专利名称：三防钻井接头的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种防止接单根时方钻杆内的钻井液外流，防止井喷，防止钻头水眼堵死憋压的全自动控制的三防钻井接头。主要用于石油、地质勘探开发钻井作业中。
目前油田使用的方钻杆钻井接头有旋塞、自控防溢和防溢防喷三种；旋塞钻井接头实际就是一个球形阀，上下两个配套使用，其缺点是1.开关是手工操作，使用不方便，也不安全，2.壳体上有一个横孔，机械强度底，密封性能差，3.制造工艺难度大。自控防溢钻井接头，它是利用泵压自动打开进行循环，停泵后靠大弹簧的作用自动关闭防止钻井液外流，它的缺点是不具有防止井喷的功能。防溢防喷钻井接头，其专利号为89 2 2162 20，图2是防溢防喷钻井接头的纵剖面构造图，它主要由上接头(16)、弹簧(17)、阀体(18)、球阀(19)、控制杆(20)支撑套(21)、球阀(22)、弹簧(23)、大弹簧(24)、活塞(25)、壳体(26)组成，循环时靠泵压往下推动活塞(25)自动打开循环通路；当接单根停泵后，大弹簧(24)立即往上推活塞(25)自动关闭循环通路，此时卸开方钻杆，方钻杆内的钻井液就不会流出来；当钻头水眼堵住时，钻具下部的高压钻井液便通过间隙(27)、筛孔(28)、反流孔(29)向上流动，推开球阀(19)经泄压孔(31)泄去压力。当发生井喷时，须用搬手转动控制杆(20)，使控制杆(20)上的孔(30)对准支撑套(21)，此时在弹簧(23)的推动下，支撑(21)进入孔(30)内，球阀(22)关闭，它的缺点是1.不能自动防止井喷，使用不方便；2.控制防喷机构复杂，制造难度大，成本高；3.壳体(26)上有一横孔，机械强度低，密封性能差；4.组装要求严格，维修不方便。
本实用新型的目的是提供一种全自动三防钻井接头，克服旋塞钻井接头不能自动控制循环、不能自动防止方钻杆内的钻井液外流的缺点，克服自控防溢钻井接头不能防止井喷的缺点，克服旋塞钻井接头和防溢防喷钻井接头不能自动防止井喷的缺点，克服它们壳体上有一横孔机械强度低、密封生能差的缺点，克服它们结构复杂制造难度大及维修不方便的缺点。
本实用新型的目的是这样实现的在防溢防喷钻井接头的基础上取消控制杆(20)，取消支撑套(21)改为弹簧(5)，取消弹簧(23)，增设一个球座(7)。钻井中，在弹簧(3)的作用下球阀(4)关闭，球阀(13)在弹簧(5)的作用下处于常开状态，高压钻井液向下推动活塞(10)打开循环通路进行循环；当将要发生井喷时，由于弹簧(5)的弹力大于弹簧(3)的弹力，上涌的钻井液便高速由间隙(12)，反流孔(14)向上推开球阀(4)从泄压孔(15)排出，由于其流速高，即在球阀(13)的上方相对其下方产生一个负压差，在此负压差的作用下球阀(13)迅速上移关闭，由于井下的高压作用可保持球阀(13)稳定在关闭状态。当钻头水眼堵死时，因弹簧(5)的弹力大于弹簧(3)的弹力，井下钻具内的高压钻井液，首先通过间隙(12)、反流孔(14)打开球阀(4)，然后经泄压孔(15)排出，瞬间即泄掉井下钻具内的压力，球阀(13)不会关闭。
下面结合实用新型的实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的实施例的纵剖面构造图。
图中1.上接头，2.阀帽，3.弹簧，4.球阀，5.弹簧，6.阀体，7.球座，8.弹簧挡圈，9.大弹簧，10.活塞，11.壳体，12.间隙，13.球阀，14.反流孔，15.泄压孔。
图1中，上接头(1)，壳体(11)，用40CrMnMo制造，二者用螺纹连接构成机体，大弹簧(9)、活塞(10)、阀体(6)自下而上装入机体内，大弹簧(9)装配后受一定的预压力，此预压力略大于方钻杆内钻井液柱的重量，它把活塞(10)推压在阀体(6)下端关闭循环通路，当开泵循环时，高压钻井液便下推活塞(10)克服大弹簧(9)的弹力下移一定距离开始循环；在钻井作业中如发生井喷，停泵后大弹簧(9)上推活塞(10)关闭循环通路；由于弹簧(3)的弹力小于弹簧(5)的弹力，所以井下的高压钻井液首先通过间隙(12)、反流孔(14)高速向上推开球阀(4)经泄压孔(15)排出，向上流动的钻井液由于其流速很高，即在球阀(13)上方相对下方产生一个负压差，球阀(13)在此负压差的作用下迅速关闭，即防止了井喷。当钻头水眼堵死时，井上停泵泄压后，活塞(10)上移关闭循环通路，井下高压钻井液首先通过间隙(12)、反流孔(14)打开球阀(4)由泄压孔(15)泄掉，井下钻具水眼内的高压瞬时消失，球阀(13)不会关闭。
权利要求1.一种全自动控制的三防钻井接头，主要由上接头(1)、阀帽(2)、弹簧(3)、球阀(4)、弹簧(5)、阀体(6)、球座(7)、弹簧挡圈(8)、大弹簧(9)、活塞(10)、壳体(11)、球阀(13)组成，其特征是弹簧(3)和球阀(4)构成一个向上的单向阀，弹簧(5)和球阀(13)构成一个向上的半通阀，即只通过小流量较低压的钻井液。
2.如权利要求1所述的三防钻井接头，其特征是弹簧(5)的弹力大于弹簧(3)的弹力，球阀(13)有一定的侧向间隙。
专利摘要一种三防钻井接头，主要应用于石油、地质勘探开发钻井作业中，把它接在方钻杆下端，在正常钻井中起一个短接头的作用，当接单根卸开方钻杆下端丝扣时，即自动防止方钻杆内的钻井液外流；当发生井喷时，即自动关闭循环通路防止井喷；当钻头水眼堵死不能进行循环时，即自动打开上下通路，迅速卸掉下部钻具水眼内的压力，使之不影响卸开钻具进行处理，一个钻井接头具有多种用途，而且是全自动控制。
文档编号E21B17/02GK2242973SQ9520096
公开日1996年12月18日 申请日期1995年1月19日 优先权日1995年1月19日
发明者焦鸿章 申请人:焦鸿章