一種抗沖蝕性氣體鉆井用排砂管線彎管接頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型一種抗沖蝕性氣體鉆進用排砂管線彎管接頭，它主要由進口處法蘭、彎管進口平直段、鉸鏈、耐磨材料擋板、彈簧、彎管螺紋接頭、彎管出口平直段和出口處法蘭組成。從井口返出來的高速氣體所攜帶的巖屑通過地面的一段直排砂管線后，從彎管進口平直段進入彎管，位于彎管進口平直段的巖屑以很高的速度向彎管撞擊。在彎管上部的巖屑與擋板撞擊，發生碰撞后，巖屑的動能減小運動軌跡改變，大部分的能量將轉化為彈簧的彈性能。位于彎管進口平直段下部的巖屑與另一個擋板撞擊，巖屑的動能也降低運動軌跡改變。由于運動軌跡的改變，從而有效的避免了巖屑對彎管段內壁的直接沖蝕。本實用新型的優點：可以改變進入彎管進口平直段巖屑的運動軌跡，提高了在氣體鉆井中排砂管線的抗沖蝕能力，該彎管的使用壽命長，結構簡單，拆卸方便，有利于節約成本。
【專利說明】
一種抗沖蝕性氣體鉆井用排砂管線彎管接頭
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及石油與天然氣氣體鉆井用排砂管線彎管接頭。
【背景技術】
[0002]氣體鉆井技術是以氣體作為循環介質的鉆井技術，它在提高鉆速、克服井漏、粘卡等惡性工程事故、保護油氣儲層等方面具有顯著的優勢，氣體鉆井技術收到國內外許多油田的重視。但在氣體鉆井設計中考慮最多的因素中:如地面注氣量、環空壓降、環空速度、摩阻系數等主要鉆井參數，往往忽略了出口排砂管線的設計。氣體鉆井返排出井口的氣體內攜帶有大量的巖肩顆粒，這些巖肩在高速氣流的作用下，對排砂管線的過渡區域產生了很嚴重的沖蝕，使其厚度變薄，最終使排砂管線被穿破，一旦排砂管線被穿破會導致天然氣爆炸和燃燒，這將對現場造成重大的安全事故。巖肩在排砂管線內的運動十分復雜，當巖肩被帶到地面時成為極小的巖肩顆粒或粉末，它們在大氣環境中是很難沉降下來的。這不但會造成環境污染，而且會影響井場工作人員的身體健康，因此安裝排砂管線是很重要的。當高速運動的巖肩進入排砂管線后，進入彎管部分時，巖肩的運動方向發生很大的改變，會對排砂管線的彎管部分產生很大的沖蝕。彎管段收到巖肩的不斷沖蝕，其使用壽命會不斷減弱。
【發明內容】
[0003]本實用新型目的是為了克服在氣體鉆井過程中排砂管線彎管接頭的沖蝕破壞，提供了一種抗沖蝕性氣體鉆井用排砂管線彎管接頭，其創新結構特點在于:①在彎管內安裝了兩塊耐沖蝕材料擋板，這兩塊擋板分別與兩個彈簧連接在一起;②耐磨材料擋板上部是用鉸鏈與管道連接在一起的，其擋板的運動只能向后運動，無法向前運動。③彎管出口處和彎管出口平直段是使用螺紋連接，方便更換耐磨材料擋板，使用方便快捷、拆卸方便、使用壽命增加。
[0004]本實用新型所采用的技術方案是:
[0005]本實用新型一種抗沖蝕性氣體鉆井用排砂管線彎管接頭，主要由進口處法蘭、彎管進口平直段、鉸鏈、耐磨材料擋板、彈簧、彎管螺紋接頭、彎管出口平直段和出口處法蘭組成。當高速氣體攜帶的巖肩通過直排砂管線進入彎管進口平直段后，位于彎管進口平直段上部的巖肩與耐磨材料擋板A發生碰撞，與耐磨材料擋板A發生碰撞后，其運動軌跡發生改變，動能減小。大部分的動能轉化為彈簧的彈性勢能，從而有效的提高了彎管的抗沖蝕性。
