[实用新型]气举反循环钻井用气液混合器

说明书

本申请公开了一种气举反循环钻井用气液混合器，包括：外套管，外套管的上端用于与双壁钻杆的外管连接，外套管的下端用于与单壁钻杆连接；芯管，芯管同轴设置于外套管中，且芯管的下端外壁与外套管的内壁密封连接，芯管的上端用于与双壁钻杆的内管连接，芯管与外套管之间形成用于与双壁钻杆的环空连通的环形注气流道，芯管的管壁上开设有多个连通环形注气流道和芯管内部的注气孔。该气液混合器通过外套管与芯管之间的环形注气流道与双壁钻杆的环空连通，再通过注气孔进行注气，芯管用于输送井底的钻井液和岩屑，增加了流通面积，改善了注气和气液混合效果，保证了钻井液和岩屑的顺畅排出，提高了排渣能力。

技术领域

本实用新型涉及石油天然气钻探设备技术领域，特别涉及一种气举反循环钻井用气液混合器。

背景技术

气举反循环钻进技术是利用气举泵的工作原理，即以压缩空气为动力，使其与钻杆内的冲洗液混合并膨胀做功，从而形成低密度的气液混合物，使钻杆内、外液柱产生压差，并在压差作用下实现冲洗液从钻杆内腔携带岩屑的反循环钻进技术，可以实现高速钻进、减缓或彻底消除井漏。该技术在水文地质勘探、大口径基桩孔、水井和地热井的钻进施工中得到了广泛的应用。

气液混合器是气举反循环钻井设备中一个极为重要的部分。气水混合器是一个注气短节，气水混合器的上端与双壁钻杆相连，下端与常规单壁钻杆相连。其作用是让双壁钻杆的环空中的压缩空气从气液混合器进入双壁钻杆的内通道，与钻井液及岩屑混合，形成低密度的三相流体，从而产生气举排液。

由于双壁钻杆的内通道中为气液固三相流动，流型极为复杂，现有的气液混合器的难以满足气液混合和顺畅排渣的要求，气液混合器的好坏不仅关系到井底清洁程度与岩屑输送效果，也影响着井底钻头的碎岩效果。

综上所述，如何提高气液混合器的气液混合效果和排渣能力，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种气举反循环钻井用气液混合器，以提高气液混合器的气液混合效果和排渣能力。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种气举反循环钻井用气液混合器，包括：

外套管，所述外套管的上端用于与双壁钻杆的外管连接，所述外套管的下端用于与单壁钻杆连接；

芯管，所述芯管同轴设置于所述外套管中，且所述芯管的下端外壁与所述外套管的内壁密封连接，所述芯管的上端用于与所述双壁钻杆的内管连接，所述芯管与所述外套管之间形成用于与所述双壁钻杆的环空连通的环形注气流道，所述芯管的管壁上开设有多个连通所述环形注气流道和所述芯管内部的注气孔。

优选地，在上述的气液混合器中，所述外套管的上端设置有用于与所述双壁钻杆的外管外螺纹连接的内螺纹，所述外套管的下端设置有用于与所述单壁钻杆的内螺纹连接的外螺纹。

优选地，在上述的气液混合器中，所述外套管的内壁上设置有限位台阶，所述芯管的下端与所述限位台阶限位接触，所述芯管的下端外壁与所述外套管的内壁接触密封。

优选地，在上述的气液混合器中，所述芯管的下端外壁与所述外套管的内壁相接触的位置设置有密封圈。

优选地，在上述的气液混合器中，所述注气孔的孔径为5mm～10mm；所述注气孔之间的孔距为10mm～40mm。

优选地，在上述的气液混合器中，所述注气孔的轴线由外向内向上倾斜于所述芯管的横截面。

优选地，在上述的气液混合器中，所述注气孔的轴线与所述芯管的横截面之间的倾角为0°～30°。

优选地，在上述的气液混合器中，还包括接头管，所述接头管的下端与所述芯管的上端密封连接，所述接头管的上端用于与所述双壁钻杆的内管连接。