一种半封闸板防喷器试压管柱的制作方法

1.本发明涉及石油天然气钻井工程及开发技术领域，特别涉及一种半封闸板防喷器试压管柱。


背景技术：

2.石油、天然气开发过程中，溢流、井喷等井口失控事故往往带来重大人员和财产损失，造成环境污染。井控是保证钻井安全的关键技术，井口防喷器组是井控关键装备，其稳定性、可靠性是保证钻井安全的重要指标，为验证井口防喷器组的稳定性、可靠性，在一口井的钻进周期内需要对防喷器组进行多次的试压。现有的试压过程中，需要将防喷器组以下井眼密封，使用实心金属试压塞及密封圈与套管头配合，起到密封防喷器组以下井眼的作用，然后对试压塞上部的防喷器组进行试压。
3.现有的半封闸板防喷器试压程序存在一个明显的缺点：试压期间无法监测井内液面，造成试压过程中发生井漏或溢流无法及时发现，可能会造成开井取出试压塞后发生井喷失控事故。发明专利cn 110630206 a及发明专利cn 208502717 u公布的试压塞均为实心密封装置，试压过程中存在无法监测井内液面的问题。特别对于钻井液等效密度窗口窄的井，甚至存在“停泵溢流，开泵井漏”的敏感地层，试压过程溢流或者井漏后“漏转溢”是非常危险的工况，若不能及时发现，会造成井眼失控甚至井喷的危险井况，造成不可挽回的损失。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种半封闸板防喷器试压管柱，在对半封闸板防喷器进行试压的过程中，能够对井内液面进行监测，及时发现井漏、溢流，防止井喷失控事故发生。
5.为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：
6.一种半封闸板防喷器试压管柱，包括依次呈直线连接的试压塞、连接管和旋塞管，所述旋塞管上远离所述试压塞的一端设置有液面监测仪；所述试压塞与半封闸板防喷器上连接的套管头的内腔相匹配，所述连接管和旋塞管的外径小于半封闸板防喷器的腔体内径；所述试压塞上从一端向另一端开设有水眼通道，所述水眼通道与所述连接管和旋塞管连通，所述旋塞管内设置有球阀。
7.进一步地，所述试压塞的外壁上沿自身周向设置有若干密封圈。
8.进一步地，所述试压塞与所述连接管采用螺纹连接，所述连接管与所述旋塞管采用螺纹连接，所述液面监测仪与所述旋塞管采用螺纹连接。
9.进一步地，所述试压塞的一端开设有第一内螺纹，所述连接管的一端开设有与所述第一内螺纹匹配的第一外螺纹，所述连接管的另一端开设有第二内螺纹，所述旋塞管的一端开设有与所述第二内螺纹匹配的第二外螺纹，所述旋塞管的另一端开设有与所述液面监测仪匹配的第三内螺纹。
10.进一步地，所述试压塞的另一端设置有钻柱连接管。
11.进一步地，所述钻柱连接管的外壁开设有与钻柱匹配的第三外螺纹。
12.进一步地，所述试压塞与所述旋塞管之间连接有多个所述连接管。
13.进一步地，所述液面监测仪采用超声波液面测量仪。
14.与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明提供的一种半封闸板防喷器试压管柱，在试压塞上从一端向另一端开设有水眼通道，水眼通道与连接管和旋塞管连通，在旋塞管上远离试压塞的一端设置有液面监测仪，在旋塞管内设置有球阀，利用与半封闸板防喷器上连接的套管头的内腔相匹配的试压塞堵住套管头，在试压过程中，既能够将防喷器以下井眼密封，又能够留出钻井液通道对井内液面进行监测，在防喷器试压的过程中能够实时监测井内液面变化，做出及时的反应，避免发生溢流、井喷等井控事故。本发明功能上解决了钻井液等效密度窗口窄、易发生溢流的井在试压过程中不能监测井内液面导致溢流发生后处理不及时造成井喷失控事故。也就是说，在对半封闸板防喷器进行试压的过程中，本发明能够对井内液面进行监测，及时发现井漏、溢流，本发明设计为处理可能的井漏、溢流事故提供了钻井液通道，防止井喷失控事故发生。
15.进一步地，在试压塞的外壁上沿自身周向设置有若干密封圈，利用多个密封圈能够更好的对套管头起到密封作用。
16.进一步地，试压塞与连接管采用螺纹连接，连接管与旋塞管采用螺纹连接，液面监测仪与旋塞管采用螺纹连接。这样的连接方式，根据防喷器位置设置试专用得试压管组合成试压管串，能够一次入井完成半封闸板防喷器组试压，节约试压时间。
17.进一步地，在试压塞的另一端设置有钻柱连接管，使用时钻柱连接管匹配连接钻柱，若对溢流高风险井试压，应当在试压塞下通过钻柱连接管连接一柱或多柱钻柱，方便处理井漏、溢流事故。
18.进一步地，钻柱连接管的外壁开设有与钻柱匹配的第三外螺纹，螺纹连接安装拆卸快速方便。
19.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明一种半封闸板防喷器试压管柱在使用时的结构示意图；
22.图2为本发明一种半封闸板防喷器试压管柱中试压塞的结构半剖视图；
23.图3为本发明一种半封闸板防喷器试压管柱中连接管的结构半剖视图；
