浮子式油管内防喷塞及防井喷方法 技术领域 本发明属于石油天然气行业， 确切讲是浮子式油管内防喷塞及防井喷方法， 用于 钻井及井下作业起钻过程中管柱内的防喷。
背景技术 在钻井或井下作业的起钻过程中， 会遇到井涌或井喷现象， 现有防止井涌或井喷 采用如下技术 ： 1） 防喷旋塞 ； 2） 可投入式油管堵塞器 ； 3） 油管内防喷挡板。
防喷旋塞存在的问题 ： 当在井内发生溢流现象时， 若对井内的出液情况判断不清， 当溢流达到 300L/min 排量时， 很难将油管旋塞安装在油管上， 造成井的失控。
可投入式油管堵塞器存在问题 ： 在起钻时， 可投入式油管防喷器对于直井而言， 可 以投到压裂施工钻具水力锚的顶部进行坐封， 但当用于大丛式井， 亦即大斜度井上， 该堵塞 器投不下去， 过不了液面， 就会在液面坐封， 有的过了液面， 但到不了水力锚顶部， 达不到设 计防喷的工艺原理要求， 因此， 没有得到大量的推广与应用。
油管内防喷挡板 ： 在下钻时要提前与施工工具连接好后下入到井内， 因油管底部 是堵死的， 入井时要排出大量的井内液体， 压裂施工时， 要灌入大量的清水， 该防喷挡板的 价格也高， 并且要进行打挡板作业工艺， 增加了工序， 增加了施工成本， 没有得到大量的推 广应用。
现在的油管防喷措施， 不是在油管的顶部采措施， 就是在油管的底部采取措施， 其 根本的问题并没有解决。对于低压油气井， 由于井内压力不会高于井筒内的液柱压力， 因 此， 下钻过程中， 只要灌满井内的压井液， 就可以防止井喷。往住由于抽汲后， 或修井时， 井 内的液面很低， 灌水会造成油气井的二次污染， 不要求进行压井作业。 在起钻过程中由于钻 具在井内的活动， 至使油管内溶入液体的气体分离出来， 造成了井喷， 这是低压油气井发生 井喷的根本原因。 如， 2009 年安塞油田发生的井喷着火事故， 长庆紧急调当年在科委特灭火 的队伍去灭火， 结果还没有发挥多大作用， 在采用其它方法灭火后， 正常投入生产时， 井的 产量不足 1.5 吨 / 日。
发明内容 本发明的目的是提供一种使用方便、 操作安全、 可靠性好的浮子式油管内防喷塞 及防井喷方法， 以解决起钻作业的油管防喷问题。
本发明的目的是这样实现的， 浮子式油管内防喷塞， 其特征是 ： 它包括上卡瓦总 成、 键芯、 阻尼软塞和浮子， 键芯和阻尼软塞连接一体， 通过阻尼软塞连接浮子， 通过键芯连 接上卡瓦总成， 使上卡瓦总成、 键芯、 阻尼软塞和浮子形成带上卡瓦总成的浮子， 浮子的排 液量大于上卡瓦总成、 键芯、 阻尼软塞和浮子总体的重量。
所述阻尼软塞和上卡瓦总成形成有释放井内压力的小孔， 小孔将井内气体压力缓 慢释放出来， 小孔直径为 5-8mm 之间。
浮子式油管内防喷塞的防井喷方法， 起钻时， 上卡瓦总成、 键芯、 阻尼软塞和浮子
整体放入井内的油管内， 油管通过井口装置与井内套管连接座封在井口， 井口装置与油管 之间套接有环形防喷器和闸板防喷器 ； 在浮子作用下整体漂浮在液体上， 当井内液体喷出 时， 在本体上倒卡瓦的作用下， 则其坐封在油管内将油管通道堵塞， 防止井内液体喷出 ； 当 发生井喷时， 则油管和套管是连通的， 油管通道受到阻塞， 井口环空采用环形防喷器进行封 堵， 首先套管内有大量的液体喷出井外， 而油管内的液流量会很小， 将防喷旋塞戴在油管上 进行井控操作， 再进行压井作业。
