一种井口井控装置

技术领域

本发明属于油气井钻井技术领域，具体涉及一种井口井控装置。

背景技术

在国内外石油天然钻井中，井口井控装置主要指井口套管头和钻井四通、闸板防喷器、环形防喷器组成的井口防喷器组。钻井中井口井控装置是对地下高压油气控制的重要屏障之一。钻井行业标准规定开钻前需对井口井控装置按行业标准要求试压。常规表层套管+油层套管和表层套管+技术套管+油层套管等井身结构中，井口套管头分别对应单层和双层及以上，各层套管均连接或悬挂于套管头上。依次与套管头直接相连接的钻井四通+闸板防喷器等井口防喷器组试压操作为直接下入套管头试压堵塞器，然后按照钻井行业标准要求对井口防喷器组依次测试额定压力。

钻水平井是目前开采石油天然气广泛采用的方式，从减少使用套管重量、套管头数量等角度降本增效，水平井中优化出现了采用表层套管+油层套管，再在油层套管内悬挂尾管，只使用单层套管头的特殊井身结构。单层套管头内悬挂油层套管后，因套管头内腔已被油层套管悬挂器占据位置，试压堵塞器不能下入到套管头内腔内，依次直连于套管头的钻井四通、闸板防喷器、环形防喷器组成的井口防喷器组不能按照钻井行业标准要求测试额定压力，给钻井带来较大安全风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够在只使用单层套管头的特殊井身结构中便于井口防喷器组按照钻井行业标准要求测试额定压力的井口井控装置。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种井口井控装置，包括第一套管头、第二套管头、钻井四通和防喷器。其中，第二套管头分别与第一套管头和钻井四通连接，防喷器与钻井四通连接。第二套管头的内腔能够与试压堵塞器形成配合，并且第二套管头的本体上设有控制阀。

根据本发明的井口井控装置，通过在第一套管头和钻井四通之间设置第二套管头，并且由于第二套管头的内腔能够与试压堵塞器形成配合，因此能够通过下入试压堵塞器到第二套管头内实现第二套管头与防喷器组之间的环形空间密封，从而达到按照标准要求对井口防喷器组测试额定压力的目的，从而增强了井控安全性。另外，由于钻完一口井之后，第二套管头与井口防喷器组一起拆除，因此可以重复使用，从而增强了经济效益。另外，井控设备施压时，打开控制阀，可防止关闭防喷器试压时高压传递到井筒内损坏套管。并且，在钻井作业紧急情况下可在控制阀一侧接压井管线，作为临时抢险压井设备使用。

对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步的改进。

根据本发明的井口井控装置，在一个优选的实施方式中，控制阀包括平板阀。

采用平板阀作为控制阀，不仅可以简化结构，节省成本，而且操作简单便捷。进一步地，在一个优选的实施方式中，第二套管头本体上仅设置一个控制阀。

在第二套管头本体上仅仅设置一个控制阀，在保证整个井口井控装置能够正常工作的前提下能够尽可能简化结构，节省成本。

进一步地，在一个优选的实施方式中，第二套管头两端分别设有法兰。

通过在第二套管头两端设置法兰，能够便于整个井口井控装置的安装，另外，在钻井完毕之后，整个井口井控装置拆除之后，第二套管头容易拆卸下来重复使用。

具体地，在一个优选的实施方式中，防喷器包括闸板防喷器和环形防喷器。

通过设置多种防喷器能够进一步确保整个井口井控装置的安全性。

进一步地，在一个优选的实施方式中，第二套管头内设有密封装置。

通过设置密封装置，能够确保井口井控装置在钻井过程中与其他钻井工具连接的密封性能。

具体地，在一个优选的实施方式中，密封装置包括实现与油层套管悬挂器密封的第一密封装置和实现与套管密封的第二密封装置。

通过设置不同的密封装置来满足不同连接工具的密封性能，从而提高井口井控装置的整体适用性。

具体地，在一个优选的实施方式中，密封装置包括密封圈。

密封圈不仅能够有效满足井口井控装置的密封性能，还能够简化整个井口井控装置的结构。

相比现有技术，本发明的优点在于：能够在只使用单层套管头的特殊井身结构中便于井口防喷器组按照钻井行业标准要求测试额定压力，并且能够提高经济效益。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1示意性显示了本发明实施例的第二套管的整体结构；