24.图4为本发明一种半封闸板防喷器试压管柱中旋塞管的结构半剖视图。
25.图中：1-试压塞；101-水眼通道；102-密封圈；103-第一内螺纹；2-连接管；201-第一外螺纹；202-第二内螺纹；3-旋塞管；301-球阀；302-第二外螺纹；303-第三内螺纹；4-液面监测仪；5-套管头；6-钻柱连接管；601-第三外螺纹；7-上半封闸板防喷器；8-下半封闸板
防喷器；9-钻井采油一体化四通；10-上半封闸板防喷器封心；11-下半封闸板防喷器封心；12-内控管线；13-内控管线阀门；14-试压管柱-防喷器环空。
具体实施方式
26.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.作为本发明的某一具体实施方式，结合图1所示，一种半封闸板防喷器试压管柱，包括依次呈直线连接的试压塞1、连接管2和旋塞管3，旋塞管3上远离试压塞1的一端设置有液面监测仪4。试压塞1与半封闸板防喷器上连接的套管头5的内腔相匹配，试压塞1能够与套管头5的内腔配合形成密封。优选的，结合图2所示，在试压塞1的外壁上沿自身周向设置有若干密封圈102，能够更好的起到密封作用。连接管2和旋塞管3的外径小于半封闸板防喷器的腔体内径。
28.结合图2所示，试压塞1上从一端向另一端开设有水眼通道101，水眼通道101与连接管2和旋塞管3连通。
29.结合图4所示，旋塞管3内设置有球阀301，在试压过程中，通过控制球阀301使得旋塞管3处于打开状态，当发现溢流时通过控制球阀301使得旋塞管3关闭。具体地说，液面监测仪4监测水眼液面，试压过程中，液面下降则为井漏，应当及时灌浆；若液面上升，出口外溢则为溢流，为防止井喷失控，应立即关井。优选的，液面监测仪4采用超声波液面测量仪。
30.作为优选的实施方式，结合图1至图4所示，试压塞1与连接管2采用螺纹连接，连接管2与旋塞管3采用螺纹连接，液面监测仪4与旋塞管3采用螺纹连接。具体地说，在试压塞1的一端开设有第一内螺纹103，连接管2的一端开设有与第一内螺纹103匹配的第一外螺纹201，连接管2的另一端开设有第二内螺纹202，旋塞管3的一端开设有与第二内螺纹202匹配的第二外螺纹302，旋塞管3的另一端开设有与液面监测仪4匹配的第三内螺纹303。也就是说，连接管2一端的第一外螺纹201与试压塞1一端的第一内螺纹103相互配合连接，连接管2另一端的第二内螺纹202与旋塞管3一端的第二外螺纹302相互配合连接，液面监测仪4与旋塞管3另一端的第三内螺纹303相互配合连接。
31.优选的，在试压塞1与旋塞管3之间连接有多个连接管2，具体根据实际使用情况进行连接管2的选用组合。连接管2与连接管2之间也是通过内外螺纹的配合实现连接。
32.作为更加优选的实施方式，在试压塞1的另一端设置有钻柱连接管6，钻柱连接管6用于匹配连接钻柱。具体地说，若对溢流高风险井试压，应当在试压塞1下通过钻柱连接管6连接一柱或多柱钻柱，方便处理井漏、溢流事故。优选的，钻柱连接管6的外壁开设有与钻柱匹配的第三外螺纹601，钻柱连接管6与钻柱通过螺纹连接。
33.如图1所示，半封闸板防喷器安装后，包括上半封闸板防喷器7、与上半封闸板防喷器7连接配合的下半封闸板防喷器8、与下半封闸板防喷器8连接的钻井采油一体化四通9以及与钻井采油一体化四通9连接的套管头5，上半封闸板防喷器7和下半封闸板防喷器8上分别配合设置有上半封闸板防喷器封心10和下半封闸板防喷器封心11，钻井采油一体化四通9上设置有内控管线12以及设置在内控管线12中的内控管线阀门13。
34.本发明一种半封闸板防喷器试压管柱在对半封闸板防喷器进行试压时，具体如下：
35.步骤1：准备与套管头5结构配合的试压塞1、与下半封闸板防喷器封心11配合的连接管2、与上半封闸板防喷器封心10配合的连接管2、旋塞管3；
36.步骤2：使用井口大钳依次连接试压塞1、两个连接管2和旋塞管3下入半封闸板防喷器内，将试压塞1坐在套管头5上，下入后，形成试压管柱-防喷器环空14；
37.步骤3：将液面监测仪4安装在旋塞管3上，开始监测水眼内液面；
38.步骤4：在井口向试压管柱-防喷器环空14中注满试压介质；
39.步骤5：控制下半封闸板防喷器封心11伸出后贴合密封连接管2，关闭下半封闸板防喷器8；
40.步骤6：打开内控管线阀门13，通过内控管线12向闸板防喷器打压，开始试压；
41.步骤7：达到试压要求时间后，缓慢泄压，压力降至零后，控制下半封闸板防喷器封心11缩回后，打开下半封闸板防喷器8；
42.步骤8：控制上半封闸板防喷器封心10伸出后贴合密封连接管2，关闭上半封闸板防喷器7，重复步骤六，达到试压要求时间后，缓慢泄压，压力降至零后，控制上半封闸板防喷器封心10缩回后，打开上半封闸板防喷器7，完成试压；
43.步骤9：试压结束，依次起出试压塞1、两个连接管2和旋塞管3并卸扣。
44.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。