[實(shí)用新型]一種用于深水的無隔水管氣舉反循環(huán)鉆井系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820762112.4
• 申請(qǐng)日: 2018-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN208294471U
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉建良;秦緒文;邱海峻;張偉;謝文衛(wèi);王偲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局
• 主分類號(hào): E21B21/16
• 分類號(hào): E21B21/16
• 代理公司: 廣州君咨知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44437
• 代理人: 江超

本實(shí)用新型涉及一種用于深水的無隔水管氣舉反循環(huán)鉆井系統(tǒng)，包括泥漿注入系統(tǒng)和氣舉反循環(huán)取心鉆進(jìn)系統(tǒng)；所述泥漿注入系統(tǒng)包括依次連接的重返錐、注入管道、泥漿注入泵和泥漿罐；所述氣舉反循環(huán)取心鉆進(jìn)系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)、氣水龍頭、雙壁鉆桿、氣水混合器和單壁鉆桿，空氣壓縮機(jī)與氣水龍頭連接，氣水龍頭下端與雙壁鉆桿連接，雙壁鉆桿的下端與氣水混合器分別連接，氣水混合器的下端與單壁鉆桿連接，所述重返錐設(shè)置在鉆桿連接的外壁上。本實(shí)用新型無需隔水措施，實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)中泥漿循環(huán)和保護(hù)井壁，可應(yīng)用于任意水深；采用氣舉反循環(huán)原理輸送巖心和巖屑，降低施工時(shí)間和成本；降低對(duì)泥漿注入泵的要求，可靠性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及油氣鉆探技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于深水的無隔水管氣舉反循環(huán)鉆井系統(tǒng)。

背景技術(shù)

如今，涉及到油氣勘探的水深是越來越深，鉆井深度甚至超過幾千米，常規(guī)的海洋深水鉆井中，通常采用隔水管正循環(huán)閉路鉆井或者無隔水管正循環(huán)開路鉆井的方法，以上現(xiàn)有的鉆井系統(tǒng)均存在不足： 1)采用隔水管鉆井系統(tǒng)配套復(fù)雜、操作復(fù)雜，載荷作用在井口軟地層，影響井口穩(wěn)定性，且常規(guī)隔水管內(nèi)保持泥漿(亦稱鉆井液)閉路循環(huán)時(shí)，造成了泥漿循環(huán)壓降增大，對(duì)狹窄空間密度窗口施工造成極大的制約，對(duì)閉路鉆井井口密封性要求非常嚴(yán)格，并且遇突發(fā)情況的緊急解脫程序復(fù)雜，風(fēng)險(xiǎn)高；2)使用常規(guī)開路正循環(huán)回轉(zhuǎn)，開路鉆井泥漿從船上通過鉆桿流至鉆頭處，通過水眼流出至鉆桿與井壁間的環(huán)空，環(huán)空無閉循環(huán)，泥漿直接從井口排到海水中，不僅泥漿消耗量非常大，泥漿成本高，而且鉆井液直接排海造成污染環(huán)境；如果是反循環(huán)鉆井系統(tǒng)，現(xiàn)有方法常用泵壓反循環(huán)，需要大功率的注入泵系統(tǒng)將泥漿源源不斷地注入到環(huán)空，然后通過鉆井液攜帶巖屑從鉆頭進(jìn)入鉆桿直至返出，這就要對(duì)注入泵的能力提出很高的要求，如果運(yùn)用到深海，需要流經(jīng)幾千米的水深，這樣的注入泵提供的動(dòng)力攜帶巖屑流經(jīng)幾千米返出顯得非常困難，成本和風(fēng)險(xiǎn)更高；3)井壁尤其井口處容易受到泥漿沖擊，穩(wěn)定性得不到有效保障，并且泥漿流速不足，導(dǎo)致鉆孔中的巖屑攜帶效果差，易造成卡鉆，巖心容易掉塊，巖心樣品的質(zhì)量難以保證；4)氣舉反循環(huán)技術(shù)通常應(yīng)用于陸地水文地質(zhì)井、水井經(jīng)常用到，但是這些井深度只有幾百米，而深海環(huán)境下，需要克服幾千米的沿程阻力，常規(guī)配置難以滿足深海要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種基于循環(huán)鉆井液的無隔水管快速取心鉆井系統(tǒng)，其能夠解決深水環(huán)境下鉆井難的問題，特別是要求注入泵能量高的問題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種用于深水的無隔水管氣舉反循環(huán)鉆井系統(tǒng)，其特征在于：包括泥漿注入系統(tǒng)和氣舉反循環(huán)取心鉆進(jìn)系統(tǒng)；所述泥漿注入系統(tǒng)包括依次連接的重返錐、注入管道、泥漿注入泵和泥漿罐；所述氣舉反循環(huán)取心鉆進(jìn)系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)、氣水龍頭、雙壁鉆桿氣水混合器和單壁鉆桿，空氣壓縮機(jī)與氣水龍頭的上端連接，雙壁鉆桿的上端和氣水龍頭的下端連接，雙壁鉆桿的下端和氣水混合器的上端連接，氣水混合器的下端與單壁鉆桿連接，所述單壁鉆桿與取心鉆頭連接，單壁鉆桿從重返錐的中腔穿過，重返錐的內(nèi)壁與單壁鉆桿的外壁之間形成環(huán)空區(qū)域；所述氣水龍頭的上端與頂驅(qū)連接，頂驅(qū)通過管道與取樣裝置連接，取樣裝置用于存儲(chǔ)獲取的巖心樣品；空氣壓縮機(jī)通過雙壁鉆桿外管與氣水混合器之間形成氣通路，泥漿注入泵與氣水混合器之間形成泥漿流通通道,氣水混合器通過雙壁鉆桿內(nèi)管與取樣裝置形成通路。

進(jìn)一步地，所述注入管道上設(shè)有流量控制閥，用于控制注入管道內(nèi)流程的泥漿壓力和流量。

進(jìn)一步地，所述重返錐上設(shè)有防噴器。

進(jìn)一步地，所述空氣壓縮機(jī)與氣水龍頭之間設(shè)有進(jìn)氣逆止閥，用于防止壓縮空氣逆向流動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述頂驅(qū)通過頂驅(qū)上的接口與管道連接，管道與取樣裝置連接，頂驅(qū)與接口的連接處設(shè)有用于防止泥漿噴出的防噴接頭。

本實(shí)用新型的有益效果為：

(1)無需專門的隔水措施，可實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)中泥漿循環(huán)和保護(hù)井壁，且可應(yīng)用于任意水深，即使水深超過幾千米，也仍可以正常使用；