[發明專利]氣體鉆井連續氣舉排液系統和方法

有效

• 申請號: 201410397350.6
• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN104295237A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 魏凱;馬金山;齊金濤;魏臣興;徐海潮;李征;黃強;鄭燕陽
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B7/18
• 分類號: E21B7/18;E21B43/00;E21B21/10
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 劉美甜

技術領域

本發明涉及氣體鉆井領域，特別涉及一種氣體鉆井連續氣舉排液系統和方法。?

背景技術

氣體鉆井以空氣、氮氣、天然氣、霧化或泡沫液等為循環介質，以欠平衡方式鉆進，具有常規鉆井液鉆井所不具備的諸多優點，如提高機械鉆速、控制井漏、克服泥頁巖水敏性坍塌、減少環境污染以及最大限度地發現和保護儲層等，越來越廣泛的應用在鉆井領域。由于氣體鉆井對地層的要求較為嚴格，氣體鉆井常被局限于部分適應性井段，因此，必然存在著鉆井循環介質的氣液轉換問題。在鉆井液鉆井轉換為氣體鉆井前，必須將鉆具及環空內的液體全部排出，即需要實施氣舉排液作業。目前，長井段氣舉排液常采用分段氣舉排液和混液氣舉排液方式，這兩種方式存在著以下問題：①分段氣舉排液不連續、效率低、費時費力；②混液氣舉排液需增開鉆井泵，未充分發揮氣體鉆井設備性能，且需要施工方案設計，專業性要求高。因此，現有方法均不利于降低鉆井成本和時效。?

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種氣體鉆井連續氣舉排液系統和?方法，該氣體鉆井連續氣舉排液系統以簡單的結構即能完成連續氣舉排液作業，大幅提高生產效率，降低生產成本。?

為此，本發明的技術方案如下：?

一種氣體鉆井連續氣舉排液系統，包括安裝于鉆桿頂部的連續循環閥和與其相連接的分流管匯，所述分流管匯包括主通路、旁通路和泄壓通路，所述主通路包括用管線依次連通的氣體注入接頭、第二平板閘閥、主通路液動閥、第三平板閘閥和主通路接頭；所述主通路接頭通過管線與連續循環閥上部的立管相連接；所述旁通路包括用管線依次連通的氣體注入接頭、第二平板閘閥、旁通路液動閥和旁通路接頭；所述旁通路接頭通過管線與連續循環閥上的旁通閥相連；所述泄壓通路分為主泄壓通路和旁泄壓通路；所述主泄壓通路包括用管線依次連通的主通路接頭、第三平板閘閥、主通路泄壓閥和泄壓接頭；所述旁泄壓通路包括用管線依次連通的旁通路接頭、旁通路泄壓閥和泄壓接頭；所述主通路液動閥和第三平板閘閥之間設有主通路壓力表；所述旁通路液動閥和旁通路接頭之間設有旁通路壓力表。?

所述主通路泄壓閥和旁通路泄壓閥與同一泄壓接頭相連；主通路與主泄壓通路在連通主通路接頭和第三平板閘閥時使用同一管線。?

所述氣體注入接頭與主通路接頭之間還并連有第一平板閘閥。?

所述氣體鉆井連續氣舉排液系統，還包括控制箱，所述控制箱用于控制所述主通路液動閥、主通路泄壓閥、旁通路液動閥和旁通路泄壓閥的開閉；并用于監測所述主通路壓力表和旁通路壓力表的讀數。?

一種利用所述氣體鉆井連續氣舉排液系統完成連續氣舉排液的方法，包括如下步驟：?

1)準備：開啟第二平板閘閥和第三平板閘閥；?

2)氣舉排液作業：關閉井口的旋轉防噴器液動閥，將鉆具下鉆至預定井深，在地表部分鉆桿頂部接上連續循環閥，關閉旁通路液動閥、旁通路泄壓閥和主通路泄壓閥，保持主通路各閥門開啟；高壓氣體通過氣體注入接頭經主通路進入鉆具內，進行氣舉排液作業；?

3)接單根/立柱作業：打開旁通路液動閥，關閉旁通路泄壓閥，維持旁通路暢通，高壓氣體同時通過主通路和旁通路注入鉆具內，通過主通路壓力表和旁通路壓力表的讀數判定壓力平衡后，關閉連續循環閥上的主通閥和主通路液動閥，通過旁通路完成氣舉排液作業；同時進行接單根/立柱作業；待接單根/立柱作業完成后打開連續循環閥上的主通閥并維持主通路暢通，關閉旁通路，再次利用步驟2)中方法即主通路進行氣舉排液作業；?

4)循環氣舉排液作業：再次進行步驟3)，直至氣舉排液完井內全部液體；?

5)結束連續循環氣舉排液作業：開啟第一平板閘閥，關閉第二平板閘閥和第三平板閘閥，進行其他作業。?

所述第一平板閘閥處于常關狀態，在步驟1)開啟第二平板閘閥和第三平板閘閥的同時，所述第一平板閘閥為關閉狀態。?

本發明綜合了分段氣舉和連續循環的技術優勢，借鑒分段氣舉工藝原理，進行限定機泵條件下的氣舉排液設計，降低了深井長井段氣舉排液對氣體設備的要求，采用連續循環技術，保證了接單根/立柱時能連續進行氣舉排液作業，大幅提高生產效率，降低生產成本。?

附圖說明

圖1為本發明氣體鉆井連續氣舉排液系統結構示意圖。?

圖2為本發明連續氣舉排液系統所用連續循環閥結構示意圖。?

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式對本發明的結構進行詳細描述。?