钻杆时，停泵卸开钻杆丝扣，球阀(5)关闭，活塞(11)不受高压钻井液的作用，受大弹簧(10)的推动上移，关闭此钻井接头，使方钻杆内的钻井液不能通过此防溢钻井接头，起到防止方钻杆内的钻井液外溢的作用。三、当钻头水眼被堵死时，钻柱内的高压钻井液不能通过钻头流入井内，只能流回方钻杆卸压，这样被迫停泵，这时高压钻井液可通过间隙(13)、支撑体侧孔(14)、通孔(15)，并推开球阀(5)，经卸压孔(17)流入方钻杆，达到自动平衡钻具内的压强作用。四、钻井过程中如果发生井喷，迅速转动控制杆(6)，使支撑体(7)对准控制孔(16)，支撑体(7)进入控制孔(16)内，在小弹簧(9)的推动下，球阀(8)向上移动，关闭球阀(8)制止井喷。
在原自动控制防溢钻井接头的基础上，在有限的空间内巧妙地增加可以控制井喷的球阀(8)，不影响其它功能，增加制止井喷的功能，使防喷防溢钻井接头适应钻井工程的工作需要，克服了原防溢钻井接头不能制止井喷的缺点。
附
图1就是个实施例，上接头(1)、阀帽(2)、小弹簧(3)、阀体(4)、大弹簧(10)、活塞(11)、壳体(12)、卸压孔(17)都是原有技术。在阀体(4)的一端增加球阀(8)和小弹簧(9)，正常钻进时，球阀(8)被支撑体(7)所支撑呈开启状态。支撑体(7)上有侧孔(14)，球阀(8)打开时供高压液体卸压用。控制杆(6)上有两个孔，一个是通孔(15)，一个是控制孔(16)，两个孔的中心线在一个平面上并相交成90度角，控制孔(16)的直径大于通孔(15)直径，也大于支撑体(7)的外径。当控制杆(6)被转动90度角支撑体(7)对准控制孔(16)时，支撑体(7)进入控制孔(16)，球阀(8)失去支撑体(7)的支撑，在弹簧(9)的推动下关闭防喷阀门，能有效地控制井喷事故。
权利要求1.一种能自动控制的防喷、防溢钻井接头主要由上接头(1)、阀帽(2)、小弹簧(3)、阀体(4)、球阀(5)、大弹簧(10)、活塞(11)、壳体(12)所组成，其特征在于增加单向球阀(8)、小弹簧(9)和控制单向球阀(8)开启转为关闭的控制机构。
2.如权利要求1所述的自动控制防溢、防喷钻井接头，其特征在于使球阀(8)开启转为关闭的控制机构，由控制杆(6)和支撑体(7)组成，控制杆(6)上有通孔(15)和控制孔(16)，控制孔(16)直径大于通孔(15)的直径。
3.如权利要求2所述的防溢、防喷钻井接头，其特征在于支撑体(7)制成套式，其外径小于控制孔(16)，大于通孔(15)，支撑体(7)上有侧孔(14)。
专利摘要一种防溢、防喷的钻井接头，在自动控制防溢接头的基础上增加单向球阀(8)、小弹簧(9)和控制单向球阀(8)的控制机构。主要应用于石油、地质钻井的作业中。一个钻井接头适应多种工作状态。
文档编号E21B17/02GK2059451SQ8922162
公开日1990年7月18日 申请日期1989年12月28日 优先权日1989年12月28日
发明者焦玉贞, 耿建墩 申请人:焦玉贞, 耿建墩