[發(fā)明專利]一種電機驅(qū)動壓縮膠筒式井下防噴器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811146578.2
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109267962A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 黎偉;鄒星;蔣少玖;鄧瑯;舒晨旭;夏楊;陳曦;李配;胡亞軍
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B33/128
• 分類號: E21B33/128
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種電機驅(qū)動壓縮膠筒式井下防噴器，屬于井下防噴技術領域，本發(fā)明的電機驅(qū)動壓縮膠筒式井下環(huán)空防噴器主要包括控制模塊、動力模塊、通訊模塊和執(zhí)行模塊，所述電機驅(qū)動壓縮膠筒式井下環(huán)空防噴器執(zhí)行模塊的膠筒可由電機旋轉(zhuǎn)推動壓縮筒擠壓其膨脹，實現(xiàn)井筒環(huán)空封隔；當要解封時，電機反向轉(zhuǎn)動，帶動壓縮筒反向位移，膠筒釋放，實現(xiàn)解封。本發(fā)明的電機驅(qū)動壓縮膠筒式井下環(huán)空防噴器，可以重復多次使用，反應較迅速，適用于各種井型，安全可靠且壽命長，坐封后可在內(nèi)外環(huán)空之間建立新的循環(huán)通道，便于后續(xù)的壓井。

技術領域

本發(fā)明設計一種在油氣田鉆井過程中發(fā)生井涌、井噴時的防噴技術。

背景技術

在油氣開發(fā)與石油勘探的各項領域中，鉆井作業(yè)一直起著十分重要的作用，例如勘探油氣藏位置，探測油氣面積和儲量，獲取有關地質(zhì)資料和地層開發(fā)的相關數(shù)據(jù)，以及最終把原油從地底輸送到地面上來等等，這些環(huán)節(jié)都是需要通過鉆井來完成的，鉆井是勘探與開發(fā)石油及天然氣資源的一個關鍵環(huán)節(jié)，同時也是其重要手段。

隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展各行各業(yè)對油氣資源的需求日益增加，目前油氣供給量已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)、生活的要求，因此我國將油氣資源著手重點放在各類“難動用”的油氣資源、深部地層和深海油氣資源的勘探與開發(fā)上。但由于深部地層的地質(zhì)復雜、地層異常敏感等詛多因素的影響，深部地層油氣資源的開采面臨著巨大的困難，其中的關鍵就在于鉆井安全難以得到保障。

目前，石油與天然氣鉆井中一般采用的防噴技術和設備都是井口防噴組，該防噴技術反應比較滯后，當井口發(fā)現(xiàn)溢流并實施關井后,鉆井泥漿內(nèi)已經(jīng)侵入了大量的高壓氣體，會使套管壓力逐漸升高。并且，該防噴技術需要工作人員具有一定的經(jīng)驗和責任心，才能避免井噴事故的發(fā)生。如果工作人員經(jīng)驗不足或一時工作疏忽，未能夠及時發(fā)現(xiàn)丼涌或井噴的跡象，就很有可能造成嚴重的井噴事故。同時，該技術關井后的壓井作業(yè)也比較困難，因為井口環(huán)空已經(jīng)封隔，要進行泥漿替換就只能采用高壓泥漿泵或者壓裂泵，壓井作業(yè)周期長、成本高且井控風險大。因此，如果能夠發(fā)明一種井下環(huán)空防噴器隨鉆柱一起下到井內(nèi)，并且能夠和地上進行信息互通，這樣就能在井下發(fā)生溢流時，提前預警，實現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)、早處理，并且操作應簡便、快速。

申請?zhí)枮镃N200910312469.8，公布號為CN101718182A，公布日為2010年06 月02日，名為球閥內(nèi)外一體井下防噴器的中國發(fā)明專利申請，公開了一種井下防噴器，該井下防噴器雖然可以實現(xiàn)井下防噴作業(yè)，但是對于井底溢流并沒有提前預警，需要操作人員及時發(fā)現(xiàn)溢流現(xiàn)象，才能由地面控制中心給出信號，控制井下防噴器運作，這樣不僅防噴不及時，而且風險很大，需要操作人員有一定的經(jīng)驗與責任心。同時，鉆井液的打壓，速度較慢，會使得防噴作業(yè)反應滯后。并且，此方法后續(xù)的壓井作業(yè)面臨著周期較長、成本較高的困難。

申請?zhí)枮?01110138301.7，申請公布號為CN102235158B,申請公布日為2011年05月26日，名為一種井下環(huán)空防噴器及裝配工藝的中國發(fā)明專利申請，其工作原理：下放鉆柱對上接頭施加壓力，使彈簧推塊劃入下放中心筒中的滑道內(nèi)，套在內(nèi)套筒上的膠筒在上接頭和下接頭擠壓力的作用下膨脹，從而封閉鉆柱與井壁的環(huán)空[13]。其中，使膠筒產(chǎn)生擠壓膨脹的力來自下放鉆柱產(chǎn)生的壓力。上提鉆柱可以實現(xiàn)膠筒的快速解封，可以實現(xiàn)防噴器的多次使用。但是，該防噴器需要人為的下放、上提鉆柱，操作要求較高，且存在一定的危險性，缺乏自動化操作。

申請?zhí)枮镃N200910263415.7，申請公布號為CN1017489848，申請公布日為2012 年09月12日，名為裝于鉆柱內(nèi)在井下自動控制的井下防噴器的中國發(fā)明專利公開了一種井下自動控制的防噴器，該防噴器能夠同時密封井下內(nèi)外環(huán)空，對于防噴作業(yè)能起到一定的作用。但是，該防噴器在進行防噴操作前后的整個過程都是自動控制的，并沒有與地面進行信息交互，在完全不知情的情況下繼續(xù)鉆井，會給工程產(chǎn)生巨大的隱患。

發(fā)明內(nèi)容