本发明的优点是 ： 浮子式油管内防喷塞， 由上卡瓦总成、 键芯、 阻尼软塞和浮子构 成， 键芯和阻尼软塞连接一体， 通过阻尼软塞连接浮子， 通过键芯连接上卡瓦总成， 使上卡 瓦总成、 键芯、 阻尼软塞和浮子形成带上卡瓦总成的浮子， 浮子的排液量大于上卡瓦总成、 键芯、 阻尼软塞和浮子总体的重量， 与现有的油管内防喷器不同的是 ： 由上卡瓦总成、 键芯、 阻尼软塞和浮子构成的防喷器漂浮在油管内液体的液面上， 既不是在油管的顶部也不在油 管的下部， 当井内液体喷出时， 在本体上倒卡瓦的作用下， 则其坐封在油管内将油管通道堵 塞， 防止井内液体喷出。 附图说明 下面结合实施例附图对本发明作进一步说明 ： 图 1 是本发明的工艺原理示意图 ； 图 2 是本发明的结构原理说明图。
图中 ： 1、 油管 ； 2、 环形防喷器 ； 3、 闸板防喷器 ； 4、 井口装置 ； 5、 套管 ； 6、 井口环空 ； 7、 防喷塞 ； 8、 上卡瓦总成 ； 9、 键芯 ； 10、 阻尼软塞 ； 11、 浮子。
具体实施方式
如图 1、 图 2 所示， 浮子式油管内防喷塞， 包括 ： 上卡瓦总成 8、 键芯 9、 阻尼软塞 10 和浮子 11， 键芯 9 和阻尼软塞 10 连接一体， 通过阻尼软塞 10 连接浮子 11， 通过键芯 9 连接 上卡瓦总成 8， 使上卡瓦总成 8、 键芯 9、 阻尼软塞 10 和浮子 11 形成带上卡瓦总成 8 的浮子 11， 浮子的排液量大于上卡瓦总成 8、 键芯 9、 阻尼软塞 10 和浮子 11 总体的重量， 起钻时， 上 卡瓦总成 8、 键芯 9、 阻尼软塞 10 和浮子 11 整体构成的防喷塞 7 放入井内的油管 1 内， 在浮 子 11 作用下整体漂浮在井内液面液体上， 当井内液体喷出时， 在上卡瓦总成 8 的作用下， 则 其坐封在油管 1 内将油管通道堵塞， 防止井内液体喷出。
在起钻时， 当井内液面没有到达井口时， 上卡瓦总成 8、 键芯 9、 阻尼软塞 10 和浮子 11 形成的防喷塞 7 直接投入井内， 油管 1 通过井口装置 4 与井内套管 5 连接座封在井口， 井 口装置 4 与油管 1 之间套接有环形防喷器 2 和闸板防喷器 3。防喷塞 7 投入井内开始卸井 口起钻。
当井内液面到达井口， 并有小量返水时， 可用人工的方式， 将其缓慢压入油管 1 内， 当第一根管柱起完钻后， 由于井内液面只能到达井口， 浮子式油管堵塞器也会停留在井 口上。反复用人工的方式将其压入油管内， 直到将所有钻具起完。
当发生井喷时， 则油管 1 和套管 5 是连通的， 油管 1 通道受到阻塞， 井口环空 6 采 用环形防喷器 2 进行封堵， 首先套管 5 内有大量的液体喷出井外， 而油管内的液流量会很 小， 可以有较为充足的时间将防喷旋塞戴在油管 1 上进行井控操作， 达到井控的要求， 再进行压井作业， 确保起钻过程的安全。
阻尼软塞 10 和上卡瓦总成 8 形成有释放井内压力的小孔， 小孔将井内气体压力缓 慢释放出来， 小孔要根据节流阻力的计算公式进行计算， 直径为 5-8mm 之间。直径太大起不 了防喷作用， 直径太小井内液体分离出来的气体不能及时释放。小孔能防止井内大量的气 体一次性喷出， 对井口操作人员有伤害。 因为， 当井内压力不释放时， 在起钻的过程中， 在井 内压力作用下， 浮子式油管内防喷塞会出现坐封在油管 1 内， 随着钻具的起出， 也会随钻具 上升， 脱离液面， 一旦浮子式油管内防喷塞起到井口位置， 将管柱卸开时， 井内的气压会突 然释放， 造成伤人或井喷， 反而起不到防喷作用。