图2示意性显示了本发明实施例的井口井控装置的整体结构；

图3示意性显示了本发明实施例的井口井控装置的试压状态。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。

图1示意性显示了本发明实施例的第二套管2的整体结构。图2示意性显示了本发明实施例的井口井控装置10的整体结构。图3示意性显示了本发明实施例的井口井控装置10的试压状态。

如图1至图3所示，本发明实施例的井口井控装置10，包括第一套管头1、第二套管头2、钻井四通3和防喷器4。其中，第二套管头2分别与第一套管头1和钻井四通3连接，防喷器4与钻井四通3连接。第二套管头2的内腔能够与试压堵塞器5形成配合，并且第二套管头2的本体上设有控制阀21。

根据本发明实施例的井口井控装置，通过在第一套管头和钻井四通之间设置第二套管头，并且由于第二套管头的内腔能够与试压堵塞器形成配合，因此能够通过下入试压堵塞器到第二套管头内实现第二套管头与防喷器组之间的环形空间密封，从而达到按照标准要求对井口防喷器组测试额定压力的目的，从而增强了井控安全性。另外，由于钻完一口井之后，第二套管头与井口防喷器组一起拆除，因此可以重复使用，从而增强了经济效益。另外，井控设备施压时，打开控制阀，可防止关闭防喷器试压时高压传递到井筒内损坏套管。并且，在钻井作业紧急情况下可在控制阀一侧接压井管线，作为临时抢险压井设备使用。

本发明实施例的井口井控装置10，优选地，第二套管头2的本体上的控制阀21为平板阀。采用平板阀作为控制阀，不仅可以简化结构，节省成本，而且操作简单便捷。进一步地，在本实施例中，第二套管头2的本体上仅设置一个控制阀21。在第二套管头本体上仅仅设置一个控制阀，在保证整个井口井控装置能够正常工作的前提下能够尽可能简化结构，节省成本。

进一步地，在本实施例中，第二套管头2两端分别设有法兰22。通过在第二套管头两端设置法兰，能够便于整个井口井控装置的安装，另外，在钻井完毕之后，整个井口井控装置拆除之后，第二套管头容易拆卸下来重复使用。具体地，在本实施例中，防喷器4包括闸板防喷器41和环形防喷器42。通过设置多种防喷器能够进一步确保整个井口井控装置的安全性。

进一步地，在本实施例中，第二套管头2内设有密封装置。通过设置密封装置，能够确保井口井控装置在钻井过程中与其他钻井工具连接的密封性能。具体地，在本实施例中，密封装置包括实现与油层套管悬挂器密封的第一密封装置和实现与套管密封的第二密封装置。通过设置不同的密封装置来满足不同连接工具的密封性能，从而提高井口井控装置的整体适用性。具体地，在本实施例中，密封装置包括密封圈。密封圈不仅能够有效满足井口井控装置的密封性能，还能够简化整个井口井控装置的结构。

如图3所示，本发明实施例的井口井控装置的具体试压过程如下：

步骤一、组装井口井控装置10，在单层常规的第一套管头1上直接连接第二套管头2，再在第二套管头之上依次连接钻井四通3、闸板防喷器41、环形防喷器42；

步骤二、用钻杆6向第二套管头2内下入试压堵塞器5，直接将试压堵塞器5坐封在第二套管头2内，打开第二套管头2上的平板阀，便可按照试压要求关闭闸板防喷器41或环形防喷器42，实现从第二套管头2与闸板防喷器41或环形防喷器42之间环空的密封；

步骤三、向第二套管头2与井口钻井四通3、闸板防喷器41、环形防喷器42环形空间注满清水，便可按照设计试压顺序和标准要求针对表层套管+油层套管+尾管悬管只使用单层套管头的特殊类井身结构中井口防喷器组测试额定工作压力。

根据上述实施例，可见，本发明涉及的井口井控装置，能够在只使用单层套管头的特殊井身结构中便于井口防喷器组按照钻井行业标准要求测试额定压力，并且能够提高经济效益。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。