一种气体钻井用防回火装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种气体钻井用防回火装置，包括连接在排砂管线上的外壳和内管，所述内管的后端轴向延伸进外壳内，所述内管在外壳内的延伸段与外壳之间形成环空结构，所述内管在外壳内的延伸段的端部以盲板固定封堵，所述内管在外壳内的延伸段的周向上开设有多个排砂孔，所述外壳内的对应内管后端后侧的部位设有导向斜板，所述导向斜板上具有排砂口，所述导向斜板上铰接有以活动配合方式封堵排砂口的防回火板。本实用新型专利技术在确保防回火板可控开启的前提下，大幅减缓、降低了防回火板所受到携砂气流的冲击力和冲蚀力，大幅提高了防回火板的稳定性、可靠性和耐疲劳性，防回火效果好，使用寿命长，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种气体钻井用防回火装置
本技术涉及钻井防回火装置，具体是一种气体钻井用的防回火装置。
技术介绍
在空气钻井作业过程中、尤其是气体欠平衡的空气钻井作业过程中，钻遇地层出油、天然气或其它可燃物质时，通常会采用在排砂管线出口处以点常明火燃烧的方式进行处理，而且，为了保证排砂流量，通常会使用大口径的排砂管线进行排砂作业。然而，当从井内上返的返出流体（含可燃物质）在排砂管线中的流量较少的情况下，空气中的氧气存在从排砂管线出口处回窜至排砂管线内的风险，这就会容易使排砂管线出口处的明火引发排砂管线内出现燃烧的问题，进而容易导致明火窜至井口而引发安全事故。为了解决上述空气钻井作业过程中的排砂管线燃烧回窜的问题，行业内的解决措施是在排砂管线上安装防回火装置，以隔绝排砂管线出口处的火焰向排砂管线内的回窜，保证井下作业的安全。现有的防回火装置主要是由连接在排砂管线上的外壳和内管组成；内管的前端密封连接在排砂管线上，内管的后端轴向延伸进外壳内，内管上的携砂气流流道为轴向的通孔结构；外壳内的对应内管后端后侧的部位设有导向斜板，该导向斜板上具有排砂口，导向斜板上铰接有以活动配合方式封堵排砂口的防回火板。此结构的防回火装置虽然能够在排砂管线上实现防火窜的作用，但其在使用过程中会使携砂气流经内管直接轴向作用在外壳内的防回火板上，携砂气流中携带的井内岩屑等会直接高速喷射到防回火板上，这将导致防回火板直接受到强力冲击和冲蚀，从而一方面会使防回火板自身发生因冲蚀磨损而失效的技术问题，另一方面会使防回火板与导向斜板直接的铰接结构因细小岩屑的侵入而失效，进而使防回火板在导向斜板上容易发生脱落的技术问题。综上所述，现有防回火装置因结构设计的不合理，而存在稳定性和可靠性差的技术问题，从而导致其使用寿命短，需要频繁的维护更换，使用成本高。
技术实现思路
本技术的技术目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种防回火效果好、防回火板所受冲击和冲蚀力相对较小、稳定性和可靠性高、使用寿命长的气体钻井用防回火装置。本技术实现其技术目的所采用的技术方案是：一种气体钻井用防回火装置，包括连接在排砂管线上的外壳和内管，所述内管的后端轴向延伸进外壳内，所述内管在外壳内的延伸段与外壳之间形成环空结构，所述内管在外壳内的延伸段的端部以盲板固定封堵，所述内管在外壳内的延伸段的周向上开设有多个排砂孔，所述外壳内的对应内管后端后侧的部位设有导向斜板，所述导向斜板上具有排砂口，所述导向斜板上铰接有以活动配合方式封堵排砂口的防回火板。作为优选方案之一，所述内管上的多个排砂孔在内管的周向上等距排布成型。进一步的，所述内管上的排砂孔为两个，这两个排砂孔在内管的左、右两侧对称成型。作为优选方案之一，所述排砂孔为椭圆形结构，所述椭圆形结构的排砂孔的长轴对应内管的轴向方向。作为优选方案之一，所述防回火板通过铰链连接在导向斜板相背内管的表面上。进一步的，所述导向斜板以顶部向前、底部向后的方式倾斜布置在外壳内。再进一步的，所述导向斜板的对应表面的顶部部位固定连接铰链。作为优选方案之一，所述内管的前端处在在外壳的外部，所述内管的前端具有连接排砂管线的前接头；所述外壳的后端具有连接排砂管线的后接头。进一步的，所述外壳的后端为变径结构、具有变径段，所述后接头处在变径段的尾端。本技术的有益技术效果是：1.本技术在确保防回火板可开启的前提下，将内管内原本单一的轴向携砂气流流道结构改为轴向和径向的组合结构，使携砂气流的流动在内管内由轴向转为径向，从而大幅减缓、降低防回火板所受到携砂气流的冲击力和冲蚀力，大幅提高了防回火板的稳定性、可靠性和耐疲劳性，进而使本技术的防回火效果好，稳定、可靠性高，使用寿命长，实用性强；2.本技术的排砂孔成型结构，能够使内管和外壳之间的携砂气流流道以流线型流畅衔接过渡，从而能够有效地确保携砂气流在内管内稳定、顺畅的径向排出而进入外壳内，将内管内携砂气流流道由轴向转为径向而对携砂气流所带来的流动阻力可控的最小化，进一步增强了本技术的可靠性和实用性；3.本技术的防回火板在导向斜板上的安装结构，能够有效地避免携砂气流对铰链的直接冲击，确保铰链能够稳定、长效服役，进一步延长了本技术的使用寿命。附图说明图1是本技术的一种结构示意图。图中代号含义：1—外壳；2—导向斜板；3—防回火板；4—铰链；5—变径段；6—后接头；7—内管；8—前接头；9—排砂孔；10—盲板。具体实施方式本技术涉及钻井防回火装置，具体是一种气体钻井用的防回火装置。下面以多个实施例对本技术的
