[发明专利]一种双流钻杆井下隔离流道转换装置

说明书

本发明公开了一种双流钻杆井下隔离流道转换装置，该装置连接在井下隔离系统的双浮阀的下端，双浮阀的开启和关闭带动中间的轴向滑动部件沿轴向滑动。该装置由三部分组成，外钻杆、内钻杆和中间部分的轴向滑动部件，外钻杆和内钻杆的相对位置是固定的。通过轴向滑动部件在轴向进行滑动，打开或者关闭该系统与外界的通道。该装置可以将经过外层流道进入井眼环空的流体导流到内层流道，并且可以实现内层流道和外层流道与井底流体的隔离。本发明装置具有结构简单、方向控制可靠以及降低开泵时井底压力波动的优点。

技术领域

本发明涉及一种流体方向控制装置，尤其涉及一种在双层管的双流道中进行流体流动转换的短接装置。

背景技术

随着石油钻探技术的不断进步，逐渐出现了双层钻杆低压钻井技术、中心取样钻探技术和rellwell钻井技术，这些技术都是以双层管(双层钻杆)为设备基础。双层管的内层管(或内钻杆)内部形成内层流道，内层管和外层管(或外钻杆)之间形成外层流道。在钻井过程中，特别是利用基于双层管的rellwell钻井技术进行循环钻井时，要求地面的钻井流体可以经过外层流道和钻头水眼到达井底实现岩屑清洗，而携带岩屑的钻井流体可以经过套管环空进入双层管的内层流道，从而携带岩屑到达地面。停泵后，要求通过井底双流道方向控制短接装置来封隔井底流体。开泵时，当双流道方向控制短接装置处的压力低于地层处井底压力时，双层管外层流道内的流体可以直接进入内层流道，然后到达地面形成循环；当双流道方向控制短接装置处的压力高于地层处井底压力时，方向控制短接装置打开，外层流道中的流体经过钻头进入井底，实现钻进时的循环过程。这种双层管的流体循环控制方法可以通过井下双流道流体方向控制短接装置来实现。

因此，需要一种转换控制可靠、简单方便的实现双流道流体流动转换的短接装置。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术亟待解决的问题，提供一种双流钻杆井下隔离流道转换装置，实现钻井全过程中钻井流体的方向控制和压力控制。

为实现上述目的，本发明采用以下设计方案：

一种双流钻杆井下隔离流道转换装置，包括外层管1、内层管2,在外层管1、内层管2之间设置有轴向滑动部件3；该轴向滑动部件3中部设有镦粗段或者连接限位套,左、右两个端部沿径向分别开设通孔B5和通孔D7；内层管2的左、右两个端部沿径向分别开设通孔A4和通孔C6；外层管1左半部分设有环形凹槽，外层管1右半部分沿轴向设有贯通流道13，沿径向设有通孔E8，右端部的内孔为盲孔；轴向滑动部件3与内层管2构成全轴向滑动密封配合，轴向滑动部件3与外层管1右半部分构成轴向滑动密封配合，轴向滑动部件3与外层管1左半部分构成间隙配合，轴向滑动部件3的镦粗段或者限位套与外层管1的环形凹槽构成左、右限位配合；在轴向滑动部件3向左滑行至左止点处，轴向滑动部件3的通孔B5和内层管2的通孔A4构成径向贯通配合，轴向滑动部件3的通孔D7和内层管2的通孔C6、外层管1通孔E8构成闭合；在轴向滑动部件3向右滑行至右止点处，轴向滑动部件3的通孔B5和内层管2的通孔A4构成闭合，轴向滑动部件3的通孔D7和内层管2的通孔C6、外层管1通孔E8构成径向贯通配合；在外层管1与轴向滑动部件3轴向对合部设有弹簧9。

上述方案进一步包括：

外层管(1)、内层管(2)和轴向滑动部件(3)左端部的通孔E(8)、通孔C(6)、通孔D(7)均设置为斜向通孔。

所述斜向通孔沿轴向分成两组，每组开孔数为4个，且孔径相同。

内层管2上的通孔A4和轴向滑动部件3上的通孔B5之间安装密封圈，内层管2上的通孔C6、轴向滑动部件3上的通孔D7和外层管1上的孔通E8两两之间安装密封圈。