[实用新型]一种反循环钻井顶注侧排装置

说明书

本实用新型公开了一种反循环钻井顶注侧排装置,包括主轴、轴承总成和分流装置；主轴上部和下部分别连接水龙头和双壁钻具；轴承总成安装在主轴台阶上；分流装置固定悬挂在轴承总成的下部；经过水龙头的钻井介质通过主通道A进入双壁钻具注入通道；返回的钻井介质依次通过双壁钻具返出通道、主通道B、侧向通道、分流装置主腔室和排砂管短节内孔进入下游排砂管线。轴承总成和分流装置采用分体式设计，分流装置中密封损坏后泄漏的钻井介质不会污染轴承组，而且分流装置密封更换也无需拆卸轴承组，降低了更换密封的难度；分流装置密封圈采用内部唇形旋转密封和外部盘根密封的复合结构，增加了密封维护的便捷性和分流装置部分的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及一种钻井工具，尤其涉及一种反循环钻井顶注侧排装置。

背景技术

钻井时循环介质从井底携带岩屑或岩心由钻杆中心上返至地表的方法称为反循环中心取样钻探。通常采用单层、双层或三层钻杆,但以双壁钻杆最为普遍。循环介质由双管间环空压入,从内管中心携带岩屑(心)上返,所以这种方法称为双管反循环或者双壁钻杆反循环钻井。随着反循环钻井理论和钻井工艺的不断创新,反循环钻井技术在矿产勘察、水井钻凿以及石油钻探等领域的应用越来越广。双壁钻杆反循环钻井过程中，在水龙头和方钻杆之间需要连接一个适配器，该适配器主要作用是保证钻井介质的注入和返出，该适配器常用的结构是侧注顶排的结构，这种结构在石油钻探中是不安全的，因为井内返出的流体如果是顶排就意味着返出流体通过水龙头后进入水龙带排出，水龙带长期冲刷导致承压能力降低，由此可能会导致用水龙头注入高压流体解决复杂工况时水龙头失效；再者，常规的适配器旋转轴承和密封件组装在一起，密封泄漏会导致轴承污染，而且更换密封需要拆卸轴承，设备维修不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的问题，提供一种反循环钻井顶注侧排装置，实现水龙头和双壁钻具之间的连接，实现钻井介质的注入与返出，保护水龙带，避免轴承组污染，增加密封使用寿命和维护的便捷性。

为实现上述目的，本实用新型采用以下设计方案：

一种反循环钻井顶注侧排装置，包括主轴、轴承总成和分流装置；其中：

主轴上部和下部分别设有连接水龙头和双壁钻具的接头，主轴为轴状短节，内部轴向加工有主通道A和主通道B，径向加工有侧向通道；主通道A为通孔，主通道B为在主轴内部轴向从下向上加工的盲孔，主通道B外部与主通道A留有间隙流道，该间隙流道与双壁钻具的注入通道贯通，主通道B内部与双壁钻具的返出通道和侧向通道连通；主轴外缘加工有凸起的台阶，台阶位于侧向通道上方；

轴承总成安装在主轴台阶上，并通过主轴台阶构成轴向限位旋转配合；

分流装置固定悬挂在轴承总成的下部，相对于主轴旋转密封配合；分流装置包括主腔室和排砂管短节，主腔室和排砂管短节内孔、主通道B、侧向通道连通。

上述方案进一步包括：

所述轴承总成包括外筒、上端盖、下端盖和轴承组；轴承组安装在外筒与主轴之间，两者相对旋转；上端盖和下端盖分别安装在外筒上、下端。

在上端盖和下端盖与主轴之间分别安装上端盖密封和下端盖密封。

所述轴承组为个角接触球轴承，个角接触球轴承面对面安装在主轴台阶上端面和下端面。

所述的分流装置包括上盖板、下盖板、中间筒和连接筒；上盖板和下盖板为环形圆板，中间筒为一圆筒结构；上盖板位于主轴侧向通道上部；下盖板位于主轴侧向通道下部；中间筒安装在上盖板和下盖板之间；上盖板、下盖板、中间筒和主轴之间形成主腔室；上盖板与连接筒固定连接，连接筒固定连接到轴承总成。

上盖板内孔与主轴之间安装上盖板密封圈，下盖板内孔与主轴之间安装下盖板密封圈。

所述排砂管短节安装在中间筒上，排砂管短节内孔与中间筒内孔相切。