技术实现思路
进行清楚、详细的说明，其中，实施例1结合说明书附图-即图1对本技术的
技术实现思路
进行详细、清楚地说明，其它实施例虽未单独绘制附图，但其主体结构仍可参照实施例1的附图。实施例1参见图1所示，本技术包括连接在排砂管线上的外壳1和内管7。其中，内管7的前端具有连接排砂管线的前接头8，该前接头8的外径大于内管7的外径；内管7的后端以盲板10固定封堵。也就是说，内管7为前端开口、后端封堵的盲管结构。前述内管7的靠近后端端部处的位置上周向开设有两个排砂孔9，这两个排砂孔9在内管7的周向上对称成型；每个排砂孔9为椭圆形结构，该椭圆形结构的排砂孔9的长轴对应内管7的轴向方向，当然，椭圆形结构的排砂孔9的短轴则对应内管7的周向方向。外壳1的内径大于内管7的外径；外壳1的前端具有内折环板，该内折环板的内孔匹配于内管7的外径；外壳1的后端为变径结构、具有变径段5，变径段5的内径小于外壳1的本体内径，变径段5的尾端具有能够与排砂管线连接的后接头6。上述内管7的后端通过外壳1前端的内折环板轴向延伸进外壳1内，使内管7的盲板10和排砂孔9处在外壳内，内管7的前接头8处在外壳1的外部；内管7的外壁与外壳1的内折环板之间焊接固定，使内管7在外壳1内的延伸段与外壳1之间形成环空结构，内管7和外壳1尽可能的同轴心成型。也就是说，内管7在外壳1内的延伸段的端部以盲板10固定封堵，内管7在外壳1内的延伸段的周向上开设有两个排砂孔9，这两个排砂孔9处在内管7的左、右两侧且对称。上述外壳1内的对应内管7后端后侧的部位设有导向斜板2，该导向斜板2以顶部向前、底部向后的方式倾斜布置在外壳1内，相较外壳1的径向平面，其倾斜角度约为15～45°，例如15°、30°或45°等。导向斜板2的中心区域轴向开设有排砂口，该排砂口的轴向朝向与外壳1的携砂气流流道的轴向对应一致。导向斜板2相背于内管7后端的表面的顶部部位固定连接有铰链4，防回火板3通过铰链4连接在导向斜板2相背内管7的表面上，防回火板3在导向斜板2的对应表面将排砂口扣盖、封堵，在经由内管而来的携砂气流的冲击下，防回火板3通过铰链4在导向斜板2上翻转动作，使防回火板3以活动配合的方式封堵导向斜板2上的排砂口实施例2本实施例的其它内容与实施例1相同，不同之处在于：内管上的排砂孔为三个，这些排砂孔在内管的周向上等距排布成型，即周向均布。实施例3本实施例的其它内容与实施例1相同，不同之处在于：内管上的排砂孔为四个，这些排砂孔在内管的周向上等距排布成型，即周向均布。实施例4本实施例的其它内容与实施例1相同，不同之处在于：内管上的排砂孔为长方形结构。以上各实施例仅用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体钻井用防回火装置，包括连接在排砂管线上的外壳（1）和内管（7），其特征在于：所述内管（7）的后端轴向延伸进外壳（1）内，所述内管（7）在外壳（1）内的延伸段与外壳（1）之间形成环空结构，所述内管（7）在外壳（1）内的延伸段的端部以盲板（10）固定封堵，所述内管（7）在外壳（1）内的延伸段的周向上开设有多个排砂孔（9），所述外壳（1）内的对应内管（7）后端后侧的部位设有导向斜板（2），所述导向斜板（2）上具有排砂口，所述导向斜板（2）上铰接有以活动配合方式封堵排砂口的防回火板（3）。

【技术特征摘要】
1.一种气体钻井用防回火装置，包括连接在排砂管线上的外壳（1）和内管（7），其特征在于：所述内管（7）的后端轴向延伸进外壳（1）内，所述内管（7）在外壳（1）内的延伸段与外壳（1）之间形成环空结构，所述内管（7）在外壳（1）内的延伸段的端部以盲板（10）固定封堵，所述内管（7）在外壳（1）内的延伸段的周向上开设有多个排砂孔（9），所述外壳（1）内的对应内管（7）后端后侧的部位设有导向斜板（2），所述导向斜板（2）上具有排砂口，所述导向斜板（2）上铰接有以活动配合方式封堵排砂口的防回火板（3）。2.根据权利要求1所述气体钻井用防回火装置，其特征在于：所述内管（7）上的多个排砂孔（9）在内管（7）的周向上等距排布成型。3.根据权利要求2所述气体钻井用防回火装置，其特征在于：所述内管（7）上的排砂孔（9）为两个，这两个排砂孔（9）在内管（7）的左、右两侧对称成型。4.根据权利要求1、2或3所述气体钻井用防回火装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：文永林，代锋，罗朝东，曾桂元，李勇，肖庆富，吴昌军，皮国庆，刘勇，董春华，肖桥，李伟，
申请(专利权)人：中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院，中石化西南石油工程有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51