[0006]本實用新型的優點:可以改變進入彎管接頭內高速氣體所攜帶巖肩的運動軌跡，提高了彎管的抗沖蝕能力，使用方便快捷、拆卸簡單，使用壽命長。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型一種抗沖蝕性氣體鉆井用排砂管線彎管接頭的結構示意圖。
[0008]圖2是模擬巖肩在排砂管線內的運動示意圖。
[0009]圖中:1.進口處法蘭，2.彎管進口平直段，3.鉸鏈，4.耐磨材料擋板，5.彈簧，6.彎管螺紋接頭，7.彎管出口平直段，8.出口處法蘭。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0011]如圖1所示，本實用新型一種抗沖蝕性氣體鉆井排砂管線彎管接頭，主要由進口處法蘭1、彎管進口平直段2、鉸鏈3、耐磨材料擋板4、彈簧5、彎管螺紋接頭6、彎管出口平直段7和出口處法蘭8組成。所述耐磨材料擋板4起到了改變巖肩運動方向和抗沖蝕的作用，彎管螺紋接頭6起到了方便拆卸和更換擋板的作用。當巖肩從直排砂管線進入彎管進口平直段2后，位于彎管進口平直段2上部的巖肩與第一個耐磨材料擋板4發生碰撞，碰撞后巖肩的運動方向發生改變，耐磨材料擋板4向后運動，在受到彈簧5和巖肩動能的作用下產生平衡。通過彈簧5對耐磨材料擋板4的一個緩沖作用，可以有效的避免巖肩對彎管的直接沖蝕，若使用一段時間后出現耐磨材料擋板4磨損了，可以通過打開彎管螺紋接頭6進行跟換耐磨材料擋板4。從而可以提高排砂管線彎管接頭的抗沖蝕能力和使用壽命，有利于在油田中成本的節約。
[0012]如圖2所示，假設巖肩A、B的運動軌跡為圖2所示的軌跡，巖肩A、B從彎管平直段7進入彎管后，與耐磨材料擋板4發生碰撞后，運移軌跡發生改變，其運動軌跡如A-A、B-B所示，耐磨材料擋板4受到巖肩的沖撞后其向后運動，其運動方向如圖2所示。當耐磨材料擋板4使用長時間后，其厚度減小，這時可以打開彎管螺紋接頭6把耐磨材料擋板4進行更換。從而有效的避免了巖肩對彎管的直接沖蝕，提高了氣體鉆井用排砂管線彎管接頭的抗沖蝕性。
【主權項】
1.一種抗沖蝕性氣體鉆井用排砂管線彎管接頭，主要由進口處法蘭(I)、彎管進口平直段(2)、鉸鏈(3)、耐磨材料擋板(4)、彈簧(5)、彎管螺紋接頭(6)、彎管出口平直段(7)和出口處法蘭(8)組成，其特征在于:所述彎管進口平直段(2)和彎管出口平直段(7)都是通過法蘭連接的;在彎管段處有兩個耐磨材料擋板(4)和彈簧(5);耐磨材料擋板(4)在受到巖肩的沖擊時是可以運動的，因為其擋板上面是通過鉸鏈(3)與管壁連接在一起的。2.根據權利要求1所述的一種抗沖蝕性氣體鉆井用排砂管線彎管接頭，其特征在于:耐磨材料擋板(4)和彈簧(5)連接在一起，而擋板跟管壁是通過鉸鏈(3)連接的，鉸鏈(3)使耐磨材料擋板(4)無法向前運動，只能向后運動;并且同時使彈簧(5)處于一定的彈性勢能狀態下。3.根據權利要求1所述的一種抗沖蝕性氣體鉆井用排砂管線彎管接頭，其特征在于:在彎管出口平直段(7)上部與彎管采用的是彎管螺紋接頭(6)。
【文檔編號】E21B17/02GK205422564SQ201620200251
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月16日
【發明人】陳光凌, 魏納, 張栗瑞, 孫萬通
【申請人】西南石油大學